curs 3 coroziune

Download Curs 3 Coroziune

If you can't read please download the document

Upload: darkangel85

Post on 16-Jun-2015

491 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

COROZIUNEA ELECTROCHIMICAIn coroziunea electroch metalul reactioneaza cu un electrolit cu care e in contact formanduse ioni solvatati sau compusi precum oxizi sau saruri greu solubile care precipita pe suprafata metalului putand astfel pasiva.Viteza de coroziune,in cazul coroziunii electroch,se exprima prin densitatea de curent implicat in procesul de coroziune.Distrugerea metalelor prin coroziune electroch este un process mixt de oxidare anodica a metalului cuplat cu un proces de reducere catodica a unor specii prezente in sist.Cele 2 procese de oxidare anodica si respective catodica se desfasoara la un potential comun numit POTENTIAL DE COROZIUNE.TEORIILE COROZIUNII ELECTROCHIMICE1) Teoria s.n. PILA METALELOR DE COROZIUNEConform acestei teorii,coroziunea metalelor este determinate de formarea si functionarea unui nr f mare de micropile de coroziune pe suprafata metalului sau a aliajului,at cand acesta ia contact cu un electrolit.Ca urmare,anumite zone de pe suprafata metalului vor functiona preponderant anodic si se distrug si alte zone vor functiona preponderant catodic si se pasiveaza.Aceasta teorie este in masura sa explice procesul de coroziune in cazul suprafetei neomogene si este necorespunzatoare in cazul suprafetei electroch omogene.Aparitia acestei pile locale se exprima prin prezenta impuritatilor de metal mai mobil in metalul de baza.De asemenea si unele dezordini structurale,deformatii sau tensiuni interne ale metalului respective pot duce la aparitia micropilelor de coroziune. 2)TEORIA COROZIUNII OMOGENEConform acestei teorii,coroziunea apare intrun mediu dat din cauza stabilitatii dinamice a metalului in rap cu o forma oxadata a sa.Conform acestei teorii nu este necesara preexistenta unor locuri anodice si catodice pe suprafata metalului.Procesul anodic,adica procesul de dizolvare a metalului,va fi intotdeauna cuplat cu un proces catodic de depolarizare.TERMODINAMICA COROZIUNII ELECTROCHIMICEPt majoritatea metalelor aflate in cond atmosferice,starea metalica este termodinamic instabila.Tendinta metalelor de a trece in stare ionica difera mult de la un metal la altul si se poate caracteriza d.p.d.v energetic prin variatia entalpiei libere de reactie care insoteste procesul de ionizare a metalului.Se poate spune ca un process electroch se produce spontan daca entalpia libera este negativa.( ), ,, , , ,000lnzr rK r a rK r a r K r a rrMG G zFEEzFNERNSTRTazF + > < > +r -potentiallul reversibil (de echilibru)E-tensiunea electromotoareF-const lui FaradayDIAGRAME POURBAIXStabilitatea termod.a unui metal variaza odata cu variatia potentialului electric si odata cu variatia pH-ului sol de electrolit cu care metalul este in contact.Au fost trasate diagrame in coordinate de petrol-pH pt o serie de metale mai uzuale.Pe suprafata acestor diagrame sunt reprezentate graphic echilibrele care stabilesc intre metal,ioni si oxizi ai metalului in fct de potential si pH.232 330220, 059lg2FeFeFe Fe eFeFeFe Fe e +++ + +++ + ] ] + ] ]+

( )20 22220, 059lg22FeFeFeFe H O Fe OH H +++ + ] + ]+ + Ac nu este dependent de val ,ci este dependent de val pH-ului.Pe suprafata lor pot sa se reprezinte domeniile de stabilitate ale metalului si cele de potential si pH in care acesta se corodeaza.Sub linia de jos,Fe este imun la coroziune.Odata cu cresterea electric,Fe are tendinta sa treaca in forme oxidate,ionizanduse.La cresterea pH-ului in zona 9-13 apare o intrerupere in domeniul in care Fe se corodeaza,regiunea corespunde formarii Fe(OH)2.CINETICACOROZIUNIIELECTROCHIMICECaracteristic coroziunii electroch e transferal de electroni si de ioni prin interfata metal-electrolit.Acest transfer se produce ca urmare a existentei unei diferente de potential electric la aceasta interfata.Un sist de coroziune implica cel putin 2 reactii care se produc simultan pe suprafata metalului si care sunt legate intre ele printrun potential mixt de coroziune.COROZIUNEA METALULUI OMOGENIn absenta unei..,un electrod imersat intro sol de electrolit prezinta un potential de echilibru pt reactia care se produc la interfata electro-electrolit.1): ( _ _ _ . _ _ ):zzzM M zeA M M ze proces care se desf prepoderent anodicK M ze M+ + + + ++

( ) ( )1 1,a ki i -densitatea de current anodic respective catodic( ) ( ) ( )( )1 1 11 1 1 11 01 1 11 ,1exp expa ka cri i iz F z Fi iRT RT ]| ` | ` ]. , . , ]1 -supratensiunea, 1 a -coef de transfer anodic2222) 2 2: 2 2: 2 2 ( _ _ _ . _ _ )H H eA H H eK H e Hproces care se desf prepoderent catodic+ + + + ++

( ) ( ) ( )( )2 2 22 2 2 22 02 2 22 ,2exp expa ka cri i iz F z Fi iRT RT ]| ` | ` ]. , . , ]( ) ( ) ( )1 ,12 ,21 1 2 2,1 ,2exp expcor rcor ra ccor cor r cor rz F z Fi iRT RT ]| ` | ` ]. , . , ]