Cât de periculos de oxigen în apă?
Doctor în chimie T. ZIMIN.
Coroziune - un proces fizico-chimic complex. Ea se bazează pe electrochimice (nu chimic, așa cum a făcut mai înainte) dizolvarea metalelor și aliajelor. În procesul de coroziune au loc simultan, cel puțin două reacții: oxidare și reducere. Dacă unul dintre ei pentru un motiv oarecare, în imposibilitatea de a încetini procesul de coroziune încetinește în mod semnificativ - devine din metal rezistent la coroziune.
Când coroziunea oxida (dând unul sau mai mulți electroni de valență) de metal, adică curge procesul de reacție electrochimică anodică. Acest procedeu poate fi reprezentat prin reacția
Me Me → n + + ne -.
unde e - valență de electroni; n - numărul de electroni „turnat“ metal; Me n + - metale în stare oxidată.
În duali agenți diferiți, în funcție de natura mediului coroziv poate participa procesul de recuperare a catodului (atașarea uneia sau mai multor electroni). In cele mai multe cazuri, acest agent devine oxigen. El a fost cel care „ia departe“ electroni, adică restaurate. De exemplu, pentru medii neutre, care includ apa, proces catodic poate fi reprezentat prin următoarea reacție (coroziunea cu depolarizare de oxigen):
elemente de încălzire la coroziune a sistemului (mediu agresiv - apa) curge de control așa-numitul catod. adică reacția catodică este inhibată în comparație cu anod, și determină viteza tuturor procesului de coroziune. Protejați elementele de încălzire ale sistemului pot, în cazul în care maximă „zdrobi“ reacția catodică. Acest lucru se face în două moduri: prin eliminarea medie de coroziune (apă) sau prin adăugarea de oxigen la inhibitor de sistem (inhibitor) coroziune. Inhibitor, de obicei, nu este un produs chimic inofensiv, care se adaugă la apa nu este întotdeauna posibil. Prin urmare, de obicei, este ales prima cale - îndepărtarea oxigenului.
Trebuie remarcat faptul că coroziunea în sistemele de încălzire - cazane, unități de schimb de căldură, conducte - continuă foarte activ și „maligne“. Elementele unui oțel carbon expus la apă fierbinte (80 ° C și mai sus), sunt supuse corodare - formarea cariilor de coroziune și fistule. Faptul că după formarea friabil, rugina nezaschitnoy (hidroxid feric) sunt formate pe suprafața oțelului așa numita pereche de aerare inegale - zone cu creștere a ofertei și a redus de oxigen. Aceste perechi înșiși încep să funcționeze ca un celule galvanice locale. Zonele cu aerare redusă (livrare de oxigen este împiedicată) acționează ca anozi, care încep să se dizolve rapid, formand ulcere.
În apă caldă, acest proces are loc foarte repede, deoarece odată cu creșterea temperaturii accelerată ca difuzia oxigenului în apă și formează un oxid de suprafață, oțel și ionizare și, în consecință, întregul proces de coroziune. Cu toate acestea, în același timp, reduce solubilitatea oxigenului în apă. Prin urmare, în sistemele deschise (de exemplu, un rezervor de apă în aer liber), rata maximă de coroziune are loc la 80 ° C La temperaturi mai mari începe să domine factor în reducerea solubilității oxigenului în apă și câteva coroziune inhibat. În sistemele închise, în care oxigenul nu poate părăsi sistemul, crește rata de coroziune liniar cu temperatura.
Dioxidul de carbon este, în sine, nu este periculos pentru oțelul, dar apa „acidulată“ pentru a forma acid carbonic, și provoacă, astfel, variația coroziunii cu depolarizare de hidrogen (de exemplu, coroziunea cazanului) - un proces în care o reacție catodică include un alt agent - hidrogen, și prin urmare accelerează procesul catodic.
In plus, apa conține de obicei săruri de calciu sunt depozitate ca strat protector insolubil pe pereții conductelor și rezervoarelor. Cu toate acestea, prezența dioxidului de carbon în apă la o concentrație mai mare decât o anumită valoare critică, pe suprafața oțelului nu intră protector CaCO3 carbonat de calciu. și bicarbonat de forme solubile de calciu Ca (HCO3) 2. care, de asemenea, duce la coroziune.
A se vedea. În camera pe aceeași temă