Решение. При протекторной защите к металлическому изделию непосредственно или через

При протекторной защите к металлическому изделию непосредственно или через металлический проводник подсоединяются металл или сплав с более отрицательным значением потенциала, чем потенциал защищаемого изделия. Для железа ( В) в качестве анодного протектора можно использовать магний ( В), цинк ( В), алюминий ( В). При контакте с окислителем металл протектора растворяется, а защищаемое изделие не разрушается. Например, выберем магний. Так как < , то в паре с железом магний будет анодом.

Согласно уравнению Нернста равновесные потенциалы вероятных окислителей (Н⁺ и О₂) равны:

В,

В.

Так как < , , то в данной среде термодинамически возможна электрохимическая коррозия магниевого протектора с кислородной и водородной деполяризацией:

A^- : Мg → Мg²⁺ + 2

K⁺ : O₂ + 4H⁺ + 4 → 2H₂О

2H⁺ + 2 → H₂.

В соответствии с заданием определим количество моль-эквивалентов поглотившегося кислорода и выделившегося водорода (условия считаем нормальными, л/моль, л/моль): моль-экв, моль-экв.

Таким образом, на катоде претерпело изменение 3^.10^-2 моль-эквивалентов окислителя. По закону эквивалентов такое же количество протекторного материала растворилось на аноде: моль-экв. Масса растворившегося протектора (с учетом молярной массы эквивалента магния г/моль) равна: г.

Ø Анодная защита - наложение на конструкцию положительного потенциала и перевод ее в пассивное состояние. Метод применим для металлов, способных пассивироваться. Требует строгого контроля потенциала, что трудно осуществимо на практике.

А: 2Cr + 3H₂O – 6e→ Cr₂O₃ + 6 H⁺

Электрозащита от коррозии применяется при работе гидростанций, морских портовых устройств и т. д.

3) Изменение свойств коррозионной среды (основной метод в теплоэнергетике)

Ø Уменьшение концентрации коррозионно опасных компонентов ( O₂, H⁺, Cl^-, СО₂ и др.)

Ø Введение ингибиторов - специальных добавок, замедляющих коррозию.

Ø Уменьшение выбросов в атмосферу ( NO_x, SO_2, CO₂ и др.), осушение воздуха (на адсорбентах).

Уменьшение концентрации кислорода О₂:

· деаэрация (кипячение),

· барботаж неактивного газа (N₂),

· восстановление с помощью сульфитов, гидразина и др.

O₂ + N₂H₄ = N₂ + 2H₂O

2Na₂SO₃ + O₂ = 2Na₂SO₄

Уменьшение концентрации растворенного СО₂

(СО₂ + Н₂О↔Н₂СО₃↔Н⁺ +НСО₃^-):

NH₃ + H₂CO₃ = NH₄НСО₃

Снижение концентрации ионов Н⁺:

(гидразин-аммиачный режим ТЭС, рН = 9-9,2; нейтральный режим АЭС)

рН↑ вводя известь CaO +H⁺→Ca²⁺+ OH^-

Снижение общего содержания солей (различные методы водоочистки);

Замена более агрессивных ионов (Cl^-) менее агрессивными (NO₃^-);

Применение ингибиторов:

Ингибиторы – вещества-замедлители коррозии. Ингибиторы:

♦ Жидкофазные применяют в замкнутых системах при V = const.

♦ Газофазные применяют при эксплуатации М на воздухе.

Механизм действия -ингибитор, адсорбируясь на поверхности М тормозит:

- или анодный процесс - анодный ингибитор,

- или катодный процесс – катодный ингибитор,

- или и анодный и катодный процесс - экранирующий ингибитор.

Дата добавления: 2015-07-11