coroziunea chimica a metalelor

7/30/2019 Coroziunea Chimica a Metalelor

1/17

Coroziunea chimica a metalelor

Coroziunea chimica a metalelor este procesul care se desfasoara pe suprafatametalelor in contact cu gazele uscate sau cu solutiile de neelectroliti. In urma reactiilor dintremetal si mediul agresiv, pe suprafata metalului raman produsele coroziunii ce se numesc pelicule

de coroziune. Aceste pelicule franeaza coroziunea rezultand o protectie mai mult sau mai putinpronuntata, dupa cum peliculele sunt mai izolatoare respectiv mai penetrabile. In cele mai multecazuri peliculele nu sunt nici complet penetrabile nici complet izolatoare.

1. Pelicule de coroziune

Termenul de pelicula de coroziune este mai indicat decat cel de pelicula protectoaredeoarece nu toate peliculele de coroziune sunt protectoare. Grosimea peliculelor de coroziunedepinde in mare masura de temperatura mediului, de durata procesului si de agresivitateamediului coroziv.

Grosimea peliculelor poate varia in limite foarte largi. Conventional sunt consideratepelicule subtiri cele invizibile cu grosimea sub 400, putand fi alcatuite chiar dintr-un stratmonomolecular. In acest caz culoarea specifica a metalului nu este afectata. Peliculele medii augrosimea comparabila cu lungimile de unda ale undelor vizibile 400-5000. Sunt vizibiledatorita fenomenului de interferenta a luminii si apar colorate putin diferit. Peliculele groase, maimari de 5000, pot fi de ordinul micronilor sau chiar milimetrilor. Culoarea lor difera mult fatade culoarea metalului.

Grosimea peliculelor nu caracterizeaza suficient proprietatile anticorozive. Pentru aavea o actiune protectoare pelicula trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

1. Pelicula trebuie sa fie aderenta, compacta, continua (fara fisuri, pori).

In cazul peliculelor oxidice sunt continue acelea care au volum mai mare decat almetalului de baza:

> 1; 1.1

Daca volumul oxidului produs este mai mic decat volumul metalului generator rezulta caraportul este subunitar iar pelicula de oxid se fisureaza fiind mai putin protectoare.

Metalele alcaline (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) si alcalino-pamantoase (Be, Mg, Ca, Sr, Ba,

Ra) au raportul < 1, deci formeaza pelicule discontinue, afanate, cu proprietati slabprotectoare. Pe alte metale ca Al, Ti, Zr, volumul oxidului format la incalzire este putin mai mareca al metalul 424e43e ui deci se pot forma pelicule continue de oxizi.


2/17

2. Pelicula trebuie sa fie durabila in conditii de exploatare. O influenta foarte mare asupracomportarii anticorozive a piesei o au tensiunile interne ce apar in timpul cresterii peliculelor decoroziune chiar la temperatura constanta. In timpul formarii peliculelor are loc o crestere devolum ce produce tensiuni interne in pelicula.

Fig.1.1 Influenta tensiunilor interne asupra peliculelor de oxizi

a.- cresterea peliculei si aparitia tensiunilor; b.- fisurarea si exfolierea.

La compunerea celor doua eforturi de crestere a pelicule si are loc desprinderea(exfolierea) peliculei de oxid. La muchii si colturi pelicula va prezenta fisuri si de aceea nu va fidurabila in exploatare. Durabilitatea ei este influentata de gradul de prelucrare a suprafetelor. Opiesa degrosata va favoriza mentinerea mediului agresiv o durata indelungata de timp si aparitiarapida a fisurarilor si exfolierilor, in timp ce o piesa rectificata sau lustruita va avea o durabilitatemai mare. O piesa cu muchii si colturi nete va avea o durabilitate mai mica.

3. Pelicula trebuie sa posede proprietati mecanice superioare adica sa reziste la diverse solicitarimecanice, la socuri si eforturi alternative ce apar in exploatare.

4. Diferenta dintre coeficientii de dilatare (liniara sau de volum) al peliculei si al metaluluitrebuie sa fie cat mai mica, astfel incat pelicula sa reziste la variatii cat mai mari de temperatura,fara sa se fisureze si exfolieze.

