METALŲ KOROZIJA .

.METALŲ KOROZIJA .

Korozija-tai savaiminis metalų irimas,kurio priežastis-metalų cheminė arba elektrocheminė sąveika su aplinka.Metalo irimą sukelia metalų ir aplinkos fazių sąlyčio paviršiuje vykstantis heterogeninis oksidacijos-redukcijos procesas.

Pagal pažeidimo pobūdį metalų korozija skirstoma į ištisinę(apma visą metalo paviršių,vietinę(apima kai kuriuos metalo paviršiaus plotelius,taškinę(gilios nedidelės duobutės,iš kurių gali susidaryt skylės),tarpkristalinę(irimas kristalų sąlyčio vietose),selektyviąją(YRA vienas lydinio komponentas).Pagal redokso procesų mechanizmą metalų korozija skirstoma į cheminę ir elektrocheminę.

Cheminė korozija-tai nelaidžios elektros srovei aplinkos(dujų,skystų neelektrolitų,pavyzdžiui ,žibalo ir naftos)veikiamo metalo oksidacija.Iš cheminės korozijos dažniausia yra dujinė t.y.metalus daugiausia ardo oro deeguonis ar kitos dujos.Šiuo atveju metalo paviršiuje susidaro oksido plėvelė.

Kai kurie metalai pasidengia plona,bet tankia ir patvaria oksido plėvele,kuri juos saugo,todėl toliau metalai neyra.Vienų metalų(Ni,Cr,Cu)oksidų plėvelė labai plonos (iki 40 nm),todėl nepakeičia metalų išvaizdos,kitų (Mg.Al,Pb)-storesnės (iki 500 nm),todėl šie metalai įgauna jų oksidų spalvą.

Koroduojant geležiai ir kai kuriems kitiems metalams,susidaro storas,bet purus oksidų sluoksnis,todėl metalai YRA toliau.Geležis priklausomai nuo sąlygų pasidengia FeO,Fe3O4 arba Fe2O3 sluoksneliu.Oksidai rukdo deguoniui prieiti prie metalo,bet kartu,būdami hidroskopiški,sugeria iš aplinkos drėgmę.dažnai tolesnį metalo korozijos greitį lemia ne redokso prroceso,o deguonies difuzijos pro oksidų sluoksnį greitis.Kylant temperatūrai difuzija spartėja, todėl aukštesnėje temperatūroje metalas koroduoja intensyviau.

Geležies rūdijimą spartina aplinkos drėgmė. Manoma, kad pirmiausia susidaro oranžinio atspalvio geltonos galio pavidalo rūdys, kurios palaipsniui tampa kristaliniu oksohidroksidu FeOOH.

Metalų oksidacija taip pat spartina or

re esančios sieros ( keturvalentė ) oksido, anglies (keturvalentės )oksido,halogenų bei rūgščių priemaišos.Dėl sąveikos su šiomis dujomis metalo paviršiuje susidaro sulfatai,sulfitai,sulfidai,karbonatai ir kiti.

Elektrocheminė korozija-tai metalų irimas elektros srovei laidžioje aplinkoje.Šiuo atveju metalų paviršiuje susidaro koroziniai galvaniniai elementai.Tokia korozija vyksta drėgnoje atmosferoje,jūros vandenyje, grunte, rūgščių, šarmų ir druskų tirpaluose.

Gryni metalai beveik nekoroduoja,bet jie labai retai vartojami.Paprastai metaluose yra kitų metalų, nemetalų (anglies),oksidų priemaišų.Negryname metale,kurį veikia elektrolitas,susidaro daugybė mikrogalvaninių elementų.Katodu juose buna pasyvesnis metalas,anodų-aktyvesnis metalas-jis koroduoja,tirpsat.

Kaip koroduoja geležies plokštelė,kurioje yra vario priemaišų.Elektrolito,pavyzdžiui,HCl,tirpale susidaro galvaniniselementas,kuriame anodu yra aktyvesne geležis,katodu- pasyvesnis varis.

Geležis tirpsta,jos jonai pereina į tirpalą ir jame jungiasi su chlorido jonais :

Anodinis procesas Fe-2e->Fe2+

Geležies atiduoti elektronai pereina į varį –jo paviršiuje juos prisijungia tirpale esantys vandenilio jonai:

Katodinis procesas 2H+ +2e->H2

Panašiai geležis koroduoja ir drėgname ore:

Anodinis procesas 2FFe -4e->2Fe2+
Katodinis procesas 2H2O + O2 +4e->4HO-

Po to vyksta antriniai procesai:

a)susidaro geležies (dvivalentės) hidroksidas:
2Fe2+ +4HO- ->2Fe(OH)2

b)deguonis oksiduoja geležies (dvivalentį) hidroksidą iki geležies trivalenčio hidroksido:

4 Fe(OH)2+O2+2H2O->4Fe(OH)3

c)geležies (trivalentis) hidroksidas iš dalies dehidratuotasi:

Fe(OH)3->FeOOH +H2O

Dažniausiai geležies rūdžių sudėtis būna artima FeOOH ir Fe2O3*nH2O junginių sudėčiai.

Sudėtingi korozijos procesai vyksta grunte.Šiuo atveju korozijos greitis priklauso nuo grunto savybių (drėgmės ,jos pH, laidumo elektrai,aeracijos tai yra laidumo orui) ir grunte esančio metalo elektrodo potencialo.Metalų(vandentiekio, dujotiekio,vamzdžių ir kt.)koroziją grunte spartina vadinamosios klaidžiojančiosios elektros srovės t.y.srovės iš pašalinių šaltinių(elektros perdavimo linijų,elektrifikuoto tr

ransporto bėgių). Ypač intensyviai koroduoja tos grunte esančios metalų vietos,pro kurias nuteka į metalą patekusi elektros srovė ( anodas).Kintamoji elektros srovė ne taip pavojinga kaip nuolatinė,jos poveikis priklauso nuo dažnio.

Leave a Comment