Білім беру бағдарламасының білім алушыларына арналған Ақтөбе, 2021 Ф. 1-24
жүктеу/скачать 3,37 Mb.
|
umkd 2021 mgaz zhabd ktar n tottanudan korgau
- Бұл бет үшін навигация:
- ( α + β =1) ; с
Сабақтың жоспары1. Қайтымсыз электродты потенциалдар. 2. Поляризациялық қисықтар. 3. Коррозия потенциалын φк есептеу. Металдың потенциалын есептеу электрохимиялық коррозия механизмін зерттеу үшін қажет. Металл потенциалының мәні бойынша коррозиялық процестің басқарушы факторын анықтауға болады, бұл металдың бүлінуіне қарсы күресудің ең тиімді жолын табуға мүмкіндік береді. Басқарушы фактор деп, металл иондалуының анодты реакциясынан, электрон ассимиляциясының катодты процесінен және тоқтың металл мен электролитте жүруі процестерінен құралатын, коррозия процесінің ең аз жүретін сатысын айтады. Реалды жағдайда (металл коррозиясы кезінде) иондардың металдан электролит ерітіндісіне өту процесі бір заттың басым қатысуымен жүреді, ал қайтымды процесте (электрондар ассимиляциясы) екінші заттың қатысуымен жүреді. Бұл жағдайда да зарядтар саны келесідей болады iжал =iжал iоб, алайда бұл зарядтар әртүрлі заттармен тасымалданады, яғни i1 + i2 = i1 + i2, бірақ тепе-тең процестердегідей i1 i1 және i2 i2. Мұндай жүйелерде динамикалық тепе-теңдік орын алуы мүмкін емес – бұл теңсіздік жүйелер. Алмасу процесі кезінде тек өзінің ғана емес басқа да иондар мен атомдары қатысатын жүйелердің металдарының электродты потенциалын теңсіздік немесе қайтымсыз деп атайды. Металдар коррозиясы кезінде теңсіздік электродты потенциалдар түзіледі және бұл жағдайда Нернст теңдеуін қолдану мүмкін емес, сондықтан теңсіздік потенциалдар мәндері тәжірибе арқылы анықталады. Қайтымдымен салыстырғанда олар аз көлемді анодқа теріс және аз көлемді катодқа оң болады. Кейбір металдардың (Fe, Al, Mg және т.б.) өз иондарының ерітіндісінде электродты потенциалдары қайтымсыз болып табылады. Электрохимиялық коррозия жүру үшін жалғыз шарт – иондар немесе молекулалардың тотықсызданудың катодты реакциясы және металдың иондануының анодты реакциясының металл бетінде бірге жүру мүмкіншілігі болып табылады. Мұндай мүмкінділік мынадай жағдайда: егер де < кем дегенде бір қажетті катодты реакциядан металл ионизациясының анодты реакцияның тепе – теңдік потенциалы тепе–теңдік потенциалынан теріс болатын болса ғана орындалады. Бұл жағдайда электрохимиялық коррозия үрдісінің қозғаушы күші, тепе – теңдік потенциалының мағынасының әр түрлілігі ерітілген металл ионизациясы және катодтағы тотықтырғыштың қалыпқа келтірілуі болып табылады. Үрдістің тежелу және оның лимитирленген стадиясының анықтамасы жайлы сұрақ өте күрделі. Сондықтан-да коррозиялық үрдіс – бұл бір–бірімен байланысқан құбылыс жүйесі болып табылады. Ең болмағанда коррозиялық үрдістің екі стадиясы бұл ауысу реакциясы. Олардың ерекшеліктері бір фазадан екіншісіне екі ретті электр қабаттың зарядтар тасымалдағыштардың ауысуында жүзеге асырылады (металл катионы және электрон). Зарядталған бөлшектердің мұндай ауысуы энергетикалық барьерді меңгеруімен байланысқан. Бұл барьердің шамасы электродты потенциалынан тәуелді болады. Сондықтан да электр химиялық коррозиясының жылдамдығына потенциалдың әсері туралы сұрағы маңызды болып табылады. Металл – электролит фаза бөлімінің шекарасына зарядтардың әкету және әкелу өзгерісінен электрод потенциалдарының өзгерісі электродты реакцияның (катодты және анодты) тепе – теңдігінің бұзылуына және оның жылдамдығының өзгеруіне алып келеді. Себебі электрондардың күштеп әкетудің әсерінен металл потенциалының тепе – теңдік мәнінен оң мән жағына қарай ығысуы металл ионизациясы жағына қарай Ме + nН2О↔ Ме+ nН2О + е– анодты реакциясының тепе – теңдігінің бұзылуына әкеліп соғады. Осыдан артық электрондардың көп санын түзейді, яғни мұндай потенциалдың ығысуы металл коррозиясының интенсификациясына және жүйедегі анодты тоқтың сәйкесінше жоғарлауына әкеліп соғады. Электр химиялық коррозияның көптеген жағдайларында электрод потенциалынан анодты (iа) және катодты (iк) үрдістердің жылдамдығының тәуелділігі келесі теңдеу арқылы сипатталады: (30) мұндағы: Ка және Кк – анодты және катодты реакциялардың жылдамдылық константасы; α және β – анод және катод үрдістеріндегі алмасу коэффициенті (α+β=1); сох – электролит ерітіндідегі қалыпқа келтіру тотықтырғыштың концентрациясы. Бұл теңдеулердің талдауы коррозиялық жүйедегі потенциал өзгерісі анодты және катодты үрдістің жылдамдығына қарама – қарсы әсерін көрсетеді. Осы электрохимиялық коррозияның кинетикалық негізгі теңдеулерін поляризационды диаграммада графикалық түрде көрсетуге болады (1-сурет). Тоқ жүру кезінде потенциалдың өзгеруін немесе керісінше, потенциалдың өзгеруімен тоқтың өзгеруін көрсететін қисықтарды поляризационды қисықтар (анодты немесе катодты) деп атайды. , – тепе-теңдік потенциалдар; жүктеу/скачать 3,37 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|