Peliculele prea subtiri nu protejeaza suficient de obicei, deoarece opun o rezistentascazuta difuziei, in timp ce peliculele prea groase se pot fisura sub actiunea tensiunilor interne.Din punct de vedere al protectiei anticorozive, cele mai bune rezultate le dau peliculele degrosime intermediara.


3/17

2. Termodinamica coroziunii chimice

Probabilitatea termodinamica a coroziunii chimice in mediul gazos depinde in maremasura de presiunea partiala a mediului agresiv. Prin compararea acesteia cu tensiunea dedisociere a produselor de coroziune se poate aprecia stabilitatea sau instabilitatea metalului in

mediul respectiv. Un proces chimic spontan ce se desfasoara la presiune constanta si latemperatura constanta este insotit de micsorarea potentialului termodinamic izobar Z.

Daca : Z< 0 procesul termodinamic decurge spontan;

Z= 0 procesul termodinamic este in echilibru;

Z> 0 procesul este imposibil din punct de vedere termodinamic.

bB + cC + mM + nN + 2.1

B, C, reactanti initiali;

M, N, produse de coroziune;

b, c, m, n, - coeficientii stoechiometrici ai reactiei;

= R ; 2.2

= R Ka ; 2.3

= R + unde : 2.4

= variatia standard a potentialului izobar

0 > 0 ; proces termodinamic imposibil 2.5

> 0 > 0 ; proces termodinamic imposibil 2.7


4/17

La oxidarea metalului in aer:

xMe + y/2 O2 MexOy ; 2.8

Sensul reactiei depinde de presiunea partiala a oxigenului si de tensiunea de disociere a

oxidului metalului .

> reactie termodinamica posibila (oxidare) 2.9

< reactie termodinamica imposibila (reducere) 2.10

echilibru termodinamic 2.11

Fara a cunoaste exact valoarea lui , se poate aproxima ca in atmosfera curata , sunttermodinamic posibile acele reactii de oxidare, care conduc la formarea oxizilor cu tensiuni dedisociere mai mici de 0,2 atm. Tensiunea de disociere a oxizilor creste cu temperatura. Pentrureducerea afinitatii chimice a metalului fata de oxigen si pentru reducerea oxidului MexOy,trebuie asigurata o presiune partiala a oxigenului mai mica decat tensiunea de disociere aoxidului.

3. Cinetica coroziunii chimicePentru practica prezinta interes nu atat posibilitatea termodinamica de producere a

coroziunii, cat viteza efectiva de producere a ei. Pentru a se cunoaste legile vitezei de coroziuneeste necesar sa se cunoasca legile de crestere a peliculelor de coroziune.

Dupa viteza de crestere a peliculelor, metalele sunt:

a. Metale ce nu pot forma pelicule de coroziune. Aceste metale fie ca au pelicule discontinue (

< 1), fie ca prezinta produse de oxidare volatile la temperaturi inalte (V, Mo, W, Ir ).Aceste metale se oxideaza dupa o lege liniara cu viteza constanta in timp.

; 3.1

unde: y = grosimea peliculei;


5/17

t = timpul de oxidare;

K = constanta;

Integrand relatia 3.1 si considerand suprafata curata la inceputul oxidarii (c = 0), avem:

y = Kt+ c ; 3.2

respectiv:

y = Kt (pentru. c = 0); 3.3

Fig.3.1 - Legea de oxidare a metalelor

a.- teoretic ; b.- practic

Conform legii liniare ar urma ca procesul de corodare al acestor metale sa se desfasoare cu oviteza egala cu viteza reactiei dintre metal si oxigen. In practica viteza efectiva a coroziunii estemult mai mica decat viteza reactiei dintre metal si oxigen.

Fig.3.2Structura peliculei de oxid


6/17

Zona pseudomorfa a peliculei nu are o structura proprie oxidului ci una asemanatoare cucea a metalului, deci aceasta zona va proteja metalul. Ea apare la inceputul oxidarii, atinge ogrosime maxima, care ramane constanta in timpul coroziunii, dupa care metalul se corodeazacorespunzator legii liniare dar cu viteza mai mica .

b. Metale pe care oxidarea produce pelicule continue. ( > 1). In acest caz coroziunea seatenueaza in timp, adica odata cu ingrosarea peliculei. Procesul decurge dupa o lege parabolica.

