Coroziune

Coroziunea metalelor e procesul care consta in distrugerea totala sau partiala a pieselor metalice in urma unor reactii chimice, biochimice, sau electrochimice survenite in urma contactului pieselor metalice cu mediul inconjurator.

Instabilitatea metalelor constituie o reflectare a interactiunii spontane dintre suprafata metatului si mediul ambient pozitiv.

Coroziunea e spontana la metalele care au entalpia libera negative.Aceste metale au starea elementara termodinamica instabila ca ac process e spontan.

Viteza procesului de coroziune e determinata atata de caracterul piesei metalice cat si de caracterul mediului cu care acesta vine in contact.Medilu coroziv intervine prin factorii: umiditatea, aciditatea, concentratia si accesibilitatea 0 la suprafata piesei metalice, prezenta/absenta reactiei redox, prezenta/ absenta unor inhibitori de coroziune.

Coroziunea se clasifica dupa mai multe criterii:

a)dupa natura ag. coroziv:

- coroziune uscata-implica reactia dintre metal si gazelle cu care e contact ,reactii care se pot produce la temp normala sau in mod deosebit la temp ridicate.In urma ac reactii se formeaza pelicule solide ,aderente la suprafata metalului si mai rar se formeaza produsi volatili.

- coroziune umeda- (electrochimica) presupune prezenta unui electrolit in cintact cu piesa metalica.

b)dupa aspectul exterior al metatlului corodat:

- coroziune generalizata (toata supraf piesei e afectata)

- coroziune localizata (numai in anumite zone sunt afectate):

1) coroziune macroscopica (coroz punctiforma (selective))

2) coroziune microscopica (coroz intergranulara si coroz fisuranta sub tensiune)

c)dupa mecanismul procesului

- coroziune chimica

- coroziune biochimica

- coroziune electrochimica

Coroziunea chimica e acea coroziune care se petrece fara schimb de sarcini electrice.E posibila la toate materialele atat metalice cat si nemetalice.Ac proces e guvernat de legile cineticii chimice.

Coroziunea biochimica e determinate de activitatea unor macroorganisme care fie utilizeaza metalul ca mediu de cultura chimica ,fie eliminain urma metabolismului lor produse foarte corozive.In general biocoroziunea apare la structurile metalice feroase care se afla in contact cu ape statute, se manifesta mai putin la materiale neferoase.

Coroziunea electrochimica apare la contactul metalelor cu solutie de electroliti,acest proces e intotdeauna insotit de transfer de sarcini elctrice.

In conditii exploatarii industriale, a utilajelor metalice si a conductelor se pot intalni si cazuri speciale de coroziune ,atunci cand alaturi de ag coroziv la distrugerea metalului isi aduc aportul si tensiuni reziduale sau aplicate.Procesul sn process de coroziune sub tensiune.

In general aerul e un mediu coroziv present sub forma de atmosfera urbana si cu cat mai mult sub forma de atmosfera industriala.Si apa e un mediu coroziv,apa care poate fi intalnita sub forma de vapori, apa industriala, reziduala, apa de mare.

COROZIUNEA CHIMICA

1) coroziune metal-gaz care are loc la temp modice,rezulta compusi volatili

2) coroziune metal-oxigen petrecuta la temp inalte,rezulta pelicule solide de oxizi

3) coroziune metal-lichid ,dizolvarea anumitor metale in mercur sau coroziunea care poate apare la contactul dintre metale si lichide

Coroziunea cea mai puternica se petrece la contactul metal-oxigen,produsii de coroziune ramanla suprafata metalului sub forma de pelicule de grosimi si culori diferite.

Eficienta peliculei formate are un caracter relative pt ca prop oxidului depind de temp de socuri mecanice sau de tensiuni interne care pot aparea odata cu cresterea in timp a grosime peliculei.

Eficienta peliculei de oxid depinde in mare masura de val coef de dilatare termica ai metalului si ai oxidului sau.Daca acesti coef difera intre ei la aparitia unor variatii de temp pelicula de oxid se poate fisura permitand accesul 0 la suprafata piesei metali alta posibiliate de distrugere de oxid este ca urmare a acumularii de gaze la limita de separare dintre faza solida a metalului si faza solida a oxidului metalic.

TERMODINAMICA COROZIUNII CHIMICE

m-nr de atomi de metal prezenti in oxid

n-valenta metalului

variaza de la metal la metal si in fctie de ac marime s-a realizat o serie a metalelor in care tendinta la oxidare scade

Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, St, Pb, Cu, Mg, Ag, Au

E- forta elctromotoare a unei pile elctrochimice pt care reactia de interes repr reactia care se desfasoara la electrod.

z-nr de electroni implicati in process

F-const lui Faraday

Cinetica procesului de coroziune

Formarea si dezvoltarea peliculei de oxizi in urma reactiei dintre piesa metalica si oxygen la temp inalte e guvernata de legile cineticii chimice.

Variatia grosimii peliculei de oxid formata in absenta umiditatii si CO pe suprafata metalului e initial rapida dupa care se stbilizeaza in timp.