Термодинамика процессов коррозии

ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА КОРРОЗИИ [c.371]

Основы термодинамики процессов коррозии металлов [c.30]

Термодинамика процессов коррозий [c.184]

Из анализа термодинамики процесса коррозии очевидно, что для всех четырех рассмотренных конструкционных материалов можно принципиально выделить три области защитных потенциалов [c.53]

Основы термодинамики процессов коррозии металлов. .................30 [c.359]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

Термодинамика химической коррозии. Химическая коррозия представляет собой самопроизвольное разрушение металлов в среде окислительного газа (например, кислорода, галогенов) при повышенных температурах или в жидких неэлектролитах. Сущность процессов коррозии этого вида сводится к окислительно-восстановительной реакции, осуществляемой непосредственным переходом электронов металла на окислитель. [c.208]

Из теории микроэлементов вытекает, что при отсутствии на поверхности металла разнородных участков процесс коррозии не будет иметь места. Опыты с чистыми металлами (дистиллированным цинком) показывают, что их скорость коррозии значительно меньше, чем технического металла. Однако имеются гомогенные сплавы (амальгамы), которые в то же время разрушаются очень быстро. Гипотеза невозможности растворения гомогенных металлов оказывается в противоречии с опытом и термодинамикой. Для объяснения электрохимического механизма растворения амальгам А. И. Фрумкиным была выдвинута теория гомогенно-электрохимического растворения металлов, не исключающая, а дополняющая теорию микроэлементов — теорию гетерогенно-электрохимического процесса растворения металлов. [c.40]

Изложенный выше способ рассмотрения процессов коррозии основан на использовании электрохимической термодинамики и кинетики — поэтому он не вызывает сомнений. Но этот способ не является единственным. Многие коррозионисты у нас и за рубежом придерживаются иной концепции. Ввиду ее распространенности необходимо, хотя бы кратко, познакомиться с этой концепцией и критически ее рассмотреть. [c.188]

Процессы диффузии определяют, например, образование зародышей, рост кристаллов, образование осадков, фазовые превращения в твердых телах, процессы спекания и протекание твердофазных реакций. При разрушении материалов (например, вследствие образования окалины или коррозии) явления диффузии также играют существенную роль. Стойкость различных материалов при повышенных температурах и в присутствии реакционноспособных газов (О2, Н2О) зависит в значительной степени от диффузии этих газов в основное кристаллическое вещество. Причины диффузии, т.е. ее движущие силы, можно объяснить законами термодинамики. Процессы диффузии возможны, если при этом уменьшается свободная энергия системы или повышается энтропия. Так как диффузионные процессы связаны с повышением энтропии, они необратимы (см. 6.3.1). Если система находится в равновесии, т.е. энтропия максимальна, то диффузия не может происходить самопроизвольно. Таким образом, процессы диффузии всегда происходят при отклонении от термодинамического равновесия. [c.232]

При окислении происходит переход атомов металла из нейтрального состояния в положительно заряженные ионы, входящие в состав продуктов коррозии. С точки зрения термодинамики процесс окисления металла возможен в том случае, если он сопровождается понижением свободной энергии системы (металл+среда — продукты окисления) при этом продукты окисления являются наиболее устойчивыми. [c.7]

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]

Существенное влияние на скорость газовой коррозии оказывают образующиеся продукты коррозии, их физико-химические н механические свойства. В больщинстве случаев коррозия протекает в окислительной среде при этом на поверхности металла в качестве продукта коррозии образуется окисная пленка. Впрочем, тонкая окисная пленка на металле обычно появляется уже при комнатной температуре. Свойства образующейся окисной пленки решающим образом влияют на дальнейший ход коррозионного процесса. В случае резкого торможения процесса вплоть до, полного прекращения коррозии говорят о наступившей пассивности поверхности металла Термодинамика газовой коррозии. Термодинамическая возможность процесса газовой коррозии с образованием окисной пленки определяется величиной изменения свободной энергии системы. Существует удобная форма определения термодинамической возможности протекания коррозии за счет окисления металла, которая сводится к сравнению упругости диссоциации полученного продукта реакции окисления с парциальным давлением кислорода в газовой фазе. [c.46]

Результаты многочисленных работ по статической усталости и по кинетике роста трещин часто обсуждаются в терминах коррозии под напряжением . Если под коррозией понимать растворение с переходом атомов твердой фазы в объем раствора, то такой процесс действительно иногда вносит существенный вклад в общую картину [297]. Однако чаще всего судьба атомов, образовавших связь, после ее гидролитического расщепления несущественна. В ряде случаев можно утверждать, что они остаются на месте, так как активная среда не образует жидкой фазы, а присутствует в виде адсорбционного слоя [268]. Однако даже если они переходят в раствор (может быть, с переотложением в другом месте, если раствор насыщенный), то мерой действия среды все равно может служить работа адсорбции, хемосорбции или топохимической реакции, т. е. термодинамика поверхностных взаимодействий. [c.97]

