Физические процессы при коррози

Одной из основных задач, стоящих перед коррозионистами, является развитие научных исследований процессов коррозии и разработка на их основе более эффективных методов противокоррозионной защиты металлов. Для этого необходимо использование последних достижений в области экспериментальной физики, физической химии и металлографии, в частности более точных и удобных ускоренных методов определения коррозионной стойкости металлов, сплавов и их заменителей. [c.426]

Углеводороды (СН). Сами углеводороды (кроме бензола и некоторых олефинов), как уже говорилось ранее, не представляют существенной опасности для человека и окружающей среды. Но они опасны прежде всего как промежуточные продукты физических процессов, приводящие к образованию стойких аэрозолей, получивших название смог . Это особый тип загрязнения атмосферы, впервые отмеченный около 50 лет назад в Лос-Анджелесе. Главный источник этих загрязнителей — отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания. При неблагоприятном состоянии атмосферы (отсутствие ветра, повышенная влажность, фотохимическое воздействие света, запыленность и т. д.) возникают характерная голубоватая дымка и ухудшение видимости. При этом наблюдается сильное раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, глаз. Длительное воздействие смога ведет к повышению заболеваемости среди населения, повреждению растительности, усилению коррозии металлов. Именно из-за смога во многих городах мира полицейские были вынуждены находиться на посту в противогазах. [c.331]

Свойства веществ. Свойства (характерные ка- чества) проявляются главным образом в изменениях веществ. Например, характерным качеством эфира является летучесть, а железа — склонность к коррозии. Свойства веществ делятся на физические и химические,, К физическим свойствам относятся плотность, твердость, цвет, агрегатное состояние, температуры кипения и замерзания и т. д. Процессы, связанные с изменением физических свойств, например, плавление льда или изменение твердости при нагревании или охлаждении веществ, являются физическими процессами. При физических изменениях молекулы веществ остаются неизменными. [c.10]

На совершенно однородной поверхности катодная и анодная реакции могут протекать в одной и той же точке (гомогенный механизм). При малейшей неоднородности поверхности катодные и анодные процессы пространственно разделяются, локализуясь каждый на тех участках, которые для них энергетически более выгодны (гетерогенный механизм, см. рис. 89, б). В подавляющем большинстве случаев коррозия протекает по гетерогенному механизму. При этом процесс коррозии можно рассматривать как результат работы коррозионных гальванических элементов, в которых участки металлической поверхности, обладающие в данной среде более положительным потенциалом, играют роль катодов, а более отрицательные — роль анодов. Катодные и анодные участки микроскопических размеров — так называемые микроэлементы — образуются вследствие химических и физических неоднородностей поверхности. [c.210]

Сложность коррозионных явлений, связанных с многообразием грунтового макро- и микромира, определяемого воздействиями изменяющихся во времени химических, физических и биологических факторов, а также с такими показателями, как структурность, химический и механический состав грунта, новообразования и включения, плотность горизонта, приводит к категорической неповторяемости экспериментальных результатов. Это в значительной степени затрудняет изучение влияния электрической энергии на изменение протекания коррозионного процесса на границе фаз подземное сооружение—грунт и определение параметров электрической энергии, затрачиваемой на подавление процесса коррозии. [c.4]

Методы массопереноса позволяют достаточно точно рассчитывать и прогнозировать процессы коррозии по известным конструктивным и химическим параметрам, а понимание физической сущности управляющих переносом факторов позволяет создавать оборудование с минимальными потерями от коррозии. [c.145]

Некоторые закономерности формирования непрерывной акустической эмиссии. Как уже отмечалось, при протекании практически любого физического процесса возникает АЭ. Поэтому необходимо исследовать основные закономерности формирования акустического излучения в виде непрерывного случайного процесса, который имеет место при пластическом деформировании материала, в том числе в вершине растущей трещины, при коррозии металла и других процессах. Хотя единичный импульс АЭ, порождаемый элементарным физическим актом, обычно не обнаруживается, может быть зарегистрирован случайный поток элементарных импульсов АЭ. Флуктуации средних величин параметров такого потока уже могут быть обнаружены как непрерывная АЭ. [c.182]