3.4

integrand si considerand c = 0, rezulta:

y2

= 2Kt+ c ; 3.5 respectiv:

y2

= Kt (pentru c = 0, K = 2K) ; 3.6

unde: y = grosimea peliculei;

K,K = constante;

In practica peliculele cresc frecvent si dupa ecuatia generala:

yn

= Kt, n 2 , 1 < n < 3 3.7

care este expresia matematica a legii radacinii cubice.

- cand apar distrugeri partiale ale peliculei procesul se intensifica: 1


7/17

Clasificarea metalelor dupa criteriul mentionat nu este riguroasa, pentru ca metalele secomporta dupa legi diferite in functie de temperatura, concentratiile reactantilor si durata deexpunere. In general la temperaturi joase metalele se comporta dupa legea logaritmica iar latemperaturi inalte dupa legea parabolica.

Fig 3.3

1- Legea liniara ; 2Legea parabolica

3Legea logaritmica ; 4Legea cubica

(m = cresterea dimensiunii probei)

Cresterea peliculelor are loc pana la anumite grosimi specifice, dupa care tensiunileinterne aparute in timpul formarii lor, ating la un moment dat valori foarte mari determinandfisurarea sau exfolierea peliculelor.

4. Mecanismul reactiilor de oxidare chimica

Considerentele anterioare legate de proprietatile, legile de crestere si structura peliculelor de

coroziune n-au tinut seama de natura particulelor si de sensul in care difuzeaza acestea in timpulprocesului.

In prezent, conform datelor experimentale, se admite ca in majoritatea cazurilor are locdeplasarea atomilor sau ionilor de Me+ si a electronilor eprin pelicula spre exterior si numai infoarte mica masura, a oxidantului spre interior.


8/17

Fig.4.1

In cazul a.(Fig 2.4.1-a) difuzeaza numai ionii metalici Me+ si electronii e si estespecific formarii compusilor oxid de cupru (CuO) sau sulfura de argint (Ag 2S), cand peliculacreste exclusiv la suprafata.

In cazul b. difuzeaza de la metal spre mediu ionii metalici Me + si electronii e iardinspre mediul oxidant difuzeaza agentul oxidant O2.

Din compararea dimensiunilor parametrilor retelei cristaline cu dimensiunileparticulelor, rezulta ca prin pelicula difuzeaza de preferinta ionii de metal, avand diametrul maimic decat atomii de metal si atomii de oxigen, cu diametrul mai mic decat al ionilor de oxigenO2 .

Unii compusi ca Al2O3, ZnO, CdO, AgCl, Ag2S, contin un exces de ioni metalici Me+

si electronii e disponibili a se deplasa prin interstitiile retelei cristaline, deoarece au dimensiunimici fata de parametrii retelei.

Alti compusi ca FeO, CaO, NiO, Cu2S( ) contin exces de ioni de O2 si goluri saunoduri catodice.

Teoria ionoelectronica a cresterii peliculelor de coroziune arata ca aceasta crestere apeliculei este rezultatul functionarii unei pile galvanice cu circuitele interior si exterior dispuse ininteriorul aceleiasi faze (pelicula de coroziune).

Anodul pilei, constituit de suprafata de la interfata metal-pelicula, cedeaza ionimetalici Me+ si electronii e iar catodul alcatuit din suprafata exterioara a peliculei si partialinsasi masa peliculei accepta electronii e. Aceasta teorie admite ca deplasarea ionilor in pelicula


9/17

se produce nu atat sub influenta gradientului de concentratie, cat indeosebi ca urmare a migratieiionilor in campul electric creat de diferenta dintre potentialul electric intern si cel extern.

5. Coroziunea metalelor in gaze

Influenta diferitilor factori asupra vitezei de coroziune in gaze

Dupa intensitatea actiunii lor corozive asupra metalului, factorii de coroziune seimpart in doua categorii :

- factori ce exercita o influenta puternica asupra vitezei de coroziune (durata,temperatura metalului, compozitia fazei metalice).

- factori cu o influenta mai mica (viteza de deplasare a fazei gazoase, deformatiile

metalului), incluziunile superficiale.Influenta caracteristicilor metalului

Din practica rezulta ca structura retelei cristaline si deformarile produse de prelucrarea metalelorexercita o influenta slaba asupra procesului de coroziune si numai in prima perioada?