Даны современные представления о термодинамике и кинетике окисления металлов, механизме образования и законах роста различных пленок, рассмотрены механизм и различные виды электрохимической коррозии, описаны важнейшие методы исследования коррозионных процессов. [c.2]

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. [c.10]

Наконец, одним из практических методов защиты металлов от коррозии является создание условий, уменьшающих или полностью исключающих возможность протекания коррозионного процесса (применение защитных газовых атмосфер, обескислороживание воды, катодная защита), которые могут быть рассчитаны с помощью термодинамики. [c.11]

Хотя термодинамика дает возможность определить, насколько изучаемая система отдалена от состояния равновесия [числитель правой части уравнения (1)1, однако она в большинстве случаев не дает ответа на весьма важный и с теоретической, и с практической стороны вопрос с какой скоростью будет протекать термодинамически возможный коррозионный процесс Рассмотрением этого вопроса, а также установлением влияния различных факторов на скорость коррозии и характер коррозионного разрушения металлов занимается кинетика (учение о скоростях) коррозионных процессов. [c.11]

Современная теория электрохимической коррозии металлов не противопоставляет два пути (гомогенный и гетерогенный) проте--кания процесса, полагая, что соответствующие теоретические положения, основанные в обоих случаях на использовании электрохимической термодинамики и кинетики, дополняют друг друга, так как каждое из них имеет свои границы применения. В связи с этим попытки необъективной критики одной из этих теорий являются ненужными. [c.188]

Таким образом, большинство металлов в атмосфере кислорода могут подвергаться химической коррозии. Однако термодинамика указывает лишь на возможность протекания процессов, но не может предсказать их скорость. [c.209]

Термодинамика электрохимической коррозии. Рассмотрим условия, при которых возможна коррозия с кислородной и водородной деполяризацией. Коррозия как самопрозвольный процесс протекает, если энергия Гиббса реакции ДО имеет отрицательное значение. А так как энергия Гиббса реакции непосредственно связана с ЭДС элемента -,=— AG/пР), то возможность протекания коррозии может быть установлена по знаку ЭДС элемента. Если ЭДС элемента имеет положительное значение ( э>0), то коррозия возможна. Так как ЭДС равна разности потенциалов окислителя и восстановителя Е,= Ео — Е,ос , то коррозия возможна при условии, что потенциал окислителя положительнее потенциала металла Евк>Еме"-/ме. [c.230]

Здесь рассматриваются только причины выхода из строя компрессорных машин из-за чисто коррозионного воздействия или совместно с механическими напряжениями (коррозионно-механического). Коррозия металлов — это самопроизвольный процесс разрушения их при воздействии окружающей среды. Причина коррозии — термодинамическая неустойчивость металла в данной среде, когда переход из металлического состояния в химическое соединение происходит с уменьшением свободной энергии. Для предотвра1ценпя этого естественного с точки зрения термодинамики процесса приходится прилагать большие усилия, расходовать огромные средства, но тем ие менее полностью защитить металлы от коррозии пока ие всегда удается. Ведь с помощью различных способов защиты лишь удерживают металл в состоянии неустойчивого равновесия с окружающей средой (исключение составляют благородные металлы). Стоит только несколько изменить агрессивность среды, ослабить степень защиты или ухудшить качество металла, как это равновесие нарушится и начнется коррозионный процесс. [c.6]

Процесс скатывания шарика определяет (по аиа. 1огии) продолж.и-тельность жизни металла. Однако в отличие от расчетов по механике, с помощью которых можно определить время скатывания шарика, в области химической термодинамики и коррозии сделать расчеты продолжительности жизни металлов в условиях коррозии весьма затруднительно. [c.6]

Очень важно заранее знать, пойдет данная реакция или нет, какие для этого необходимы температуры и давления, каков состав равновесной смеси и, следовательно, выход продуктов, какова устойчивость вещества при различных усло(виях. Не менее важны сведения о количестве тепла, которое потребуется для нагревания вещества до определенной температуры, или сколько его выделится при охлаждении, как изменяется растворимость с температурой и каков тепловой эффект процесса растворения, чему равна электродвижущая сила гальванического элемента, направление процесса коррозии, почему одновременно могут проходить два противоположных процесса — фотосинтез и горение. И огромное число других важных и частных вопросов позволяет решить химическая термодинамика. [c.5]

Настоящая работа является первш шагом в направлении систематического исследования процесса коррозия керамики с точви зрения химической термодинамики. Чтобы объяснить закономерности разрушения керамических материалов в агрессивных средах, необходимо знать изменение свободной энергии (Аб) в процессе растворения этих материалов, а такхе выяснить влияние отдельных составляющих компонентов керамики на ее устойчивость в этих средах. [c.142]