Катодные процессы при коррозии металла - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №1

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №2

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №3

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №4

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №5

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №6

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №7

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №8

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №9

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №10

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №11

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №12

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №13

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №14

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №15

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №16

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №17

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №18

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №19

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №20

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №21

Катодные процессы при коррозии металла, слайд №22

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Катодные процессы при коррозии металла. Доклад-сообщение содержит 22 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

КАТОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛА Лекция 4

Слайд 2

Описание слайда:

Наиболее часто встречающимися окислителями являются О2, а в кислых средах H3O -ионы. Поскольку равновесные потенциалы водородного (l) и кислородного (2),(3) электродов зависят от рН, термодинамическую оценку возможности протекания реакций можно рассмотреть с помощью диаграммы Пурбе Е-рН для воды . Наиболее часто встречающимися окислителями являются О2, а в кислых средах H3O -ионы. Поскольку равновесные потенциалы водородного (l) и кислородного (2),(3) электродов зависят от рН, термодинамическую оценку возможности протекания реакций можно рассмотреть с помощью диаграммы Пурбе Е-рН для воды .

Слайд 3

Описание слайда:

2Н30+ + 2е = Н2 + 2Н20 (1) 2Н30+ + 2е = Н2 + 2Н20 (1) 02 + 2Н20 + 4е = 4ОН- (2) в кислой среде 02+4Н30+ +4е =6Н20 (3) pEH+/H2 = RT/2F ln([H+]2/ ) = = -0,029 lg - 0,058 pH (4) pEO2/OH- = pE0 + RT/4F ln( /[OH-]4) = =1,23 + 0,014 lg – 0,058рН (5)

Слайд 4

Описание слайда:

Диаграмма Пурбе

Слайд 5

Описание слайда:

На диаграмме, разделенной линиями PE=f(pH) имеются области термодинамической устойчивости 02, Н2, а также воды, диссоциирующей на Н+ и ОН-. В соответствии с этим, в области I должно происходить электролитическое выделение 02 и растворение Н2, в области II- растворение 02 и Н2 и в области III -выделение Н2 и растворение 02. На диаграмме, разделенной линиями PE=f(pH) имеются области термодинамической устойчивости 02, Н2, а также воды, диссоциирующей на Н+ и ОН-. В соответствии с этим, в области I должно происходить электролитическое выделение 02 и растворение Н2, в области II- растворение 02 и Н2 и в области III -выделение Н2 и растворение 02.

Слайд 6

Описание слайда:

Если pE металла находится в области I, он не может корродировать ни с водородной, ни с кислородной деполяризацией, а для коррозии нужен более сильный окислитель; в области II металл корродирует только с кислородной деполяризацией и в области III - со смешанной кислородно-водородной деполяризацией. Если pE металла находится в области I, он не может корродировать ни с водородной, ни с кислородной деполяризацией, а для коррозии нужен более сильный окислитель; в области II металл корродирует только с кислородной деполяризацией и в области III - со смешанной кислородно-водородной деполяризацией.

Слайд 7

Описание слайда:

Поляризационные кривые Скорость катодных реакций зависит от Е по кинетическому уравнению: E = pEОx/R – (a + b lgiвR) + b`lg(1 – iвR / ioxd) (6) где b` - const. Парциальные кривые выделения Н2 и растворения О2, а также суммарная кривая смешанной кислородно-водородной деполяризации для сред, близких к нейтральным, представлены на рис. Кривая Е- характеризует кинетику выделения водорода из воды: 2 Н20 + 2 е = Н2 + 2ОН- (7)

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Этот процесс протекает, когда при поверхностная концентрация Н30+ равна 0. Поэтому равновесный бестоковый потенциал для этой системы не реализуется. Этот процесс протекает, когда при поверхностная концентрация Н30+ равна 0. Поэтому равновесный бестоковый потенциал для этой системы не реализуется. В кислых средах не достигается и выделения водорода из молекул воды не происходит. Хотя ионизация 02 заторможена ( io O2/OH- = 10-5 -10-7 AМ-2 ),

Слайд 10

Описание слайда:

Кислородная деполяризация обычно протекает в области предельного диффузионного тока из-за низкой растворимости 02, малого D, а также отсутствия миграции и дополнительной конвекции. Кривые на рис. даны в предполо-жении применимости ПНЭР. Но при совместном протекании кислородной и водородной деполяризации выделяющиеся пузырьки водорода за счет принудительной конвекции уменьшают толщину диффузион-ного слоя, но обескислороживают электро-лит, а прилипшие к электроду пузырьки экранируют его поверхность. Кислородная деполяризация обычно протекает в области предельного диффузионного тока из-за низкой растворимости 02, малого D, а также отсутствия миграции и дополнительной конвекции. Кривые на рис. даны в предполо-жении применимости ПНЭР. Но при совместном протекании кислородной и водородной деполяризации выделяющиеся пузырьки водорода за счет принудительной конвекции уменьшают толщину диффузион-ного слоя, но обескислороживают электро-лит, а прилипшие к электроду пузырьки экранируют его поверхность.

Слайд 11

Описание слайда:

В первые промежутки времени I dO2 несколько растет за счет первого фактора, который является наиболее быстродействующим, а затем практически возвращается к исходному значению за счет компенсации указанных, эффектов. В первые промежутки времени I dO2 несколько растет за счет первого фактора, который является наиболее быстродействующим, а затем практически возвращается к исходному значению за счет компенсации указанных, эффектов. Катодные ПК могут быть получены с помощью поляризационных Е = f(i) и коррозионных Екор = f(j) измерений. Во втором случае такая зависимость информативна только при j = id и осложнена химическим взаимодействием М с О2, образованием оксида и изменением за счёт этого id. В кинетической области перенапряжение катодных реакций непосредственно зависит от природы М.