Influenta compozitiei metalului este mult mai intensa. Carbonul si elementeleinsotitoare nu exercita o influenta prea semnificativa daca sunt in limitele admise. In schimbintroducerea de Cr, Al, Si, duce la imbunatatirea proprietatilor refractare (maxim 30% Cr, 10%Al, 5% Si). Peste aceste procente, proprietatile refractare cresc dar scad proprietatile mecanice

deoarece creste fragilitatea.Influenta caracterului mediului gazos

In acest caz, viteza de coroziune depinde de compozitia chimica, viteza de deplasaresi temperatura mediului. Influenta compozitiei mediului gazos asupra coroziunii depinde denatura celor doua faze, se manifesta din momentul aparitiei in mediul gazos a componentuluiagresiv si variaza foarte putin cu compozitia acestuia.

La schimbarea atmosfere obisnuite cu una de oxigen, viteza de coroziune a uneiprobe de fier (Fe) la 800 1000 oC, sau a unei probe de cupru (Cu) la 700 oC creste de

aproximativ doua ori si nu de cinci ori cum ar urma sa creasca in cazul proportionalitatii directe,intre variatia vitezei de coroziune si presiunea partiala a oxigenului.

Coroziunea metalului se intensifica in aer la temperatura inalta, in prezenta unorimpuritati date de gaze agresive ca vapori de apa, monoxid de carbon (CO), acid clorhidric (HCl)gazos.


10/17

Viteza de deplasare a gazului influenteaza coroziunea metalului numai in primelemomente ale contactului fazelor. Dupa formarea peliculei viteza de coroziune este determinatade viteza de difuziune a particulelor prin pelicula. Deci viteza de coroziune nu mai depinde deaportul convectiv al gazului. La viteze deosebit de mari de curgere a gazului coroziunea seintensifica datorita distrugerii erozive a peliculei.

Influenta temperaturii mediului coroziv asupra vitezei de coroziune in gaze.

Din practica rezulta ca prin cresterea temperaturii, viteza de coroziune creste conformecuatiei diferentiale a lui Arrhenius:

5.1

K = constanta vitezei coroziunii chimice;

,Q = constante ce pot fi calculate pe baza determinarii experimentale a vitezei de coroziune avitezei K la cel putin doua temperaturi diferite T1 si T2 .

Viteza de coroziune chimica variaza cu inversul temperaturii , fapt verificat depractica.

6. Teorii asupra aliajelor refractare

Teoria lui Tomasov

Elementul de aliere formeaza pe suprafata metalului un oxid protector ce impiedicadistrugerea metalului, suport mai usor oxidabil. In aceste conditii elementele de aliere trebuie sasatisfaca urmatoarele cerinte:

1) Oxidul superficial format prin coroziune sa fie continuu > 1;

2) Pelicula de oxid sa aiba rezistenta chimica mare;


11/17

3) Dimensiunea ionului metalului de aliere sa fie mai mica decat dimensiunea ionuluimetalului de baza pentru a se asigura difuzia preferentiala prin pelicula spre suprafata aelementului de aliere si ingreunarea difuziei ionului metalului de baza;

4) Energia de formare a oxidului elementului de aliere sa fie mai mare decat energia de

formare a oxidului metalului de baza, pentru a asigura stabilitate mai mare a primuluioxid in prezenta celui de-al doilea

5) Temperatura de topire si sublimare a oxidului elementului de aliere, sa fie ridicata astfelincat sa nu se formeze eutectici usor fuzibili cu ceilalti oxizi ai aliajului;

6) Este necesara formarea unei solutii solide a elementului de aliere cu metalul de bazapentru a se forma o pelicula continua de oxid al elementului de aliere pe suprafatametalului.

Teoria lui Arharov

Teoria arata ca peliculele formate pe suprafata aliajelor refractare au calitati protectoaredatorita formarii unor oxizi micsti ai elementelor de aliere si ai metalului de baza, mai buniprotectori decat oxizii metalelor luate separat.