Если протекание физического процесса обусловлено потоком некоторых элементарных событий, то среднее значение интенсивности потока определяет скорость изменения некоторого микроскопического параметра. Например, при пластической деформации таким параметром являются размеры образца, а элементарным событием может быть, например, отрыв дислокации от точек закрепления. Однако количество событий в единицу времени не является строго постоянным, что приводит к флуктуациям интенсивности потока событий. Например, при некоторых видах пластической деформации установлено, что последняя происходит не непрерывно, а микроскопически малыми приращениями. В таком случае естественно предположить, что среднее значение интенсивности потока событий определяет скорость соответствующего макроскопического явления - пластической деформации, диффузионной ползучести, коррозии, а величина флуктуаций - среднеквадратическое значение шумовой ком -поненты процесса. [c.182]

Осадки в топливах образуются в результате коллоидно-химических и физических процессов взаимодействия органических продуктов окислительного уплотнения сернистых, азотистых и кислородных соединений и неорганической части, к которой относятся вода, почвенная и атмосферная пыль, продукты коррозии и износа металлов. [c.262]

При рассмотрении процессов коррозии строительных материалов следует подчеркнуть очень большую роль, которую играют при этом физические факторы. [c.242]

Физические модели, подобные во времени, создают для исследования кинетики процессов коррозии, старения, биоповреждений, получения характеристик, выражающих сущность изучаемых явлений, сокращения времени эксперимента. Основное условие при этом — физическое подобие модели и объекта, предполагающее идентичность или сходство физической природы и тождественность кинетических характеристик. Получили распространение модели на базе использования эквивалентных материалов. Возможно также ужесточение условий проведения эксперимента без изменения физико-химических свойств среды [9, 12]. [c.95]

А к и м о в 1. В. и Г о л у б е в А. И., Исследование процессов коррозии на модели локального элемента, Журнал физической химии, 3, 20, АН СССР, 1946. [c.174]

Итак, при рассмотрении процесса коррозии решающими факторами являются не химические особенности металла, не его химическая активность по отношению к кислороду (или другим неметаллическим элементам), а физическое состояние его окисла. При соприкосновении металла с кислородом или другим агрессивным элементом немедленно начинается окисление (коррозия), и этому ничто не может помешать. Здесь торжествует чистая химия. Однако, насколько быстро окисление будет проникать в глубь металлического предмета, разъест ли оно рано или поздно весь предмет или остановится (может быть, сразу же после того, как образуется окисная пленка толщиной в несколько молекулярных слоев) до того, как нанесет предмету заметный ущерб, определяют уже не химические свойства, а в первую очередь физическое состояние продуктов окисления. [c.250]

Количественные методы оценки коррозионной стойкости основаны на определении изменений а) массы образца б) объема выделяемого или поглощаемого газа в процессе коррозии в) механических свойств в результате коррозии г) физических свойств материала до и после коррозии д) коррозионного тока е) глубины прокорродировавшего металла и др. [c.44]

К количественным методам определения коррозионной стойкости относятся а) определение изменения массы образца б) определение объема выделяемого или поглощаемого газа в процессе коррозии в) определение механических свойств в результате коррозии г) определение изменения физических свойств материала до и после коррозии д) определение силы коррозионного тока [c.48]

Например, продукты окисления металлов в процессе коррозии, обладающие электронной проводимостью, могут играть роль катодных участков. Электрохимическая микрогетерогенность металлической поверхности может в какой-то мере обусловливаться и физической неоднородностью металла. Так, атомы металла на границах зерен кристаллитов находятся в менее упорядоченном состоянии, чем в самих зернах, и, следовательно, обладают различной потенциальной энергией. Поэтому границы зерен кристаллитов могут выполнять функцию анодов, а катодами будут сами зерна кристаллитов. [c.31]

