• No results found

Corrosion

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Corrosion"

Copied!
28
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

CORROSION

(2)

������������

������������

A�� ������� �� ������������� �� ����������� ��� ���������� ���� �� �

A�� ������� �� ������������� �� ����������� ��� ���������� ���� �� �

����� �������� ��������, ������� �� �������� �� ������������� ��������

����� �������� ��������, ������� �� �������� �� ������������� ��������

�� ��������������� ������ �� ��� �����������, �������� �� ��� �������, ��

�� ��������������� ������ �� ��� �����������, �������� �� ��� �������, ��

������

������

���������.

���������.

C�������� �� �

C�������� �� � ������� �����

������� ������� ��

�� �� ����

���������� �� ������.

������ �� ������.

��� ���� ��������� �� ���������

��� ���� ��������� �� ��������� ���� ������� �� ���

���� ������� �� ��� �������

����������� ��

���� ��

��������, �������� ��� ����, ��� ��������� ������ �� ������.

��������, �������� ��� ����, ��� ��������� ������ �� ������.

(3)

When an electrode (e.g. Fe) is immersed in a solvent (e.g. H

2

O) some metal

ions leave the electrode and –ve charge builds up in the electrode

The solvent becomes +ve and the opposing electrical layers lead to a

dynamic equilibrium wherein there is no further (net) dissolution of the

electrode

The potential developed by the electrode in equilibrium is a property of the

metal of electrode

→→→→

the

electrode potential 

The electrode otential is measured with the electrode in contact with a

��������� ���������

solution containing an unit concentration of the ions of the same metal with

the standard hydrogen electrode as the counter electrode (whose potential is

taken to be zero)

�����

����

���

(4)

System

Potential in V

 Noble end 

Au / Au

3+

+1.5

Ag / Ag

+

+0.80

Cu / Cu

2+

+0.34

H

2

 / H

+

0.0

   t  o    d    i  s   s   o    l  v   e

�������� ��������� ��������� �� ������

��������

Pb / Pb

2+

0.13

Ni / Ni

2+

0.25

Fe / Fe

2+

0.44

Cr / Cr

3+

0.74

Zn / Zn

2+

0.76

Al / Al

3+

1.66

 Active end 

Li / Li

+

3.05

   I  n   c   r   e   a   s    i  n   g   p   r   o   p   e   n   s    i    t

A�����

(5)

����� �� ���������

1. ���

2. ���

3. �A��A���

4. ��������A���� ����

5. �������

(6)

��� �� ������A� ���������

������ �������� ����������� � ������ ������� �������� ���� �����

���� �� ������, ��������, ������� ����� & ������ �������

�� �� ����������� ���������� ������ � �������� ����� ��� ������

������� ������ & ������ �� ��� �������

���� ������� �� ��� ��������� ������ � ���� ������� �� ������

������������ � ���� �� ��������� ��������� ���� ���������

�����������

���� ���������� �� ��� ���������� �� ��� ��� �������� ��� ����������

����� �����

���� �� ��������� ������� ���� ����, & ����������� ������

��� ����������� ����� ����� ���������� �� ���� ��� ���� �����

���� ����������� ������ ����� ����� �� ���� ������� & ������� �����

���� �� ����� �������� ��� �����

(7)

����A���� �� ��� ���������

��� ���� ������ �� ��� ������ �� ������� �� ���������

��������� �� � ����������� ������ ��� ������ ������ ������

�� ����� ������, ���������� �� ���� �����������

��������� �� � ��������� �������

� + �

��

����� ������ �����

�����

�����

Oxygen anions

 Metal Cations

Oxidation occurs

at air-oxide

interface

Oxidation occurs

at metal-oxide

interface

(8)

��� �� �������������A� ���������

��������������� ��������� � ������ ��� ������ ��� ������� �

������� ������ ���� � �������� �� ������ �� ������ (��������)

���� ������ �� ����� �� �� ������� �����������

���������� � ����������� ������� ������� ����� �� � ����� &

���� �� ��� ����� � ��������� �� ��� ����� ����� �� �� ������

���������� ������� � ���� ������ ��������� �� ��� ����� ���������

 � ������� ��������� ��������� � ������ ���������� �� �������

������� �������� ���� ������� ��� ����� & ���������� ���������

������

������� ��������� ���� ���� ���� ����� �� ��� �������� ������ ��

��� ����� �� �������

(9)

��� �� �������������A� ���������

A���� ��

C������ C�

�����������

A� ��� �����: �

+

+ �

� ������� ����� ���� �������� ����� ��� �������� ������� �� �����

A� ��� �������: �������� ������� ���� ��� ���� ������� �� ��� �������� & ��

2�

+

+ 2�

2 �� �������� ���� ����� �������� ���

A��� �������� (��<7)

