Курсовая работа: Электрохимические методы защиты металлов от коррозии

СОДЕРЖАНИЕ.......................................................................................................... 2

Понятие коррозии...................................................................................................... 3

Значение термина «коррозия».................................................................................. 3

Химическое и электрохимическое окисление металлов....................................... 3

Общие положения электрохимической теории коррозии..................................... 4

Возможно вы искали - Реферат: Коэволюционная парадигма

Другие способы изображения коррозионных диаграмм....................................... 8

Методы защиты металлов от коррозии.................................................................... 8

Катодная защита......................................................................................................... 9

Явление пассивности.............................................................................................. 12

Анодная защита. Использование пассивности в практике защиты от коррозии. 14

Похожий материал - Шпаргалка: Зоопсихология

Покрытия, как метод защиты металлов от коррозии........................................... 18

Ингибиторы.............................................................................................................. 20

Понятие коррозии.

Значение термина «коррозия»

Самопроизвольное окисление металлов, вредное для промышленной практики (уменьшающее долговечность изделий), называется коррозией[1] . Среда, в которой металл подвергается коррозии (корродирует), называется коррозионной, или агрессивной. При этом образуются продукты коррозии: химические соединения, содержащие металл в окисленной форме.

В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин «коррозия» употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической ванне, поскольку анод должен окислятся, посылая свои ионы в раствор, чтобы протекал нужный процесс. Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность изменений, происходящих с металлом во всех подобных случаях, одинакова: металл окисляется.

Следовательно, термин «коррозия» имеет не столько научное, сколько инженерное значение. Правильнее было бы употреблять термин «окисление», независимо от того вредно или полезно оно для нашей практики.

Очень интересно - Доклад: Микробная эндокринология и биополитика

Коррозия является естественным процессом, обусловленным термодинамической нестойкостью металлов в условиях службы. Естественно поэтому, что изучение коррозии и разработка методов защиты металлов от нее представляют несомненный теоретический интерес и имеют большое народнохозяйственное значение.

Химическое и электрохимическое окисление металлов.

Кинетика процессов окисления зависит от природы среды, содержащий окислитель. Если среда представляет собой электролит (очень частый случай), окисление протекает по электрохимическому механизму:

Me - Mez+ + ze (1)

n ox + ze -m red (2)

где ox-окислитель, а red- восстановленная форма его.

Вам будет интересно - Реферат: Термобарический синтез кристаллического нитрида углерода

Реакции (1) и (2) протекают сопряженно на анодных и катодных участках, площадью и ,соответственно, но подчиняясь каждая своим кинетическим закономерностям. Необходимо только соблюдение условия стационарности процесса, т. е. равенства скоростей окисления металла и восстановления. Из условия стационарности вытекает, что достаточно затормозить одну из сопряженных реакций, чтобы скорость всего процесса уменьшилась.

Если окислитель не является электролитом, то обмен электронами совершается непосредственно между металлом и окислителем:

m Me + n ox - Mem (red)n

Здесь окисление протекает по химическому механизму.

Таким образом, принято различать электрохимическую и химическую коррозию, хотя такое разделение в некоторой степени условно.

Общие положения электрохимической теории коррозии.

Похожий материал - Реферат: Особенности свойств аморфного углеродного материала как носителя электродных катализаторов для топливных элементов

Рассмотрим схему коррозионного процесса. Сложность его заключается в том, что на одной и той же поверхности происходят одновременно два процесса, противоположные по своему химическому смыслу: окисление металла и восстановление окислителя. Оба процесса должны протекать сопряженно, чтобы сохранялось равенство числа электронов, отдаваемых металлом и присоединяющихся к окислителю в единицу времени. Только в этом случае может наступить стационарное состояние.

Электрохимический механизм протекания процесса предполагает, что окисление и восстановление подчиняются свойственным им зависимостям между потенциалом и током, где ток выражает скорость процесса. Кинетика коррозии определяется кинетикой окисления металла и восстановления окислителя. Необязательно, чтобы эти два процесса происходили на одной точке поверхности металла. Электрон, освобожденный металлом в одной точке, может переместиться в соседнюю и там присоединиться к окислителю. Перемещение электрона в пределах металла на малые расстояния происходит практически беспрепятственно, вследствие высокой электронной проводимости. Точки, где осуществляются элементарные акты окисления и восстановления, могут мигрировать на поверхности металла, меняться местами и т. д. ,подчиняясь законам случайности. Под влиянием различных причин они могут быть фиксированы на поверхности, вызывая местную коррозию. Это особенно свойственно полифазным сплавам.

Рис. 1. Простейшая коррозионная диаграмма: а – анодная кривая; к – катодная кривая; , - равновесные потенциалы металла и окислителя; - стационарный потенциал корродирующего металла.