Conform acestei teorii alierea are ca scop impiedicarea formarii oxizilor cu structurawustitica, FeO si favorizeaza aparitia fazelor de tipul spinelilor Fe3O4 sau Fe2O3 cu parametriiretelei cat mai mici.

Cele mai bune pelicule protectoare sunt cele cu structura spinelica complexa tip FeOMe2O3 .

7. Actiunea gazelor industriale asupra metalelor

Cele mai agresive gaze industriale nu au efect coroziv sub 200 oC decat in situatiacand se condenseaza pe suprafata metalului. In rest procesul de coroziune incepe la 200 oC in Cl,la 300 oC in HCl, si la 500oC in SO2 sau NO. Peste aceste temperaturi coroziunea se intensificaputernic.

Gazele industriale au diferite efecte asupra metalelor:

- decarburarea superficiala la oteluri

- fenomenul de crestere la fonte

- fragilizarea otelurilor si cuprului in atmosfera de hidrogen

- corodarea otelurilor de catre hidrogen sulfurat (H2S), acid clorhidric(HCl) sau Clgazos.


12/17

Decarburarea la oteluri

Este produsa de O2, H2, vaporii de apa,CO2 si reprezinta rezultatul reactiilor chimice ceau loc intre cementita si aceste gaze :

Fe3C + 1/2O2 3Fe + CO 7.1

Fe3C + 2H2 3Fe + CH4 7.2

Fe3C + H2O Fe + CO + H2 7.3

Fe3C + CO2 3Fe + 2CO 7.4

Cementita din straturile metalice, din imediata vecinatate a peliculei de oxid sedescompune pe o adancime care poate atinge cativa milimetrii.

Din reactiile de mai sus rezulta ca marind concentratia de CO si CH4 in gaze echilibruse deplaseaza spre stanga, deci atmosferele sunt protectoare si au o larga utilizare la tratamentetermice cand se urmareste evitarea oxidarii pieselor.

Decarburarea are ca efect scaderea duritatii, a rezistentei superficiale, a rezistentei lauzare si face imposibil tratamentul termic de calire in straturile superficiale.

Adaugarea de Al si W reduc sensibilitatea otelurilor la decarburare.

Cresterea la fonte

Fenomenul se manifesta mai ales la piesele cu pereti subtiri si consta in crestereavolumului pieselor la incalzire indelungata (Ex. piese supuse la incalziri si raciri alternative).

In acest caz gazele corozive la temperaturi inalte pot patrunde de-a lungul limiteidintre matricea metalica si incluziunile de grafit, producand o oxidare intercristalina.(fig2.7.1- a)

Pentru a creste stabilitatea dimensionala a fontelor la temperatura ridicata se introducelemente de aliere:

- 510 % Si(aliajul se numeste Silal ),

- 18% Ni, 2% Cr, 1% Mn, 6% Si(aliajul se numeste Nicrosilal ).

Fragilizarea otelului in H2

Se produce la temperatura si presiune ridicata ca urmare a actiunii complexe ahidrogenului si a produselor de coroziune asupra metalului. Sub actiunea hidrogenului are loc sidecarburarea otelului si formarea unei solutii solide


13/17

FeH2, iar pe de alta parte gazele formate in urma decarburarii si a oxizilor dizolvati in metal sesepara la limita dintre graunti slabind coeziunea interna a materialului. Acest fenomen areimportanta in industria chimica.

Fragilizarea cuprului in H2se datoreaza reactiei de reducere a oxidului cupros (Cu2O) dispus in

jurul grauntilor.(fig.2.7.1 - b)Cu2O + H2 Cu + H2O. 7.5

In urma reactiei de reducere apa ramane la limita grauntilor sub forma de vapori siintrerupe continuitatea limitelor dintre graunti. Cuprul ajunge practic in forma pulverulenta dinaceasta cauza.

Fig.7.1Fragilizarea otelului si cuprului in H2

a.- separarea gazelor la limitele dintre graunti la oteluri;

b.- formarea vaporilor de apa la limitele dintre graunti in cazul cuprului

Coroziunea otelurilor de catre H2S

Acest proces este mai accentuat la temperaturi inalte unde H2S este mai coroziv decat SO2 sausulful elementar.


