Білім беру бағдарламасының білім алушыларына арналған Ақтөбе, 2021 Ф. 1-24
Химиялық коррозияның өту шарттары
жүктеу/скачать 3,37 Mb.
|
umkd 2021 mgaz zhabd ktar n tottanudan korgau
| Химиялық коррозияның өту шарттары
Коррозия – бұл негізінен электрохимиялық үрдіс болғанымен, кейбір шарттарда ол таза химиялық құбылысқа айналады. Химиялық коррозия – деп химиялық реакциялар заңдары бойынша жүретін металдардың құрғақ газдармен немесе сұйық бейэлектролиттермен әрекеттесуі әсерінен өздігінен ыдырау үрдісін айтады. Металдың құрғақ газдармен (ауа мен жанармай жануының газ тектес өнімдерімен) жоғары температураларда әрекеттесуі кезінде газды химиялық коррозия жүреді. Егер металл бетінде электр тогын өткізетін сұйық конденсацияланбаса, онда газды коррозия төмен температураларда жүре береді. Металдың электр тогын өткізбейтін сұйықтықтармен (мұнай, мұнай өнімдері, балқыған күкірт және т.с.с.) әрекеттесуі кезінде бейэлектролиттердегі химиялық коррозия жүреді. Газды коррозияға газды турбиналар, іштен жану қозғалтқыштарының бөлшектері, жоғары температураларда жұмыс жасайтын басқа да құрылғылар ұшырайды. Газды коррозия металлургиялық және құбыр өндіру зауыттарында металдарды ыстық өндеу (пісіру, прокаттау, соғу, күйдіру) кезінде болады. Металдың газдың құрамындағы оттекпен әрекеттесуі кезінде оның тотықтануы жүреді. Коррозия өнімдері оттекті қосылыстар болады. Кейбір жағдайларда, мысалы, металға күкірт буларының немесе күкіртті қосылыстарының әрекеттесу нәтижесінде металда күкіртті қосылыстар түзілуі мүмкін. Химиялық реакцияларының жүру кинетикасын металдық ауа оттегісімен тотығу мысалында көрсеткен ыңғайлы: nMe+ 2z O2 Ђ MenOz , мұндағы: n – реакцияға қатысатын металл атомдарының саны, – металл валенттілігі. Таза термодинамикалық тұрғыдан реакциялардың мұндай түрінің жүру қарқындылығы металдардың оттегіге қатысты химиялық белсенділігімен бағынышты. Мысалы, егер қандай да бір әдіспен алюминий бетінде қорғаныш қабыршақтың түзілуін болдырмасақ, онда алюминий оттегіге қатысты химиялық активтілігі соншалық, ол ол оттегіні судан да тартып алып, оны ыдыратады (2Al + 6Н2О ® 2А1(ОН)3 + 3Н2 ). Бірақ та іс жүзінде алюминийден жасалған заттар кең қолданыс тапты. Оттегімен әрекеттесетін алюминий беті бірден тотығады және де тотығу үрдісінің әрі қарай өту негізі физикалық жағдайына байланысты: егер ол борпылдақ және ұнтақ тәріздес болса, онда алюминийдің келесі қабаттары тотығып, затымыз тез бұзылады. Іс жүзінде алюминий тотығы бетінде тұтас қабат құрып, ол арқылы оттегі өте алмайды. Осылайша тотық алюминийді әрі қарай тотығудан сақтайды, яғни оны пассивтендіреді. Осыдан алюминий тотығуы – бұл өзін-өзі баяулататын үрдіс. Жалпы жағдайда металда конструкциялы металл ретінде белгілі ортада қолдану тек тотығу үрдісі едәуір баяулатылған жағдайда ғана мүмкін. Тотығу жылдамдығы изобара-изотермиялық потенциалының өзгеру D G мәнімен тікелей байланысты емес, ол кинетикалық факторларға байланысты. Мысалы: D GAl2 O3 > DGFe2 O3 , бірақ темірдің коррозиядан тиімді қорғауын жасамаса, ол алюминийге қарағанда коррозияға көбірек ұшырайды. Сонымен, металдардың химиялық активтілігі оттегіне және олардың коррозияға қатысты біртекті байланысы жоқ. Химиялық коррозия үрдісін түсіну үшін және оған қарсы жақсы қорғаныс жасау үшін ең бірінші металдардың тотығу механизмін және тотығу нәтижесінде пайда болатын тотықты қабықшаны зерттеу керек. Металдардың оттекке қатысты активтілігі температура өскен кезде азаятыны белгілі. Металл тотығын белгілі температураға дейін қыздырғанда ыдырау реакциясы (диссоциация) жүреді. Реакция оңнан солға қарай жүреді. Тотықтың беріктік шегі деп жабық ыдыстағы орнатылған тотық үстіндегі пайда болатын газ тәріздес оттектің қысымын, яғни диссоциация қысымын санауға болады. Тотық тек диссоциация қысымы металмен әрекеттесетін газдағы (мысалы: ауа, түтін) оттектің парциал қысымынан аз болғандағы температура кезінде пайда болады. Күміс тотығының диссоциация қысымы 400 °C кезінде ауадағы оттектің парциал қысымынан жоғары болады. Сондықтан, 400 °C артық температура кезінде күміс бетінде тотық пайда болмайды. Темір тотығында (FeO) диссоциация қысымы 2000 °C өзінде өте аз, сондықтан темірдің тотықтануы жоғары температураларда да жүреді. Металл тотығының тұрақтылығы, ол коррозия үрдісінің басталуының қажетті шарты, ал тотықтанудың әрі қарай өтуі мен оның келтіретін шығындар мөлшері тотықтың қасиетіне байланысты болады. жүктеу/скачать 3,37 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|