NT: 3Fe+O2->Fe3O4 2Fe+3Cl2->2FeCl3 ELEKTROKEEMILINE KORROSIOON: võib tavatingimustes intensiivselt toimuda.Ka raud on vähese vastupidavusega. Toimumise tingimuseks on nende metallide kokkupuude elektrolüüdilahusega. Elektrokeemiline reaktsioon kulgeb kahe omavahel seotud (osa)reaktsioonina, mis võivad toimuda ka metalli erinevatel pindadel. Üheks on metalli oksüdeerumine, teiseks on keskkonnas leiduvate oksüdeerijate redutseerumine. METALLIDE TOOTMINE JA KORROSIOON: Korrosioonis tekivad uued ained, uued sidemed, ühendite või sidemete moodustumisel vabaneb energia ja korrosioonil energiat kulutamata ja see toimub iseeneslikult. Metalli maakide lõhkumiseks on vaja lõhkuda sidemeid ja kulutada energiat. Kui on vaja energiat juurde anda. See on eksotermiline protsess. OKSÜDEERIJA JA REDUTSEERIJA LEIDMINE: 2Na(0) + 2h2o(1 ja -2) --> 2NaOH(1 -2 1) + H2 Oksüdeerija liidab elektrone ja oksüdatsiooniaste suureneb. Sellel juhul on aine oksüdeerijaks.
tõstmisel, katalüsaatori toimel. Reaktsiooni kiiruse põhiühik on mol/dm³. Metalli hävimist keskkonna mõjul nim korrosiooniks. Metalli vahetu reageerimine oksüdeerijaga on keemiline korrosioon. Elektrolüdilahusega kokkupuutel toimub metall elektrolüütiline korrosioon, see koosneb 2 osast; vabanenud elektronide sidumine mingi oksüdeerija poolt ja metallis oksüdeerumine. Põhilisteks oküd. On õhuhapnik või vesinikioonid. Metalli korrosioonis soodustavad, temp tõstmine, lahuse happelisuse suurenemine, metallis sisalduvad vähemaktiivsed lisandid, metalli kontakt vähem aktiivse metalliga jt. Metalle saab kaitsta laki värvi või püsivama metalli kihiga. Aktiivsemad metallid leiduvad looduses peamiselt sooladena. Vähemakt. Oksiidide või sulfiid mineraalidena. Ehedana leidub väheseid metalle. Üks levinumaid metalli saamise viise on
Samuti hävivad terasplekk ja alumiiniumplekk vahetult vaskneedi või raudpoldi läheduses. Lisaks ei tohi aluminiumist elektrijuhtmete ühendamiseks kasutada vaskklemme, sest alumiinium hävib ning tekib süttimise oht. 29. Millest olenevad reaalsed elektroodide potentsiaalid (Nernsti võrrand ja sellest tulenevad järeldused. Elektrokeemilise korrosiooni kemism. Millest oleneb elektrokeemilise korrosiooni kiirus? Selgitage, mis on metallide korrosioonis anoodipiirkond ja mis katoodipiirkond? Millistel põhjustel need tekivad(moodustuvad)? a. Reaalsed elektroodide potentsiaalid olenevad standardpotentsiaalidest, temperatuurist ja elektrolüüdi kontsentratsioonist. Selle võtab kokku Nernsti võrrand: E Me = E Me + 0 RT nF [
Standardpotensiaalide järgi on koostatud metallide aktiivsuse rida (pingerida). Suurenemise järjekorras 1. Al 2. Zn 3. Fe 4. Sn 5. Cu. Kontaktkorrosioon on korrosioon erinevate metallide kokkupuutekohtades (ei tohi ühendada otseselt Al ja Cu elektrijuhtmeid, vahetus kokkupuutes ei tohi olla Cu ja teras veetorud, tuleb vältida vase pinnalt voolava vee sattumist Al, Fe ja Zn pinnale). Hävib anoodiks oleva metalli see osa, mis on vahetult katoodi ümber. Metallide korrosioonis on anoodpiirkond piirkond, kus toimub oksüdeerimine, omab positiivseid laenguid. Katoodipiirkond on aga piirkond kus metall loovutab oma elektrone anoodile, muutudes ise positiivsemaks. Kontaktkorrosiooni tüüpjuhud: Cu-Fe (kuivas ei juhtu midagi , kuid välistingimustes kontaktis vask ja raud raud hävib ) ja Fe-Al (kontaktis raud ja alumiinium viimane hävib). Nii terasplekk kui alumiinium plekk hävib vahetult vaskneedi ja raudpoldi ümber. Lubamatu on kasutada välitingimustes
Ja tõstetakse temp Zn sulamistemp lähedale, pinnale õhuke Fe-Zn kiht; e)tsinkpulbervärviga katmine väga peenikene Zn-pulber, kuivanud värvikiht sis massi järgi 95% Zn. Tsingikihi kvaliteeti hinnatakse tema paksuse, poorsuse, homogeensuse ehk ühtlase jaotumise järgi. 25) Elektrokeemia on valdkond, mis tegeleb protsessidega, milles tekib elektrivool või mis kulgevad elektrivoolu toimel. Tavaelus on elektrokeemia üheks haruks metallide korrosioonis 8metallide hävimine) ümbritseva keskkonna mõjul. 1)Metallide tootmine- Na ja Ca ainult I ja II rühma metalle sula halogeniitidest (NaCl, Ca Cl2) Vesilahustest: Fe, Cd, CO, Zn, Mn, Cu. Al toodetakse sulaboksiidi ja krüoliidi segust (ainult elektrolüüsiga)2) Metallide puhastamine ehk rafineerimine- Au, Cu, Ni, Sn, Pb- Al- 99,99% puhtusega. (Puhastamata Cu- anood; Puhas Cu- katood; elektrolüüt- CuSO4)3) Galvaaniliste katete pealekandmine: Näiteks: a)Fe- eseme
