Koroze kovů

Co je to koroze ?
Korozní odolnost materiálu.
Činitelé korozního procesu.
Na průběhu koroze má vliv řada faktorů, které označujeme jako činitele korozního procesu:
Druhy koroze
Rovnoměrná koroze
Koroze důlková a koroze bodavá
Selektivní – extrakční koroze
Mechanizmy koroze
Koroze chemická
Koroze elektrochemická
Tvorba makročlánku:
Ochrana proti korozi :
Použitá literatura:

Co je to koroze ?

Když hovoříme o korozi, máme na mysli především znehodnocení materiálu. Toto znehodnocení je způsobeno chemickým nebo fyzikálně-chemickým působením okolního prostředí. A nejde jen o korozi kovů, které si pod tímto pojmem nejčastěji představujeme, ale jde také o korozi, to jest podléhání vlivu okolního prostředí, v případě přírodních materiálů – hornin, stavebních materiálů, plastů, jako jsou izolace, textilií a jiných.
Ale v našem případě korozí rozumíme proces vzájemného působení povrchu kovového materiálu a jeho okolí, který vede k nenávratné přeměně materiálu kovového materiálu v nekovový materiál, v tak zvanou reakční zplodinu, znamenající nežádoucí trvalou ztrátu kovové hmoty.

Korozní odolnost materiálu.

Korozní odolnost je schopnost odolávat korozi daném v prostředí. . Obvykle se posuzuje. Obvykle se posuzuje podle změny hmotnosti kovového materiálu vztažené na jednotku plochy za určitý čas.

Činitelé korozního procesu.

Na průběhu koroze má vliv řada faktorů, které označujeme jako činitele korozního procesu:

Činitelé materiálu
jsou jeho chemické složení, struktura, nestejnorodost (nehomogenita) složení a struktury, přítomná vnitřní pnutí, stupeň a druh znečištění, a také jakost a čistota povrchu.

Činitelé předmětu
jsou jeho materiálová skladba (předmět je sestaven z jednoho či více materiálů), jeho utváření (jednoduchý, hladký tvar nebo tvarově členitý tvar s obtížně přístupnými místy s možným ukládáním nečistot, vlhkosti atd.)

Činitelé prostředí
jsou jako nehomogenita, teplota a teplotní změny, charakter proudění prostředí, na korodující povrch spolupůsobí přítomná tuhá fáze, její fyzikální a chemický charakter, a také přítomné látky korozi podporující (stimulátory) nebo potlačující (inhibitory).
Druhy koroze

K rozlišení případů koroze, lišících se rozsahem i mysty korozního napadení, slouží zvláštní označení.

Rovnoměrná koroze
je charakterizována rovnoměrným napadením celého povrchu předmětu, a to i do hloubky

Koroze důlková a koroze bodavá
jsou druhy místní koroze

dále jsou druhy strukturní koroze jsou koroze mezikrystalová, postupující přednostně podél hranic zrn, a koroze transkrystalová, postupující napříč zrny.

Selektivní – extrakční koroze
znamená přednostní rozpouštění některé látky – některé složky ze slitin, například zinku z mosazi.

Mechanizmy koroze

podle mechanizmu průběhu korozního pochodu rozdělujeme na korozi chemickou a elektrochemickou

Koroze chemická
Tento druh koroze se obvykle charakterizuje jako koroze, probíhající bez přítomnosti elektrického proudu. V praxi jsou to případy koroze v neelektrolytech a v suchách plynech, probíhající za vyšších teplot. Tato korze např probíhá, když ponoříme ocelový předmět do kys. chlorovodíkové, podle rovnice
Fe + 2 HCl FeCl2 + H2