2�

2

� + �

2

 + 4�

4��

� ���� ������� �������� ����

������� �� �������� (��

7)

(10)

�������� ��������� �� ������ � �������� �� �� ���������������

���������. ��� ������ �� ��� �� � ��������� ���������� �������

��� ��������� ������ ��������� ������� � ������� ��� �������

���� �� ����� ���� ���� ������ ����� (���� ��������

���������) �� ��� ���� ����� ����� (���� �������� ���������)

�������� �������� �� � �������� ���� �� ����� ��� ����� �� ���

�A��A��� ���������

���� ��������� ��������� ����� ���� ��� �������

�������� ��������� ��� �� ��������� �� ����� ���

������������� ����� (���) �� �������� ��������� ������

�� ��������� ��� ������ �� ��� ������ ��� � �������� ��������,

���� ������ ������ ���� ������� ���������� �� �� ����� �� ����

����� �� ��� ������ �� ����� �� �������� �������� ���������

(11)

�A������ ����������

:

�������� �������� ��� �� ���� ���

�������� ���������� ��������

   r

   e

   c

   a

   t

   h

   o

   d

   i

   c

   (

   i

   n

   e

   r

   t

   )

Platinum

Gold

Graphite

Titanium

Silver

316 Stainless Steel

�A��A��� ������

e

− 

 flow

   m

   o

   r

   e

   a

   n

   o

   d

   i

   c

   (

   a

   c

   t

   i

   v

   e

   )

   m

Copper

c e pass ve

Nickel (active)

Tin

Lead

Iron/Steel

Aluminum Alloys

Cadmium

Zinc

Magnesium

 �����

��

(

0.76)

C������

C�

(+0.34)

 Zn

→ 

 Zn

2+

+ 2e

− 

oxidation

Cu

2+

+ 2e

− → 

Cu

 Reduction

 �� ���� ������� �� ��� ������� �� ��

(12)

��������A���� ���� ���������

������������ ��������� ��� �� ���������� �� ���

����������� � ��� �������� ������� ��������� & �����

��� �������� �� �������� ����� ����� ��� ��������� ��

������ � ����� ����� ��� �� ��� ����� & �����

������� �� ������ ����������� � ��������� ������ ��

������ ���� �����

��������� ��������� �� ����� ����� ����� �� ��������

����� � ������ ���� �� ��� �������, ���� ������

��������� ������ �������� ������ � ��������� ������

(13)

��������A���� ���� ���������

A concentration cell can form due to differences in oxygen concentration

Oxygen deficient region

anodic, Oxygen rich region

cathodic

��������� �� ��� ���� ���������� ���� (�������) ���� ���������� ���� (��������� �����) ����2++ 2�� (����A���� ���� �������� ���� �� �������� �� ����2 ��2+ ��2+ � �2 + �2� + 2��2��� (���������)

(14)

���� ���� �� ��������� �� ��������� ��������� ��� ��

��������� ������ �� ����� �� � ����� �������.

��� ������� ��������� �� ���� �� ��������� �� ������ ���

�� ��� ����� ����, ��� �� �������� � ������� ���� ���

������� ���������

���� ���� �� ��������� ��� �� ����� �� ��������

��� ��� ������ ��� ���������� ���������������

������� �� ���� ������ (�������) ����� ��� ��

����/������� ��������� �� �������� ������� �����.

���� ���� �� �����, ��� ��� ���� ����� ������� �����

��� �� ��� ��������� ��������� ������ �������� �����

(15)

METAL   Cathodic Anodic Oxygen poor at base of crack

��� �� ����� �����

��� ���������� �� ���� ������ �� ��������� ����� �� �

����� ������� �������, ����� ��� �� ��� �� �������

�������, ���������� ��������������� �� ���������������

����� ��������������� ���� �� ��������� ������

(16)

�A����� A�������� ���������

1. ������ �� �����

� �������� �� �������� ������ ���� ������ ����� ������� ���������. ��� ���� & �������� ������ �� ��� ���������� �� ����� ��������; ������� ��� ����������, ������ �� ��� ��������� �� ��� ������ ����� �   ����������� ���� � ����� �� ������ �������� �� �������� ������ (��) �� ������ �� 1� �2��4, �� ������� ��������� ������� � ���� ��� �������� �2 ���. ��� ������� ���� �� ����� ���� ��� �� ���� ����������� �� (0.70 �) �� ��. �� ��� ����� �� C��� ��� �����, ��� ��������� ���� �� �� �� ��������� ����� ���� �� ��� C� ���� ��������� �� ��� �� ������� ������� ������ ��������, ����� ����������� �� ���� 0.33 �. ��������� �� ����������� ����������� ��� ��������� ���� � �������� ����� �� ������ & �������� ����� ���� ��� ���������� ������ �� ������ ��� �� �������, ��� ��������� �� ��� ������ ���� �� �������� ������������ �� ��� ����� �� ����� �� �������� ���� ��� ������ ����. C�������� �� ������ ��� ������ ��������� �� ��� ������ ���� �� ����� � ������ �� ����� ���������� �� � ����� ������ �������������. A�� ���� ���� ��������������� ����� ��� ��� ������ ���� ���� ��������

(17)

�A����� A�������� ���������

������ �� ����� (�����.)

� �������� ����� �� ����� C�������� ������� �� ��� ����� ����, ����������� �� �������� ��� ������. ������� ����� ���� ����� ������� ����������, ����� ������� ���������. � ������ �� ������� ���� �� �������� �� ��� ���� �� ��� ������ ���� ���� ������� ���� �� ����� �����. ����� �� �� ������ �� ����� ����� �� ����� �� ������ �� �������� ������ �����. ������� ��� �������� ������ �����, ������ ��� ��������� ���������. � ������� ��������� �� ����� ������ ���� ��, A�, C�, ��, �� ��� C� ��� ������� ��� ������� ������ ��������� ���������� ���� �������� ���� ��� �������� �� �������� ������. ������ ���������� ���� ���� �� ����� �� ��� ������� ����� ��� ����� ���������. � ���������� �� ��������� �������� �� ��������������� ���������, �� ��� ��������� ������� �� ������� �� ��� ��������� ������, ��������� �������� �� � ������ ����. � ���������� �� ��������� �������� �� ��� ��������� ������� �� ��������, ���� �� �����, �� ������ ��� ������� �������� ��� ����� ��� ������� ������. ���� �� � ���������� ������� ����� �������� ������� ���������.

(18)

�A����� A�������� ���������

2. ������ �� ��� ��������� �����������

�   ����������� C�������� ���� ��������� ���� �������� �� ����������� �� ����������� ��� �� ��� �������� �� �������� ��� ��������� ���� � �������� �� ��� A���������� ��������� �� ����� ��������� ������� �� ����� ���������� ����� ����� ���� �� �2, C�2 ��� ������ ������� �� ���������� ������� ����� �� ��� �����������, ��������� ��� ������� �� �� ��������������� ��������� ����. A��������� �� ��� ���������� ����� ������� ��������� ����� ���� �� C�2, �2� & ��2, ���� ���� ����� �� �C�, �2��4. �� �������� �� ����� �����, ��� ������� �� ��� ������ �������� �� ��� ����� ������� �������� ����� ���� ��� ���������� ������������, ����� ���������� ����� �� ��������� ��������� � �������� �� ��������� ��������� �� ���������� ��������� ���� ��C�, (��4)2��4 ���. ������ �������� ��� ��� ��� �� ������ �����������, ������� �������� ���������. � ��������� �� �� A����� ����� (��<7) ��� ���� ��������� ���� �������� ��� ������� �����. ���� ��������� ��� �� ������� �� ���������� ��� �� �� ��� ��������� �����.

(19)

�A����� A�������� ���������

������ �� ��� ��������� ����������� (�����.)

� ������ �� ���� ������� �������� �� ������ ���� ��������� �� ��� ������ ����� �� ��� ��������� �� ��������� �������� ���� �� ������ ���, ����� �������� ������� ���������. A����� ���� �� C��������� ��� ���������� ��� ������� ������� ����, �������� ��� ����� ������� �� ������� ��������� � ����������� �� ��������� ������ C���������� �� ��� ��� ����� ���� �� ����� ���� ������ ��� ����������� ���. ����� �������� ���� ����� ������� ������ ���� ������ �� ��� �������� ��������� ����� ������ ����. � ��������� �� ������ ������������� ���� �������� �� ������ �� ������/��� �� ��� ����� ����� �������, ��������� �� ��������. ���� ������ ����� ������ ������, ��� ���� ���������� ������ ������� ��������, ������� �� ��������� �� ������ ������������� ����, ����� ������ ���� ������� ��������� � ������������ �� ���������� ��� ��������� ���������� ������� ��� ����� ��� ������� �� ��� ������� ����� �� �� ��������������� ��������� �������, ��� ��� ��������� ���� �� ���������� �� ��� ������� ������� �� ��� �������. A������� �� ������� �������/��������� ���������� (����������) ����� ������� ������������ ������� ����� ���� �� ������ ��� ��������� ������� ����. A� � ������ ��� ��������� ���������� ������� ��� ����� ��� ������� ���������, ������� ���������� ��� ������� ���������.