14/17

Fig 7.2

Influenta cromului si a temperaturii asupra

pierderilor de masa prin coroziune

Odata cu cresterea temperaturii pierderile de masa m cresc in cazul coroziunii inH2S dar prin alierea otelului si mai ales la valori mai mari de 12 % Cr, se constata o crestere a

rezistentei la coroziune, care se manifesta prin scaderea pierderilor de masa m. Utilizareanichelului si a aliajelor sale in atmosfera de S, SO2, H2S este limitata deoarece se formeaza uneutectic NiNi3S2 usor fuzibil (ttopire = 625

oC). Rezistenta mai buna la coroziune in contact cuH2S au otelurile refractare cu Cr, Al si Si.

Coroziunea otelurilor in contact cu Cl gazos si HCl gazos

In lipsa vaporilor de apa are loc o intensificare brusca a procesului si crestereatemperaturii metalului ca urmare a reactiei exoterme dintre metal si gaz. Mai rezistente la Cl siHCl gazos pana la 540 oC sun Ni si aliajele lui cu Cr, Mo si Cu. Aceste aliaje sunt:

- inconel (13% Cr, 6,5% Fe, rest Ni);

- hastaloy (30% Mo, 5% Fe, rest Ni);

- monel (30% Cu, rest Ni);

8. Coroziunea metalelor in medii lichide neapoase


15/17

Procesele de coroziune in medii lichide neapoase pot fi mai rapide decat cele in mediilichide apoase, desfasurandu-se dupa aceleasi legi ca si reactiile in gaze la temperaturi inalte.Procesele de coroziune in lichidele organice polare (alcooli), se desfasoara in general dupa unmecanism electrochimic, in timp ce procesele de coroziune in mediile nepolare (combustibililichizi, uleiuri) se desfasoara dupa un mecanism chimic.

Rezistenta la coroziune a metalelor uzuale in medii lichide si neapoase

Metalele si aliajele tehnice uzuale sunt foarte stabile in contact cu lichidele neapoase,deoarece adesea pe suprafata lor se formeaza pelicule fine, care determina ulterior comportareaacestor metale la coroziune.

Ferul si aliajele feroase sunt stabile in contact cu tetraclorura de carbon (CCl4) si cualti solventi clorurati la diferite temperaturi, pana la punctul de fierbere al acestora. In clorura desulf (SCl2) la 140

oC, fierul se corodeaza cu viteza de 5,6 mm/an, iar in vaporii aceleiasisubstante se corodeaza mai intens. In fenol anhidru (C6H5-OH)la 300

oC se corodeaza cu 1,3

mm/am, iar in cel cu 10% H2O, numai cu 0,6 mm/an.Otelurile inoxidabile austenitice rezista bine la actiunea majoritatii acizilor organici,

la temperatura camerei cu exceptia acidului formic (HCOOH) si acidului oxalic (COOH-COOH)cand acestia contin in molecula lor si atomi de Cl. Solutiile neutre nu au influenta deosebita.Otelurile inoxidabile austenitice nu rezista bine in solutii de Br si I, iar in acetona (C3H6O),tetraclorura de carbon (CCl4), alcool etilic (C2H5-OH) si fenol (C6H5-OH), coroziunea nudepaseste 0,1 mm/an.

Aluminiul si aliajele de alumniu rezista bine la majoritatea acizilor organici. Solutiileneutre nu au actiune coroziva asupra aluminiului si aliajelor sale, in schimb lichidele organice

bazice ataca aluminiul. La temperaturi inalte alcoolul metilic (CH3-OH), fenolul (C6H5-OH) sialte substante organice devin agresive fata de Al.

Magneziul si aliajele de magneziu practic nu se corodeaza in contact cuhidrocarburile alifatice, derivatii lor clorurati si alcoolii anhidrii dar se corodeaza in aciziialifatici si in multe medii care contin azot.