a povrch se postupně narušuje, nebo-li koroduje. Korozním prostředím mohou být pochopitelně i mnohé jiné látky, například i vzduch. Zlato a platina ve vodě prakticky nekorodují. Na druhé straně sodík a draslík na vzduchu okamžitě oxidují a se vzdušnou vlhkostí reagují tak rychle, že se musí uchovávat v nádobách naplněných petrolejem.
Na kovu či slitině se tvoří velmi tenké oxidické filmy nebo tlustší okuje. Opal je oxidace za vyšších teplot. Schopnost odolávat opalu je žáruvzdornost.
Na kovu se vytváří oxidy. Průběh tvorby těchto oxidů závisí na tom, do jaké míry má tvořící se vrstva oxidů ochranné bariéry, zda chrání dosud nenapadený materiál před oxidací. Před-poklad pro ochranný charakter vrstvy určuje Pellingovo – Bedworthovo pravdilo: je-li objem oxidické Vrstvy přibližně stejně velký jako objem materiálu, ze kterého vrstva oxidací vznikla, nedochází v ní ke vzniku mechanického pnutí. Je-li taková vrtva bez pórů, může mít ochranný charakter. Je-li objem vrstvy oxidů menší, může být značně pórovitá , mohou se v ní vytvářet tahová napětí, vrstva praská, obnažuje se (Mg). Vrstva může ztrácet ochranný charakter také tím, že sublimuje (Mo). V případě, že objem oxidické vrstvy je značně větší, po dosažení určité tlouštky tlaková pnutí dosáhnou takové velikosti, že vrstva odprýskne, dosud nezasažený materiál se obnaží a oxidace znovu pokračuje počáteční rychlostí.
Průběh oxidace závislí též na složené a struktuře oxidů, měnících se u některých kovových materiálů v závislosti na teplotě. Tak při oxidaci železa vznikají oxidy FeO, Fe3O4 a Fe2O3,
Korozi za vyšších teplot v atmosféře mohou způsobovat též sirné sloučeniny, oxid siřičitý a sirovodík. Vznikají tak směsi oxidů a sulfidů, případně síranů. Sulfidy mají mnohem menší ochranný charakter než oxidy.

Koroze elektrochemická
Tento druh koroze můžeme popsat jako koroze s průběhem elektrického proudu, jako koroze v elektrolytech, koroze v půdě, koroze ve vlhké atmosféře Tento druh koroze se dá nejlépe popsat na korozi železa ve vodní kapce, tedy v elektrolytu.
Ze železného předmětu přejde do kapky ion Fe2+. Tím se v kovu vytvoří přebytek dvou elektronů, Vrstvička elektrolytu – kapka s kladným nábojem – je přitahována k povrchu železa se záporným nábojem. Vytvořilo se elektrické rozvrstvení – polarizace. (anoda)
Fe Fe 2+ + 2e -

Aby děj pokračoval, je potřeba vybití elektronů v železe – depolarizace kyslíkem (katodový děj).

2e - + H20 + 1/2 02 2OH-

Dál děj probíhá ionty železa a hydroxilové ionty v kapce ragují za vzniku hydroxidu železnatého

Fe 2+ + 2 OH- Fe(OH)2

Hydroxid železnatý raguje s kyslíkem rozpuštěným v kapce a mění se v hydroxid železitý, označovaný jako rez.

2 Fe(OH)2 + H20 + 1/2 O2 Fe(OH)3

Je-li kterýkoliv z dějů přerušen, korozní proces nepokračuje. Depolarizace může probíhat i působením vodíku (v kyselém prostředí)

2e- + 2 H+ H2

Tvorba makročlánku:

Je-li do roztoku kuchyňské soli ponořena zinková tyčinka, bude probíhat její koroze. Stejně tak bude korodovat v solním roztoku tyčinka železná. Jsou li do roztoku soli v téže nádobě ponořeny obě tyčinky a vodivě mezi sebou spojeny, bude korodovat tyčinka zinková, zatímco koroze železné tyčinky bude probíhat méně intenzivně nebo vůbec ne. Pokud do jednoho roztoku ponoříme dvojici různých kovů, pojíme je vodivě, pak méně ušlechtilý kov bude tvořit anodu a ušlechtilý kov katodu. Také se nám vytvořil korozní makročlánek, mezi jehož elektrodami lze změřit určité napětí. Změřená napětí takových makročlánků nazýváme standardní potenciály redox systémů. V korozním makročlánku jeden z kovů, mající větší zápornější elektr. potenciál - anodou.

Ochrana proti korozi :

- volbou vhodného materiálu pro dané prostředí
- vhodnou konstrukcí
- izolací materiálu (pogumování)
- úpravou korozního prostředí (ztráta korozní povahy)
- el. ochranu kovových materiálů
- protektory (kombinace kovů)
- pozinkování, poměďování atd.

Použitá literatura:
Chemie kolem nás; Zdeněk Opava
Kovy a slitiny; Vladimír Ustohal
Encyklopedie Diderot
Přehled středoškolské chemie

Hodnocení referátu Koroze kovů

Líbila se ti práce?

Podrobnosti

  28. říjen 2007
  10 972×
  1010 slov

Podobné studijní materiály

Komentáře k referátu Koroze kovů