(20)

��������� �������

���� �� ��������� �� ��� ������ �����

���������� ��� �������� (�����������) �

���������, �������� ������� & ������,

������ ���� � ����������� ���������� �

������ & �����������

������� �� ������� � ������� ���� ��� ���

������� ����

(21)

��������� ����������

C�������� ������ �� ������� ������������ �� ���

�������� �� ��������

������ �� ������� ���� ��������

��������� ������ ����� ���� �� ���� ���� �� ������ ��

������� ��������� �� ���� ���� ��� ��������� �� ������

���� ����� ���������� �������� � ������� ���� �����

���� ������ � ������� ������� ���������

(22)

��������� �������

A���������� �� ���������� �������� �� ��������� ��������

��������

�������� ��������:

���������� ������� � ����� ��������� �� ������ �� ��������

����, ������� �� ���������

������� �������� � ���������� ������� � ������, ����� & ��� �

������� ������� ���� � �������� ������

A���������� ���� �� ���� �� ����� & ��� �������� ���� ����

���� �������� ��������

(23)

�������� ����������

���� ��� �� �������� �� ��� ����:

1.) ����������� A����

2.) ��������� �������

�� ��� ���� ����� ���� � ����������� ��

�������� ���������� & ������� �� ��� ����

���������� ����� �� ���������� �����

����������

(24)

����������� A����

��� �� ����������� ������ � ����, ����, ���.

���� �� ����� ����������

A����� ������ �� ������ �� ��������

�������� ��������� ������ ���� ������ ���� �������

��� �� ������ ����������� �� ������

��������� ������ ����������� ��� ��������� �� ���� ���

������ ������ �� ���������� �������� ������� ��� ����

(25)

��������� ������� (����)

�������� ��� ��� �� �� �������� ����� ������ � ����� �� ��

��������� �� ���� �������� �� ��� ������������ � ����� ������

���� ����� ��� ��������� �������������� � ��������� ����

���������

������� ��� ���� ������ �����, �������� �� �������

��� ���� ���� �� ��� ���������� �� ����� ������������� ��

��������

��� ��� �� ������ ����������� ����� ��� ������ ���� ����������

���� ������ �� ��� � ������ ���� �� ������ ������������ � ��� ����

 � ����� ������ ������ �� ��� ��� ������������� 100� ����

(26)
(27)

Basic goal

→→→→

Protect the metal & avoid localized corrosion

When possible choose a nobler metal

Avoid electrical / physical contact between metals with very different electrode

potentials (avoid formation of a galvanic couple)

If dissimilar metals are in contact make sure that the anodic metal has a larger

surface area / volume

��������� �������

n case o m cros ruc ura eve ga van c coup e, ry o use a course

microstructure (where possible) to reduce number of galvanic cells formed

Modify the base metal by alloying

Protect the surface by various means

Modify the fluid in contact with the metal

Remove a cathodic reactant (e.g. water)

Add inhibitors which from a protective layer

Cathodic protection

Use a sacrificial anode (as a coating or in electrical contact)

Use an external dc source in connection with a inert electrode

(28)

"����'� A ����"

������ ����� ���� ��� ����� ������ ���� ������ ���������, ���� ����� ���� ���� �� �������� A�� ������� �������� �����. A���, ���� ������ �� ��� ��� �� ������ ��23. A�� ����� ��� ����� ����� ��� �����, ���'�� ���� �����'� ��34. '����� ���� ��� ���� �� ���� ��� �����, ������ ��� ������� ����� �����. �� ��� �������, �� ��� ���� ��, �� ��� ���� �� �� ������ ��. �� ��� ������ �� ��� ����� ��, �� ��� ���� ��, �� ��� ����� ��. �� ������� ��� ������� ��, �� ������������ ������� �� �� ��� ���� �� �� ��� ���� ��. ��� ������ ����� ��'�� ����� ���� ��! �� ����'� �� ����, �� ����� ����� ��, ���� �� �� ����� ������ ������� ��. ���� ��. �. �. � ������ �� ��������� �������� ��., ���. �� ������� �� �������� �� �� ��� ������.

References

Related documents

Medical Center : Proposed capital improvements include a patient bed tower on the Westwood campus to meet the increased de- mand for patient beds; renovation of the basement levels

In adjusted models, we observed strong evidence (p&lt;0·01) of increased risk of incident venous thromboembolism in survivors of 18 of 20 cancers compared with that of

They extend the Vasicek and CIR models by letting the parameters in the stochastic process of the instantaneous rate to be deterministic functions of time in order to match the model

of this study is to examine the predictive relationship between actual and ideal practices of practicing school psychologists in the state of Minnesota and their effects on job

The language must also support high-level exception handling and other special constructs to easily implement more complex services like logging, data lineage, time-triggered

With Nautilus create new text file in your home folder. Copy in the example Init Script and make the necessary changes.. sudo cp ~/NewTextFile /etc/init.d/

The priority of sustainable urban development strategies of Batu City consist of: Improve the quality of forestry and water resources conservation by preventing from degradation

For example, causation from oil market competition (LOMC) to oil prices (LOPR); oil prices (LOPR), OPEC spare capacity (LOSC), and OECD stock policy to OPEC