Неоднозначно влияние температуры на скорость коррозионных процессов, каждый из которых представляет собой совокупность различных химических, физико-химических и чисто физических процессов. Скорости отдельных ступеней изменяются с температурой в неодинаковой степени. Когда интенсивность коррозии определяется скоростями электродных или электрохимических реакций либо скоростью диффузии, общая коррозия ускоряется с ростом температуры по логарифмическому закону (рис. 1.8). [c.41]

Неоднородность жидкой фазы. В большой степени скорость протекания процесса коррозии зависит от химических и физических свойств электролита величины pH, концентрации и природы кислот, щелочей, растворенных солей и газов, в первую очередь кислорода. Многочисленные случаи коррозии химической аппаратуры и коммуникаций вызываются именно неоднородностью жидкой фазы. [c.8]

Демон, о котором мы сейчас рассказали, потребуется нам для рассказа о возможности применения марковских цепей при математическом описании одного весьма сложного физического процесса, называемого диффузией. Изучение процесса диффузии имеет большое научное и практическое значение. Дыхание и питание живых организмов, обменные процессы в растениях, сохранение чистоты окружающей среды — все это основано на явлении диффузии. Получение многих веществ в химии, новых сплавов в металлургии, коррозия и средства защиты от нее, упрочнение поверхностей деталей в машиностроении, крашение и дубление кожи, изготовление многих продуктов питания — вот далеко не полный перечень технических приложений явления диффузии. Для изучения явления диффузии сделано многое, и тем не менее здесь очень нужна математическая модель, дающая возможность количественной оценки характеристик процесса. [c.145]

В монографии изложены основные представления прикладной физической химии силикатов. С привлечением термодинамики и кинетики процессов описывается существо химических превращений, происходящих в материалах при их изготовлении и в процессе службы, излагаются физико-химические основы получения каменных материалов в заводской практике, превращений глин при нагревании, природы вяжущих свойств (на основе кристаллохимии), процессов твердения вяжущих, процессов коррозии естественного и искусственного камня. [c.128]

Когда в конце XIX века поняли, что свинцовые белила являются продуктом коррозии свинца, происходящей в результате совместного протекания процессов окисления, гидратации и карбонизации, стали предлагать много новых методов их получения. Вскоре было установлено, что строение продукта и его химические и физические свойства (морфология) зависят от способа его получения. Путем тщательного регулирования химических и физических процессов удалось получить ряд сортов пигмента в соответствии с его назначением. [c.173]

Процесс постепенного изменения размеров детали по ее поверхности, происходящий при трении, называется изнашиванием. Результат изнашивания детали, оцениваемый непосредственно по изменению размеров или по косвенным признакам, называется износом. Различают физический износ (коррозия металла, поломка деталей из-за перегрузки) и моральный износ (невысокая скорость машин несоответствие емкостей количеству химикатов малые сечения коммуникаций и т. д.). [c.11]

Вместе с тем приведенные данные убедительно говорят о том, что в основе всех этих эффектов лежит одно и то же физическое явление — более или менее сильное понижение удельной свободной энергии новых поверхностей, возникающих и развивающихся в твердом теле (металле) в ходе его деформирования и разрушения. Действительно, то обстоятельство, что наблюдаемые эффекты не связаны, вообще говоря, ни с процессами коррозии, ни с химическими реакциями и образованием [c.245]

Оба эти металла применяются в атомных реакторах. Цирконий отличается высоким сопротивлением коррозии и действию нейтронов и не подвергается изменениям во время облучения. Поэтому цирконий применяется для защиты топлива в атомных реакторах и накладывается в виде рубашки на пруты металлического урана, которые вводятся внутрь реактора. Совершенно противоположные свойства у гафния, который хороига абсорбирует нейтроны и поэтому является хорошим замедлителем. Так как оба металла, как правило, в природе встречаются вместе, то их приходится разделять. При этом возникают затруднения, связанные с большим сходством этих металлов по свойствам. Разделение их обычными химическими методами практически невозможно. Промышленное решение этого вопроса основывается на физических процессах, главным образом на экстракции органическими жидкостями из водных солянокислых или азотнокислых растворов [468, 471, 485]. [c.445]

