Методы защиты металлов от коррозии

Все методы защиты условно делятся на четыре группы:

электрохимические методы;

методы, связанные с изменением свойств корродирующего металла;

методы, связанные с изменением свойств коррозионной среды;

комбинированные методы.

Электрохимические методы защиты основаны на изменении электрохимических свойств металла под действием поляризующего тока. Катодная защита применяется для повышения коррозионной стойкости металлов в условиях почвенной, морской коррозии, при контакте металла с агрессивными химическими средами. Защита обеспечивается в этом случае наложением тока от внешнего источника питания (защищаемая поверхность соединяется с отрицательным полюсом этого источника) на защищаемой поверхности протекают только восстановительные процессы. Протекторная защита (частный случай катодной защиты) создание макрогальванической пары с менее благородным металломпротектором. П р о т е к т о р играет роль анода и растворяется со скоростью, достаточной для создания в системе тока необходимой силы. В качестве протектора могут быть использованы цинк, алюминий, магний и их сплавы. Анодная защита применима к металлам и сплавам, способным пассивироваться при смещении их электродного потенциала в положительную сторону и достижении состояния полной пассивации (здесь защищаемая поверхность соединяется с положительным полюсом внешнего источника питания). Электрохимические методы защиты можно использовать только в хорошо проводимой среде в морской воде, почве, растворах электролитов.

11 Дисперсные системы

Дисперсной называется система, в которой в дисперсной среде более или менее распределены частицы дисперсной фазы.

Виды:

1)грубодисперсные

2)микрогенерогеннодисперсные

3)молекулярно или полнодисперсные

По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы можно разделить на два класса:

Свободнодисперсные системы, у которых дисперсная фаза подвижна;

Связнодисперсные системы, дисперсионная среда которых твердая, а частицы их дисперсной фазы связаны между собой и не могут свободно перемещаться.

Термодинамическая (агрегативная) неустойчивость проявляется в постепенном увеличении размеров дисперсных частиц или образования агрегатов из слипшихся частиц

 

Методы получения коллоидных растворов также можно разделить на две группы: методыконденсации и диспергирования

Дисперсионные методы основаны на раздроблении твердых тел до частиц коллоидного размера и образовании таким образом коллоидных растворов.

 

Методы конденсации

Вещество, находящееся в молекулярно-дисперсном состоянии, можно перевести в коллоидное состояние при замене одного растворителя другим – т.н. методом замены растворителя.

 

Мицеллой лиофобной системы называется гетерогенная микросистема, которая состоит из микрокристалла дисперсной фазы, окруженного сольватированными ионами стабилизатора.

Потенциалопределяющими называются ионы, адсорбирующиеся на поверхности частички твердой фазы(агрегата) и придающие ей заряд. Агрегат вместе с потенциалопределяющими ионами составляет ядро мицеллы.

Противоионы – ионы, группирующиеся вблизи ядра мицеллы.

Расположение противоионов в дисперсионной среде определяется двумя противоположными факторами: тепловым движением (диффузией) и электростатическим притяжением

Формулу мицеллы гидрозоля хлорида серебра записывают так:

{n(AgCl), mAg⁺, (m – x)NO₃^–}^x+xNO₃^–.

Различают следующие термодинамические и кинетические факторы устойчивости дисперсных систем:

а) электростатический фактор, который заключается в уменьшении межфазного натяжения вследствие возникновения двойного электрического слоя на поверхности частиц;

б) адсорбционно-сольватный фактор, состоящий в уменьшении межфазного натяжения при взаимодействии частиц дисперсной фазы со средой (благодаря адсорбции и сольватации);

в) энтропийный фактор, заключающийся в стремление дисперсной фазы к равномерному распределению по объему системы (как и распределение растворенного вещества в истинных растворах);

г) структурно-механический фактор, который является кинетическим; его действие обусловлено тем, что на поверхности частиц имеются пленки, обладающие упругостью и механической прочностью, разрушение которых требует затраты энергии и времени;

д) гидродинамический фактор, снижающий скорость коагуляции благодаря изменению вязкости среды и плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды;

е) смешанные факторы, наиболее характерные для реальных систем.

Коагуляция — физико-химический процесс слипания коллоидных частиц, процесс разрушения золей.

Причиной коагуляции является изменение поверхностного заряда взвешенных частиц. Обычно измеряют не сам заряд поверхности частицы, а величину, ей пропорциональную, – так называемый -потенциал.

коагулирующий ион - ион, заряд которого противоположен заряду частицы

Скрытая коагуляция протекает без видимых изменений

Явная коагуляция сопровождается изменением окраски раствора его помутнением или выпадением осадка.

Порог коагуляции – это концентрация электролита, при которой наступает явная коагуляция.

С увеличением заряда коагуляционного иона порог коагуляции уменьшается.

Электрофорез — это электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы (коллоидных или белковых растворов) в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля. Впервые было открыто профессорами Московского университета П. И. Страховым иФ. Ф. Рейссом в 1809 году.

12 В Вяжущими веществами называют материалы, способные в определенных условиях образовывать пластично-вязкое тесто, которое самопроизвольно или под действием определенных факторов с течением времени затвердевает яжущие вещества Вяжущими веществами называют материалы, способные в определенных условиях образовывать пластично-вязкое тесто, которое самопроизвольно или под действием определенных факторов с течением времени затвердевает. 111Строительный (полуводный) гипс CaSO₄ · 0,5 H₂ O получается из природного (двуводного) гипса СаSO₄ · 2H₂O путем нагревания при температуре 150-170°С. При этом происходит частичная дегидратация:

Воздушная известь

Воздушная известь получается путем обжига известняка, ракушечника и других природных материалов, содержащих карбонат кальция. Главной составной частью обожженного материала является безводная окись кальция – СаО («негашеная известь»):

1.2.3. Магнезиальные вяжущие вещества

Магнезиальные вяжущие вещества получают при обжиге магнезита (МgCO₃) или доломита (MgCO₃ ·CaCO₃): Гидравлические вяжущие вещества

1.3.1. Портландцемент

Наиболее важным гидравлическим вяжущим является портландцемент. Это медленнотвердеющее вяжущее, получаемое путем высокотемпературного обжига (до спекания, т.е. примерно 1500 °С) мергелей или искусственных смесей, состоящих из 75-78% известняка СаСО₃ и 22-25% каолина Аl₂О₃ · 2 SiO₂ · 2H₂O.

В процессе обжига можно выделить шесть зон мокрого способа получения цемента: 1 – испарения (100-200 °С), 2 – дегидратации (400-800 °С), 3 – декарбонизации (900-1200 °С), 4 – экзотермических реакций (1200-1300°С), 5 – спекания (1450 °С), 6 – охлаждения.

Полученный материал, называемый цементным клинкером (табл. 2), подвергается тонкому помолу.

124.Глиноземистый цемент – быстротвердеющее, гидравлическое вяжущее, получаемое путем высокотемпературного обжига (до начала спекания, т.е. до 1600°С) смеси известняка (СаСО₃) с бокситами (xAl₂O₃ · yH₂O). Эрозия бетона — это процесс истирания поверхности слоя бетона в результате абразивного воздействия потока воды, насыщенного мелкими частицами каменных материалов.