Elektrochemický článek a koroze Flashcards
Elektrochemický článek - definice.
= spojení dvou poločlánků, každý je umístěn ve svém elektrolytu. Vnějším obvodem teče proud.
Galvanický článek - definice.
= dvě kovové elektrody spojené solným můstkem, proud je veden od záporné anody ke kladné katodě. Spontánní reakce bez externě vkládaného proudu.
Elektrolytický článek - definice.
= dvě kovové elektrody v jednom roztoku, elektrický proud je vkládán z vnějšího zdroje, reakce probíhá nespontánně od katody k anodě.
Baterie X akumulátory.
Baterie: nelze dobíjet, jednorázový zdroj energie.
Akumulátory: lze dobíjet (rce v opačném směru než rce vybíjení - přepólování elektrod).
Obojí na principu galvanického článku - změna chemické energie na elektrickou.
Korozní článek - definice, elektrody, princip.
Anoda - elektroda oxidace - rozpouštění kovu. Katoda - elektroda redukce - redukce složky prostředí.
Vzniká ponořením kovů do elektrolytu, doprovázen anodickou a katodickou reakcí a vznikem korozních produktů. Reakce za smíšeného potenciálu.
Depolarizační reakce - druhy a rovnice, jak jim zabránit.
Vodíková depolarizace (v kyselém prostředí): 2H+ + 2e- = H2
Kyslíková depolarizace (všechna prostředí v kontaktu s atm.): pro pH nad 7…O2 + H2O + 4e- = 4OH- a pro pH pod 7…O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
Redukce vody: 2 H2O + 2e- = H2 + 2OH-
Redukce iontu: Me3+ + e- = Me*2+
Snížení korozní rychlosti odstraněním depolarizátoru (= redukovatelná složka).
Vliv nehomogenity prostředí.
Místní rozdíly ve složení elektrolytu a změna potenciálu kovu v závislosti na koncentraci složek v něm.
Vliv nehomogenity materiálu.
Heterogenní struktura materiálu umožňuje vznik mikročlánků a oddělení anodických a katodických reakcí.
Ovlivnění koroze - úprava prostředí a materiálu.
Úprava prostředí - pH, rozpuštěné soli, teplota, komplexotvorné látky, měrná vodivost.
Úprava materiálu - volba správného kovu/slitiny, povlaky a nátěry, povrchová úprava - výrazně ovlivní korozní rychlost.
Koroze ve spalinách - obecně.
V kotlích a jiných spalovacích zařízeních. Dochází k chemickým reakcím v plynech/spalinách, elektrochemickým reakcím kondenzátu. Koroze vlivem eroze spalinami (tuhé částečky).
Reakce ve spalinách - vliv koroze.
Cl: reakce s Fe generují další Cl2, dochází k rozpouštění chloridů (Cl-/HCl) ve vodě a zvyšování korozní rychlosti.
Oxidy S: polutant reagující na S2-/SO42- a vzniku H2SO4 za nízkých teplot, což vede k rozrušování oxidické vrstvy.
Oxidy N: NO je korozivní za vysokých teplot, za nízkých teplot vznik HNO3/NO3*-.
CO2: pod 400°C nezpůsobuje poškození, za vysokých teplot dochází k rozkladu na CO a vzniku karbidů kovů.
Složení spalin.
N2, CO, CO2, O2, H2O, SOx. NOx, často HF a HCl, popílek.
Přenos hmoty - způsoby.
Jedna z hlavních reakcí koroze. Přenos reaktantů/depolarizátorů (hmoty) difuzí, migrací, konvekcí. Změny mezní vrstvy.
Koroze v superkritické vodě (SW) - definice SW, mechanismy.
SW = voda při tlaku 22,1 MPa a teplotě 374,15°C, dochází ke skokovým změnám vlastností vody při překročení kritického bodu.
Chemický mechanismus koroze bez rozdělení na anodická a katodická místa, koroze probíhá v lokálních klastrech, není rozdělena na poločlánkové reakce.