Cuprul si aliajele de cupru se corodeaza in contact cu lichidele organice care contincompusi halogenati si impuritati de apa, in absenta apei Cu rezistand la actiunea compusilorhalogenati. Alama (Cu-Zn) este foarte stabila in alcooli si tetraclorura de carbon (CCl4) uscata.Bronzurile (Cu-Sn, Cu-Al, Cu-Pb) se corodeaza foarte incet in solutiile apoase ale alcoolului

etilic (C2H5-OH), fiind atacate mai intens de alcoolul metilic tehnic (CH3-OH).Nichelul si aliajele de nichel rezista bine in contact cu acizii grasi (oleic(),

stearic(CH3-(CH2)12-COOH)), chiar la temperaturi inalte, sunt relativ stabili in acizi organici latemperaturi ambiante dar la temperaturi ridicate acidul formic (HCOOH) si acidul acetic (CH3-COOH) ii corodeaza puternic. Utilizarea nichelului in industria alimentara, se bazeaza perezistenta mare la actiunea acizilor diluati si a altor substante din legume, fructe, lapte, bauturialcoolice. Astfel aliajul monel (70% Ni30% Cu) rezista la actiunea tuturor acizilor organici,


16/17

rezista la fierberea in acid acetic si are o stabilitate satisfacatoare la actiunea acizilor grasi, aflatila temperaturi ridicate.

Aliajele NiCu (63-88% Ni), rezista foarte bine in contact cu produsele alimentare sicu acizii grasi, chiar in conditiile distilarii.

Zincul rezista in contact cu mediile lichide organice cu conditia ca acestea sa fieneutre, anhidre si pure.

Staniul este foarte utilizat sub forma de foi subtiri la ambalarea si depozitareaproduselor alimentare dar nu poate fi folosit in contact cu vinurile.

9.Coroziunea metalelor in combustibili lichizi si lubrifianti

Componentele principale ale petrolului: hidrocarburile parafinice, naftenice siaromatice sunt in stare pura complet inactive fata de toate metalele dar impuritatile si prezenta

unor saruri dizolvate, conduc la corodarea rezistorilor, conductelor, robinetelor etc. principaliiconstituenti agresivi ai petrolului sunt substantele sulfuroase dizolvate in hidrocarburile din titei.In mod obisnuit aceste substante se afla intr-o proportie de 0,01-0,02 %. Aceste substantesulfuroase sunt: hidrogenul sulfurat (H2S), mercaptanii(), sulfurile de alchil(), sulfura decarbon(CS) si sulful elementar. Activitatea acestor compusi se poate intensifica in prezenta unorcantitati mici de apa, mercaptanii formand mercaptide care corodeaza Ni, Pb, Cu si aliajele lor.Hidrogenul sulfurat din titei contine unele impuritati ce favorizeaza formarea sulfurilor atat cuFe, cat si cu metale neferoase. Sulful elementar ataca Cu, Hg, si Ag.

Cand apa din titei contine pe linga H2S si saruri dizolvate, (Ex: clorura de magneziu(MgCl)),efectul coroziv este mai puternic deoarece prin hidroliza clorurii de magneziu, ia nastere

acidul clorhidric (HCl). Pentru neutralizarea aciditatii in titei se adauga var sau hidroxid de sodiu(NaOH).

Benzinele de cracare cu aciditate marita din cauza polimerilor care apar la contactulcu Cu, ataca otelurile, Cu, Pb, Mg, Zn si aliajele acestora si ataca foarte putin Al. De aceeaautovehiculele, busoanele, conductele se corodeaza in timp. Adaugarea de antidetonanti catetraetilul de plumb( Pb(C2H5)4), ce contin mici cantitati de cloruri si bromuri, precum siprezenta unor mici cantitati de apa in benzine intensifica procesele de coroziune.

Uleiurile de ungere pure nu ataca metalele, insa daca au impuritati ca peroxiziiorganici sau produsele de oxidare atunci corodabilitatea creste.

Corodarea cuzinetilor de Cu-Pb este mai intensa daca creste temperatura si continutulde oxizi de fer sau oxizi de plumb proveniti din antidetonanti.

Uleiurile parafinice se oxideaza mai usor si devin mai corosive decat cele naftenicesau cele care contin sulf. Uleiurile cu sulf sunt mai corosive pentru aliajele feroase. Ferul sialiajele feroase nu sunt atacate de oxizii organici.


17/17

Protectia anticoroziva in cazul metalelor care lucreaza cu combustibili sau uleiuriconsta in acoperirea cu un strat fin de Sn, Zn, Sb sau utilizarea unor stabilizatori pentru cresterearezistentei uleiurilor la oxidare.

coroziunea chimica a metalelor

Documents