Химическая коррозия - Химическая коррозия

Химическая коррозия - это вид коррозионного разрушения металла, связанный с взаимодействием металла и коррозионной среды, при котором одновременно окисляется металл и происходит восстановление коррозионной среды. Химическая коррозия не связана с образованием, а также воздействием электрического тока.

Движущей силой (первопричиной) химической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов. Они могут самопроизвольно переходить в более устойчивое состояние в результате процесса:

Металл + Окислительный компонент среды = Продукт реакции

При этом термодинамический потенциал системы уменьшается.

По знаку изменения термодинамического потенциала можно определить возможность самопроизвольного протекания химической коррозии. Критерием обычно служит изобарно-изотермический потенциал G. При самопроизвольном протекании химического процесса наблюдается убыль изобарно-изотермического потенциала. Поэтому, если:

Д GТ < 0, то процесс химической коррозии возможен;

Д GТ > 0, то процесс химической коррозии невозможен;

Д GТ = 0, то система находится в равновесии. [1]

К химической коррозии относят:

Коррозию в жидкостях-неэлектролитах;

Газовую коррозию - коррозию при контакте металла с сухими газами при высоких температурах (например, коррозия металлов двигателей внутреннего сгорания, камер сгорания, реактивных сопл под действием газовых продуктов горения топлива). [2]

Химическая коррозия в жидкостях-неэлектролитах

Жидкости-неэлектролиты - это жидкие среды, которые не являются проводниками электричества. К ним относятся: органические (бензол, фенол, хлороформ, спирты, керосин, нефть, бензин); неорганического происхождения (жидкий бром, расплавленная сера и т. д.). Чистые неэлектролиты не реагируют с металлами, но с добавлением даже незначительного количества примесей процесс взаимодействия резко ускоряется. [2]

Коррозия в жидкостных неэлектролитах сводится к химической реакции с веществом:

Me + Вr2 (жидк) > МеВr2; (1)

Me + S (расплав) > MeS. (2)

Коррозионным веществом при химической коррозии в жидких топливах является сера. Сера в расплавленном состоянии реагирует практически со всеми металлами, заметно разрушаю олово, свинец, медь, меньше - углеродистые стали и титан и незначительно - алюминий. Чем тяжелее фракция перегонки в ряду бензин--керосин--мазут, тем выше содержание серы. Различные сернистые соединения взаимодействуют неодинаково. Сероводород со многими металлами образует нерастворимые соединения -- сульфиды.

4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O (3)

Элементарная сера при взаимодействии с металлами также образует сульфиды. Органические соединения, содержащие серу (меркаптаны R-SH), взаимодействуют с металлами, образуя металлорганические производные -- меркаптиды. [3]

Присутствие воды увеличивает коррозионную активность сырой нефти, содержащей тиоспирты и сероводород. Бензин прямой перегонки при отсутствии воды практически не оказывает коррозионного воздействия на сплавы черных металлов. Крекинг-бензины при взаимодействии с металлами осмоляются, кислотность среды возрастает, что и способствует коррозии.

Если вдобавок увеличится температура, в жидкости окажется растворенный кислород - химическая коррозия усилится. Присутствие в жидкостях-неэлектролитах влаги обеспечивает интенсивное протекание коррозии уже по электрохимическому механизму. Например, при содержании в тетрахлориде углерода следов воды скорость коррозии стали резко возрастает:

CCl4 + H2O = CCl3OH + HCl (4)

Что связано с образование агрессивных продуктов при гидролизе. Алюминий разрушает даже безводные хлорсодержащие органические растворители. [2]

Химическая коррозия в жидкостях-неэлектролитах подразделяется на несколько стадий:

Подход окислителя к поверхности металла;

Хемосорбция реагента на поверхности;

Реакция окислителя с металлом (образование оксидной пленки);

Десорбция оксидов с металлом (может отсутствовать);

Диффузия оксидов в неэлектролит (может отсутствовать).

Для защиты конструкций от химической коррозии в жидкостях-неэлектролитах на ее поверхность наносят покрытия, устойчивые в данной среде. [1]

Похожие статьи




Химическая коррозия - Химическая коррозия

Предыдущая | Следующая