Оценка коррозионной стойкости

Введение

Хорошо известно, что металлы есть своеобразным «скелетом» развития промышленности. Приблизительно 80% всех элементов периодической системы Д. И. Менделеева - это металлы, и все они, в разной степени , находят свое применение в современной деятельности человека. В то же время среди указанного многообразия металлов есть такие, которые играют ключевые роли, и без которых осуществления прогресса невозможно. Именно таким металлов есть железо. Этот металл обладает рядом преимуществ, среди которых - широкое распространение в природе, высокие физико-химические свойства, доступность в получении, изученность и прогнозируемость свойств сплавов железа. Все это в комплексе и сегодня выводит железо в группу металлов, задающих тон в научно-технологическом прогрессе человечества. В тоже время у железа, как и у большинстве других металлов существует очень коварный «враг», способный полностью его уничтожить. Речь идет о коррозии. Коррозия – это процесс разрушения металлов под воздействием агрессивной внешней среды. Сущность коррозионных процессов заключается в переходе металлов в продукты коррозии, являющиеся термодинамически более стабильными. Такими продуктами могут быть гидроксиды, оксиды, основные соли. Все коррозионные процессы сопровождаются уменьшением свободной энергии Гиббса и, соответственно, являются самопроизвольными. Согласно общепринятой классификации, выделять два вида коррозионных процессов: химическую и электрохимическую коррозию. Химическая коррозия - это процесс взаимодействия металла с окружающей средой, который протекает по механизму химической гетерогенной реакции. Таким образом, окисление металла и восстановление окислителя объединяются одной окислительно-восстановительной реакцией. Примером химической коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектропроводными средами или сухими газами. Электрохимическая коррозия - это результат протекания нескольких сопряженных электрохимических реакций, скорость которых зависит, помимо прочих факторов, от потенциала металла. Коррозия электрохимического типа происходит при воздействии на металлы влажной атмосферы, разнообразных электролитов, почвенной влаги. Коррозионные процессы практически уничтожают большое количество металлов, что наносит необратимый урон практически всем отраслям народного хозяйства и , в первую очередь, машиностроению, где использование металлов очень высокое. Подсчитано, что каждая четвертая домна в стране «работает» на коррозию. Американские специалисты подсчитали, что ежегодно коррозия уносит около 4 % валового национального продукта, что составляет примерно 300 миллионов долларов В связи с этим вопрос борьбы с коррозией стоит в первых рядах, как в теоретических, так и прикладных исследованиях. Необходимо отметить, что результат подобных исследований требует глубоко изучения механизма и химизма коррозионных процессов, что дает ключ к эффективному их противостоянию. Очень часто изделия из металла находится под коррозионным действием различных реагентов. Изучение поведения металла в таких условиях, механизм и химизм воздействия агрессивных реагентов позволяет воссоздать общую картину коррозионного процесса. Объектом исследования в представленной работы есть коррозионная активность раствора соли –нитрата цинка. Предметом исследования есть железо, находящийся в поле коррозионного воздействие раствора нитрата цинка . Целью работы является комплексный анализ литературы по физико-химическим свойствам железа в различных агрессивных средах с акцентом на раствор нитрата цинка. В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи: рассмотрение областей применения железа в мащиностроении; анализ химической активности железа в различных средах (кислоты, щелочи); оценка процессов гидролиза, расчет константы и степени гидролиза и рН, раствора нитрата цинка; рассмотрение коррозионного воздействия нитрата цинка на железо; рассмотрение электрохимической устойчивости железа в кислой, нейтральной и щелочной среде в контакте с цинком как более активным , так и с серебром, как менее активным металлами; очертить основные способы защиты металлических изделий из железа от коррозии.