Из анализа состава и основных физических характеристик сточных вод АО Искож , а также в результате изучения факторов, влияющих на процессы коррозии бетона и металлов, можно предполагать, что эти воды не должны обладать повышенной, по сравнению с собственными промысловыми сточными водами, коррозионной активностью. Безусловно, следовало бы систематически определять скорость коррозии металла в сточной воде на выходе из КНС № 15 для наблюдения изменения ее агрессивности по отношению к металлу. Эти определения в свое время не были выполнены, поэтому при оценке влияния сточных вод АО Искож на работу оборудования приходится пользоваться косвенными данными и методом сравнения. [c.371]

Под воздействием внешних факторов в топливах и маслах протекают физические и химические процессы. Основными физическими процессами являются испарение, расслоение, загрязнение механическими примесями и водой, выпадение высокоплавких компонентов при охлаждении, а также случайное смешение в резервуарах и при последовательной перекачке по трубопроводам нефтепродуктов различного сорта, например реактивного топлива и бензина. Большая часть этих процессов приводит к необратимому изменению качества нефтепродуктов. Основные химические процессы следующие окисление, разложение, полимеризация и конденсация, коррозия, взаимодействие между отдельными компонентами, которое, однако, для нефтепродуктов не характерно. Обобщенная схема влияния разл<1чных факторов на изменение качества нефтепродуктов представлена на рис. 1. [c.8]

Прогнозирование протекания коррозии особенно важно для стадии проектирования химико-технологических систем. На ооноваеии данных лабораторных и заводских исследований с учетом реального состояния конструкционных материалов аппаратов и коммуникаций химико-технологической системы прогнозирования предполагается разработка гипотез, способных определить методом моделирования ход развития коррозии и изменения при этом технического состояния аппаратов и коммуникаций. Для прогаозирования процесса коррозии используют методы физического и математического моделирования. Физическое моделирование коррозионного процесса сводится либо к моделированию процесса коррозии в естественных условиях, либо к моделированию коррозионного разрушения в искусственно созданных условиях. [c.172]

Экранирующие ингибиторы коррозии наименее полярны из всех рассматриваемых соединений. Вследствие этого взаимодействие их с металлом связано с физическим процессом адсорбции и определяется в основном ван-дер-ваальоовским взаимодействием. Эти ингибиторы образуют на поверхности металла пленки, которые легко удаляются растворителем и не выдерживают температур выше 80°С из-за тепловой десорбции. Однако преимуществом экранирующих ингибиторов перед ингибиторами хемосорбционного типа является их способность вытеснять воду и агрессивные электролиты. [c.19]

Естественно, что очень важно разработать методы защиты от коррозии. Издавна пытались защитить железо от ржавчины с помощью жира, масла, позолоты и т. д. Но это чисто эмпирические методы. Эффективная же и целенаправленная эрьба с коррозией будет возможна только тогда, когда станут ясны причины и механизм процесса коррозии, его физические и химические особенности. [c.278]

Сложность и своеобразие протекания процесса коррозии подземных металлических трубопроводов обусловлены особыми условиями подземной среды, где взаимодействуют атмосфера, биосфера, литосфера и гидросфера. Подземные трубопроводы подвержены воздействию большого числа изменяюшихся химических, физических и биологических факторов. Совокупность воздействия этих переменных факторов и определяет коррозионное воздействие среды на подземные металлические сооружения. Процесс подземной коррозии протекает как процесс коррозии металла в водной коррозионной среде. [c.5]

Исследование влияния изменения теипературы на процесс коррозии металлов в атмосферных условиях проводили по следующей методике. Образцы размером 50x40x1 мм из железа (Ст. 3), цинка (Ц-0), меди (М-1), кадмия (КД-0) и магниевого сплава (МА-8) шлифовали тонкой наждачной бумагой, обезжиривали, сушили, взвешивали на аналитических весах и устанавливали на стенд (между фарфоровыми роликами) в горизонтальном положении для испытания в субтропической атмосфере (Батумская коррозионная станция Института физической химии АН СССР). Одновременно с образцами на стенд выставляли коррозионную модель железо—медь [1 ], при помош,и которой на ленте самопишущего гальванометра фиксировалось время прибывания пленки влаги на поверхности образцов. Пленка влаги на поверхности образцов (как и на модели) образовывалась как естественным путем (дождь, снег, роса и т. д.), так и дополнительным обрызгиванием образцов дождевой водой (последнее применялось для сокращения времени испытания). После того [c.80]

Общая физическая картина процессов, протекающих при эксплуатации железобетонных труб, позволяет предвидеть ход развития коррозии, рекомендовать конструктивные решения труб, а также меры их защиты от кор-розии. При проектировапии труб следует учитывать не только температурно-влажностные и газовые, но и гидроаэродинамические условия их службы (при наличии в стволе статического давления возникающие фильтрационные и диффузионные потоки газов направляются к слою теплоизоляции и к бетону ствола, что вызывает резкое ускорение процессов коррозии). При положительном давлении газов и наличии в них агрессивных компонентов должны быть предусмотрены специальные проектные решения труб. Независимо от наличия в стволе разрежения или давления при образовании в трубе конденсата влаги или растворов кислот они бу.т,ут под влиянием градиентов температуры и влажности мигрировать через футеровку, скапливаться на консолях и проникать на наружную поверхность трубы. [c.52]

Приведенные теоретические построения и примеры дают лищь общую схему подхода к рещению вопросов структурной коррозии. Необходимо отметить еще некоторые особенности коррозии многофазных сплавов. Во-первых, состав и строение поверхности сплава постоянно меняются в процессе коррозии. В частности, в связи с тем что в коррозионную среду прежде всего переходят наиболее активные фазы, поверхность сплава все время обогащается более стойким компонентом. Изменяется также концентрация твердого раствора. Это влияет на величину компромиссного потенциала. Во-вторых, ионы, переходящие в среду с различных структурных составляющих сплава, могут образовать труднорастворимые соединения с анионами, оксиды или гидроксиды. Это приводит к пассивации и к повышению степени гетерогенности поверхности сплава. В-третьих, на процесс структурной коррозии существенное влияние оказывают неметаллические включения, имеющиеся в сплавах. В процессе коррозии поверхностная концентрация этих включений все время меняется, что оказывает влияние и на кинетику катодного процесса, и на величину компромиссного потенциала. В-четвертых, на процесс коррозии влияют границы зерен и другие физически неоднородные участки поверхности (дефекты структуры, дислокации и т.д.), роль которых существенно меняется со временем вследствие изменения их поверхностной концентрации и адсорбции различных частиц. [c.65]

В связи с развитием химии, физической химии, физики и металловедения складывалась также наука о коррозии металлов и методах их защиты. Особенно активное исследование процессов коррозии и изыскание методов защиты началось у нас и за рубежом приблизительно с 20-х годов нашего столетия. Большой вклад в науку о коррозии металло1В, в создание научной теории коррозионных процессов внесли видные советские ученые В. А. Кистяковокий, А. Н. Фрумкин, Н. А. Изгарышев, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов и многие их ученики и последователи. [c.5]

Первым этапом при разработке ингибитора коррозии для какой-либо определенной системы является тщательное ее изучение, включающее ознакомление с возникшей проблемой непосредственно в производственных условиях. Желательно обследовать несколько объектов, имеющих одинаковую коррозионную проблему, обратив при этом внимание на природу коррозии, ее интенсивность и характер локализации. В обследуемой системе должны быть изучены все факторы, влияющие на процесс коррозии, включая диаграммы потоков, конструкционные материалы, их взаимное расположение, состав и физические свойства жидкости (находящихся в ней любых твердых частиц или пузырьков газа), температурные условия, продолжительность эксплуатации системы, состав продуктов коррозии. Следует также установить наличне таких сопутствующих явлений или процессов, как образование окалины или присутствие бактерий, гидродинамические условия потока, характер процесса (ритмический или чередующийся с пере ходом от высоких температур к низким), поверхности теплопередачи, присутствие ингибиторов коррозии или каких-либо добавок, используемых для других целей. Особенности наблюдаемого вида коррозии могут быть прямо связаны с одним или несколькими из этих факторов. При изучении коррозии следует не ограничиваться отдельными наблюдениями, а проводить их в течение продолжительного времени. Обычно инженер-коррозионист, детально обследующий корродируемую систему, получает достаточно ясное представление как о причинах коррозии, так и о действии самой си стемы. [c.16]

Много споров было относительно того, является ли кавитационная эрозия чисто механической проблемой пли химической (п, следовательно, может рассматриваться, как один нз видов коррозии), или же, наконец, это есть результат одновременного действия обоих факторов. По этому вопросу имеется обширная литература. В 1912 г. Рамзей [27] предположил, что кавитационная эрозия является формой электролитической коррозии участков металлической поверхности, имеющих закалочное напряжение, на которых происходит разрушение образующихся кавитационных пузырьков. По мнению Фиттенгера [28], доминирующим в этом случае является механическое разрущение, в то время как электрохимические эффекты играют незначительную роль. В теории, предложенной Новотным [11] постулируется, что разрушение под действием кавитации является по своей природе чисто физическим процессом. В общепринятой теории, развитой в более поздний период, принимается, что в первоначальной своей стадии кавитация является чисто физическим процессом. Однако в результате этого процесса поверхность оказывается в значительной мере разрушенной и менее прочной. Поэтому она чрезвычайно легко подвергается коррозии, особенно на тех участках, где разрушение кавитационного пузырька приводит к возникновению питтингообразного углубления. После этого наблюдается быстрое развитие коррозионного процесса питтингового характера. Участки металла, подвергающиеся коррозии, делаются еще менее прочными и становятся все более восприимчивыми к кавитационному разрушению. В конце концов ситуация становится катастрофической, так как кавитация и коррозия взаимно ускоряют друг друга, что приводит к развитию питтинговой коррозии по всей толщине футеровки. [c.141]

Увеличение модуля поверхности (отношение поверхности образца к его объему) и соответствующее увеличение поверхности соприкосновения с агрессивной средой влечет за собой более быстрое изменение состава агрессивной среды и более быстрое разрушение образцов, что и является основой ускоренного метода исследования. Скорость процесса коррозии определяют после известного срока обработки порошка преимущественно на основании 1) изменения веса, 2) химического анализа количества перешедших в раствор компонентов, 3) определения веса сухого остатка вытяжки, 4) измерения электропроводности полученного раствора. Таким образом, этот метод учитывает только химическую сторону воздействия среды, в то время как оно является следствием совокупности химических, физико-химических и чисто физических (механических) явлении. Трудно ожидать, чтобы физ1и< 0-химические явления при испытаниях порошка в достаточной мере соответствовали явлениям, происходящим в мополнт и>1х керамических образцах. [c.85]

Работы по исследованию органических жидкостей, используемых в качестве теплоносителей и замедлителей для энергетических реакторов, которые успешно проводятся в нашей стране, позволили создать установку АРБУС. Наряду с работами, посвященными исследованиям радиационно-химических и нейтронно-физических характеристик органических теплоносителей, весьма актуальны исследования их взаимодействия с керамическими материалами. Органические теплоносители являются сложными по структуре соединениями или их смесями, строение которых при протекании пиролиза и радиолиза становится еще более сложным [32, 34, 531—535]. В связи с этим воздействие на керамические материалы сравнительно простых по структуре органических соединений, например нефтяного топлива, представляет интерес для понимания процессов коррозии в более сложных по структуре органических теплоносителях. Взаимодействию этих теплоносителей с керамическими материалами до сих пор уделялось мало внимания, так как предполагалось, что неполярные органические вещества по своей природе не являются коррозионно-ак-тивными. [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология