Corrosie

Question 1

Galvanische cel

Answer 1

+: Kathode -> Reductie

-: anode -> Oxidatie

Question 2

Elektrolytische cel

Answer 2

+: anode -> oxidatie

-: kathode -> reductie

Question 3

Pourbaix diagram

Answer 3

Question 4

Pourbaix: Corrosie

Answer 4

Ionen zijn thermodynamisch stabiel

Question 5

Pourbaix: Immuun

Answer 5

Metaal is thermodynamisch stabiel

Corrosie is onmogelijk

Question 6

Pourbaix: Passief

Answer 6

Thermodynamisch stabiele fase is een oxide of hydroxide

Vorming van zeer dense oxidelaag dat onderliggend materiaal beschermd

Question 7

Algemene corrosie

Answer 7

korrels van metaal worden micro-anoden en micro-kathoden

Homogene aantasting

Question 8

Plaatselijke corrosie

Answer 8

Anode en kathode van elkaar gescheiden

Heterogene aantasting

Question 9

Differentiële aeratie

Answer 9

• Neutrale oplossing waarvan de zuurstof niet homogeen is
• Metaal corrodeert waar het minste zuurstof is
  
  • Het midden
• Galvanische cel gevormd
  
  • Midden van druppel is anode
  • Rand van druppel is kathode

Question 10

Spleet- en scheurcorrosie

Answer 10

In scheuren gevormd door:

• Geometrie van structuur
• Contact tussen metaal en niet-metaal
• Afzetting zand, stof, …

Vermijden:

• pH verhogen en Cl^- verlagen
• Materialen met hoge weerstand gebruiken
• Verhogen stromingssnelheid
• Scheuren verbreden
  
  • ​Verversing mogelijk maken

Question 11

Putcorrosie

Answer 11

• Extreme vorm lokale corrosie
  
  • Kleine putjes worden perforaties
• Moeilijk waar te nemen door mini aantastingen
• Zeer sterke corrosie want anode

Beste weerstand door Titaniumlegeringen

• Vaak in Chloridevol milieu

Question 12

Galvanische corrosie: Eigenschappen

Answer 12

Grensvlak van 2 metalen/legeringen met verschillende corrosiepotentialen

Snelheid bepaald door:

• Kinetiek van deelreacties
• Weerstand elektrolyt
• Afzettingen van oxidefilm
• Oppervlakte anode
  
  • Kleine opp = grote corrosie

Question 13

Galvanische corrosie: bestrijding

Answer 13

• Isoleren van materialen
• Elimineren van 0₂
• Oppervlak anode en kathode gelijk maken
• Materialen kiezen met gelijkwaardige corrosiepotentialen
• Minst edele materiaal stroomopwaarts plaatsen
• Coatings aanbrengen
  
  • Bij beschadiging zeer kleine anode tegenover heel grote kathode
• Materiaal veredelen (bv. verzinken)
  
  • Beschadiging zal niet extra corroderen
• Kathodische bescherming
  
  • Bv. opofferingsanode (verbinden met minder edel metaal)

Question 14

Selectieve corrosie

Answer 14

1 van de metalen wordt selectief aangetast

Selectieve verwijdering van element B uit legering A+B

Voorkomen:

• Tin/Arsenium bijlegeren
• Agressiviteit milieu verlagen
  
  • Chloor- en zuurstofgehalte verlagen

Voorbeeld:

Ontzinking van Zink: Oplossen van Cu en Zn waarna Cu²⁺ ionen gereduceerd en reductie van 0₂ op het Cu

Question 15

Wrijvingscorrosie

Answer 15

2 metallische oppervlakken in corrosieve omgeving wrijven over elkaar met kleine frequentie

Beperken:

• Smeermiddelen gebruiken
• Hardheid verhogen
• Vibraties opvangen
• Druk van dragend opp verminderen
• Tussenruimte vermijden

Question 16

Erosiecorrosie

Answer 16

Snelle beweging van corrosieve vloeistof t.o.v. metaal

Gekenmerkt door gaten/scheuren/groeven met voorkeursrichting

Wanneer?

• Metaal in aanraking met bewegende vloeistof
• Metaal te zacht
• Beschadigde beschermende laag
• Vaste deeltjes in vloeistof

Question 17

Erosiecorrosie: Soorten

Answer 17

• Waterslagerosie
  
  • Door botsing
• Vloeistoferosie
  
  • Evenwijdig met oppervlak
• Vloeistofabrasie
  
  • Combinatie erosie en slijtage
  • Deeltjes in vloeistof zorgen voor slijtage
    
    • Niet bij keramische mat./rubbers
• Cavitatie-erosie
  
  • Imploderen van dampbellen op metaaloppervlak

Question 18

Erosiecorrosie: Cavitatie vermijden

Answer 18

• Gepassiveerde metalen gebruiken
  
  • Hoge sterkte + hardheid
  • Taaie beschermende film
  • -> Titanium
• Beschermingslaag rubber/plastic
• Gepolijst oppervlak gebruiken
• Kathodische bescherming

Question 19

Droge cel batterij

Answer 19

Anode: Zn → Zn2+ + 2e-

Kathode: 2NH4+ + 2MnO2 → Mn2O3 + 2NH3 + H2O

Anode: koolstofstaaf (goedkoop)

Kathode: zink (veel groter oppervlak -> veel minder corrosie)

Zn → Zn2+ (OG: 0 → +II)

MnO2 → Mn2O3 (OG: +IV → +III)

1,5V bronspanning

1. Metalen bovenkant (+)
2. Koolstofstaaf (kathode)
3. Behuizing van zinc
4. Mangaanoxide (binnenste pasta)
5. Ammoniumchloride (buitensta pasta)
6. Zink buitenkant (anode)
7. Metalen onderkant (-)

Grote oppervlakte om makkelijk te oxideren

Question 20

Alkalische mangaanbatterij (alkaline)

Answer 20

Zn │ KOH oplossing │ MnO2, C (grafiet)

1,5V bronspanning maar meer capaciteit dankzij meer zink

Anode: Zn + 2OH- → Zn(OH)₂ + 2e-

Kathode: MnO + H2O + e- → MnO(OH) + 2OH-

Zn → Zn2+ (OG: 0 → +II)

MnO₂ → MnO(OH) (OG: +IV → +III)

Stalen behuizing met C en MnO2

Papier of plastic

Poedervormig zink (oppervlak ↑↑ → corrosiesnelheid ↓↓)

1. Metalen bovenkant (+)
2. Buitenkant (stroomverzamelaar kathode)
3. Mangaanoxide (kathode, buitenste pasta)
4. Zinkpoeder (anode, binnenste deel)
5. Zink staaf (stroomverzamelaar anode)
6. Metalen onderkant (-)