Elektrokeemilise korrosiooni kiiruse määrab korrosioonivool I korr. , mis sõltub katoodi ja anoodi Ekat - Ean I korr = elektroodi potentsiaalidest ja süsteemi takistusest: R Elektroodpotensiaali E suurust väljendab Nersti võrrand. Metallide korrosioonis on anoodpiirkond piirkond, kus toimub oksüdeerimine, omab positiivseid laenguid. Katoodipiirkond on aga piirkond kus metall loovutab oma elektrone anoodile, muutudes ise negatiivsemaks. 30. Metallide omaduste parema ülevaate saamiseks paigutatakse nad keemilise aktiivsuse järgi ritta, nii et vasakule jäävad aktiivsemad, paremale vähem aktiivsed metallid. Pingerida: Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 30
Kontaktkorrosiooni tõrjumiseks vältida vastavate metallide ühendust või vältida ühenduste sattumist vesilahustesse vm kohtadesse, kus tekiks elektrivool; eraldada kontaktid keskkonnast, mis soodustavad korrosiooni teket. 32. Millest olenevad reaalsed elektroodide potentsiaalid (Nernsti võrrand ja sellest tulenevad järeldused). Elektrokeemilise korrosiooni kemism. Millest oleneb elektrokeemilise korrosiooni kiirus? Selgitage, mis on metallide korrosioonis anoodipiirkond ja mis katoodipiirkond? Millistel põhjustel need tekivad(moodustuvad)? Nersti võrrand: RT n+ E M e= E M0 e+ ln [C M e ] nF väljendab reaalsetes tingimustes potensiaali, kus R = 8,314 J/Kmol, T - temperatuur, n - metalli iooni laeng, F - Farady arv (96485 C/mol), CMe - vastavate ioonide kontsentratsioon. Kui T = 298K, siis E = E Me 0+ 0,059/ n * log [CMe n+]. Järeldused:
Kontaktkorrosiooni vältimine: kasutada samast materjalist neete, polte või isoleerida (ümbritsevast keskkonnast). Toimida järgmiselt: 1)panna vahelüliks polümeersest materjalist torud; 2) ühendada mõnest sulamist torudega, et vähendada potentsiaalide vahet. 33. Millest olenevad reaalsed elektroodide potentsiaalid (Nernsti võrrand ja sellest tulenevad järeldused). Elektrokeemilise korrosiooni kemism. Millest oleneb elektrokeemilise korrosiooni kiirus ? Selgitage, mis on metallide korrosioonis anoodipiirkond ja mis katoodipiirkond ? Millistel põhjustel need tekivad (moodustuvad) ? Nernsti võrrand: EMe = E°Me + RT / nF * ln[CMen+], kus R - 8,314J/kmol; T - temperatuur; n - üleminevate elektonide arv; F Faraday arv (96485c/mol); Kui T=298K, siis E me = E°Me + 0,059 / n * ln[CMen+]. Järeldused: 1) on võimalik valmistada GE, millede elektroodid on ühest ja samast elektroodi materjalist, elektrolüüt on sama, konstruktsioon on sama, kuid elektroodidel on erinevad temperatuurid
Kontaktkorrosiooni vältimine: kasutada samast materjalist neete, polte või isoleerida (ümbritsevast keskkonnast). Toimida järgmiselt: 1)panna vahelüliks polümeersest materjalist torud 2) ühendada mõnest sulamist torudega, et vähendada potentsiaalide vahet. 32. Millest olenevad reaalsed elektroodide potentsiaalid (Nernsti võrrand ja sellest tulenevad järeldused). Elektrokeemilise korrosiooni kemism. Millest oleneb elektrokeemilise korrosiooni kiirus? Selgitage, mis on metallide korrosioonis anoodi- piirkond ja mis katoodipiirkond? Millistel põhjustel need tekivad(moodustuvad)? Nernsti võrrand: E = EMeo+RT/nF*ln[CMe n+], kus R - 8,314 J/kmol; T - temperatuur; n - üleminevate elektonide arv; F Faraday arv (96485 C/mol); Kui T=298K, siis EMe = E°Me + 0,059 / n*ln[CMe n+]. Järeldused: 1) on võimalik valmistada galvaanielement, millede elektroodid on ühest ja samast elektroodi materjalist, elektrolüüt on sama, konsentratsioon on sama, kuid
Anodeerimata Al ei ole mõtet välistingimustes kasut (hävib mõne aasta jooksul). 44. Vase korrosiooni seaduspärasused atmosfääris. Mida tuleb arvestada vase elektokeemilistest omadustest lähtudes tema kasutamisel materjalina. Selgitage, mis on 17 Keemia ja materjaliõpetus metallide korrosioonis anoodipiirkond ja mis katoodipiirkond? Vask ja vasesulamid on suht vastupidavad nii atm-s, pinnases kui ka looduslikes vetes. Atm-s kattub Cu oksiidiga: Cu +½02=CuO (musta värvi). Paari aasta jooksul reag viimane aluselisteks sooladeks, mis on rohelised: CuO=Cu2(OH)2C12, CuO=Cu2(OH)2SO4. CuO=Cu2(OH)2CO3. Looduskk-s on Cu korr kiirused: maa atm 0.2-0.6 µm/aastas; mere atm 0.6-1.1; linna atm 0.9-2.2; magevees -10, merevees - 50; maapinnas - 1-50