Слайд 12

Описание слайда:

Механизм кислородной деполяризации Суммарные процессы кислородной деполяризации) можно разбить на две двухэлектронные стадии: O2 +2 H+ + 2e  2Н202 +2Н++2е 2H2O 02+Н20+2е—> 0Н-+ Н0-2 +Н2О+2е 4OH- или виде одноэлектронных стадий с присоединением протонов:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Этот маршрут процесса доказывается появлением в растворе H2O2. Этот маршрут процесса доказывается появлением в растворе H2O2. При интенсивном перемешивании раствора или под очень тонкими пленками электролита замедленной может быть стадия присоединения первого электрона и кинетическое уравнение имеет вид:

Слайд 15

Описание слайда:

Кинетика и механизмы водородной деполяризации Водородная деполяризация в кислых средах протекает с электрохимическим или реакционным перенапряжением. Активационные стадии включают разряд донора протона и удаление адсорбированных Н-атомов при молизации за счет реакций рекомбинации (2) или электрохимической десорбции (3), либо путем абсорбции (1) диффузии Н-атомов в М.

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Природа M оказывает существенное влияние на Н, например, на ртути и платине равно соответственно 710-9 А/м2 и 20 А/м2. По Антропову, выделение водорода протекает по маршруту разряд-рекомбинация и все М делятся по величине и природе Н на 3 группы: Природа M оказывает существенное влияние на Н, например, на ртути и платине равно соответственно 710-9 А/м2 и 20 А/м2. По Антропову, выделение водорода протекает по маршруту разряд-рекомбинация и все М делятся по величине и природе Н на 3 группы: - М группы ртути имеют низкую энергию адсорбции Н-атомов, замедленную стадию разряда и высокое Н; - М группы платины имеют высокую энергию адсорбции Н-атомов, замедленную стадию рекомбинации и низкое Н ; - М группы железа занимают промежуточное положение.

Слайд 18

Описание слайда:

По другим представлениям, такой маршрут и механизм имеют только анодно активированные платиновые М. В остальных случаях выделение водорода идёт по маршруту разряд-электрохимическая десорбция с замедленной первой стадией для М группы ртути и , возможно, железа и с замедленной второй стадией для М, хорошо адсорбирующих водород (W, Mo, Nb и Ta). По другим представлениям, такой маршрут и механизм имеют только анодно активированные платиновые М. В остальных случаях выделение водорода идёт по маршруту разряд-электрохимическая десорбция с замедленной первой стадией для М группы ртути и , возможно, железа и с замедленной второй стадией для М, хорошо адсорбирующих водород (W, Mo, Nb и Ta).

Слайд 19

Описание слайда:

При замедленных стадиях разряда, электрохимической десорбции и рекомбинации (молизации) выделение водорода при H 120мВ описывается прямой. В первых двух случаях bK=2,3RT/(0,5F)=116 мВ, а в третьем bK=2,3RT/2F=28 мВ (0,5= - коэффициент переноса, 2 – число атомов H, рекомбинирующих в молекулу). Скорость разряда пропорциональна доли свободной от Hадс поверхности (1-H), а рекомбинации – доле занятой поверхности H. При замедленных стадиях разряда, электрохимической десорбции и рекомбинации (молизации) выделение водорода при H 120мВ описывается прямой. В первых двух случаях bK=2,3RT/(0,5F)=116 мВ, а в третьем bK=2,3RT/2F=28 мВ (0,5= - коэффициент переноса, 2 – число атомов H, рекомбинирующих в молекулу). Скорость разряда пропорциональна доли свободной от Hадс поверхности (1-H), а рекомбинации – доле занятой поверхности H.

Слайд 20

Описание слайда:

Наводороживание и водородная хрупкость Наводороживание М (абсорбция водорода М) в результате кислотной коррозии и катодной электрохимической защиты, особенно при перезащите. С учётом межионного расстояния в кристаллической решётке М (10-10 м), Н может проникать в М в виде протонов (rH+=10-15 м) и реакция (4) конкурирует со стадией разряда или в виде Н-атомов (rH=410-11 м) и реакция (5) конкурирует с электрохимической десорбцией (3) М + Н+ + е  МНабс (4) М + Н+ + е  МНадс  MHабс (5)

Слайд 21

Описание слайда:

основные теории водородной хрупкости Теория давления молекулярного водорода в коллекторах ("ловушках") базируется на представлении о проникновении Н или Н+ во внутреннюю полость с последующей молизацией. Молекулы H2 из-за значительных геометрических размеров не могут покинуть полость, в результате чего повышается давление газа, возникают и развиваются пузыри и трещины. Эта теория описывает необратимую хрупкость низкопрочных сталей при абсорбции значительного количества водорода.

Слайд 22

Описание слайда:

Теория декогезии металла под действием растворенного Н или теория максимальных трехосных напряжений относится к хрупкости высокопрочных сталей при малой абсорбции водорода. Н диффундирует в места концентрации упругих растягивающих напряжений и снижает силы взаимного притяжения ионов металла в кристаллической решетке. Накопление дислокаций и зарождение трещины обычно происходит на границе упругой и пластической деформации. Теория декогезии металла под действием растворенного Н или теория максимальных трехосных напряжений относится к хрупкости высокопрочных сталей при малой абсорбции водорода. Н диффундирует в места концентрации упругих растягивающих напряжений и снижает силы взаимного притяжения ионов металла в кристаллической решетке. Накопление дислокаций и зарождение трещины обычно происходит на границе упругой и пластической деформации. Существенную роль играют неметаллические (оксидные) включения, которые являются центрами зарождения внутренних водородных трещин, возникающих на структурных дефектах - ловушках Н по достижении его критической концентрации.