Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Механизм электрохимической коррозии железа

Чистая вода всегда вызывает коррозию железа, так как между ними нет области термодинамической устойчивости, но кинетика электрохимического процесса коррозии различна в зависимости от того, развивается этот процесс в присутствии кислорода или без него. В последнем случае коррозия вызывается водородом.

Электрохимические процессы

В процессе механизма электрохимической коррозии железа, если какой-либо металл погружен в раствор электролита, имеется тенденция к растворению его положительно заряженных ионов, в то время как сам металл приобретает отрицательный заряд. При этом образуется электрод, потенциал которого может быть определен по уравнению Нернста:

E = RT/nF * ln * P/p = RT / nF * ln * C/c

где n — валентность ионов рассматриваемого металла; Т — абсолютная температура; R — газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль*К); Р — давление, при котором растворяется металл; р — осмотическое давление раствора; с — активность ионов металла в растворе; С — константа, определяющая концентрацию ионов в металле; F — число Фарадея.

Шкала Нернста стандартных равновесных потенциалов по отношению к стандартному водородному электроду при 25 °С (металл погружен в стандартный раствор одной из его солей).

Металл

Электродные реакции

Равновесный потенциал, В

Магний

Mg = Mg2+ + 2e-

2,34

Бериллий

Ве = Ве2+ + 2е-

1,70

Алюминий

А1 = А13+ + 3е-

1,67

Марганец

Мп = Мп2+ + 2е-

1,05

Цинк

Zn = Zn2+ + 2e-

0,762

Хром

Сг = Сг3+ + Зе-

0,71

Железо

Fe = Fe2+ + 2e-

0,440

Никель

Ni = Ni2+ + 2e-

0,250

Свинец

Pb = Pb2+ + 2e-

0,126

Водород

Н2 = 2Н+ + 2e-

0,000 (условно)

Медь

Cu = Cu2+ + 2e-

+0,345

Cu = Cu+ + e-

+0,522

Серебро

Ag = Ag+ + e-

+0,800

Платина

Pt = Pt2+ + 2e-

+1,2 (приблизительно)

Золото

Au=Au3+ + 3e-

+ 1,42

Au = Au+ + e-

+ 1,68

Этот потенциал является стандартным для стандартного раствора данного иона; обозначив его как E0, можно записать общее уравнение, определяющее электродный потенциал металла при 25 °С:

E = E0 + 0,058/n* lg c

По аналогии потенциал стандартного водородного электрода может быть выражен следующим образом:

Ен = 0,058 lg [H+] = —0,058 pH.

На практике стандартные потенциалы могут быть измерены только по отношению к эталонному газовому электроду, называемому стандартным водородным электродом, значение которого принимается равным 0.

Поэтому для железа E=—0,44+0,029 lgFe2+.

В таблице выше приведена классификация металлов по их потенциалу, который положителен для благородных, а для обычных металлов отрицателен. Указанные потенциалы определены теоретически; измеренные потенциалы могут существенно отличаться от теоретических в зависимости от качества металла и особенно от характера электродных процессов. Например, кроме описанного растворения металла на участках металла с более высоким потенциалом протекает сопряженный процесс. Благодаря этому устанавливается разность потенциалов и образуется электрический ток, который способствует растворению металла электрода или коррозии.

Процесс протекает по-разному в присутствии или отсутствии кислорода.

Электрохимическая коррозия влияет также и на механизмы, с которыми контактирует вода. К таким механизмам, прежде всего, относятся насосы. Насосы, как и другие агрегаты подвергающиеся коррозии следует периодически ремонтировать, поэтому при их выборе следует обращать внимание и на ремонтопригодность. Отличительной особенностью шиберных насосов является их хорошая ремонтопригодность.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика