Korrosion

Question 1

Icke-metallers korrosion sker kemiskt, men hur sker metallernas?

Answer 1

Nedbrytning av metaller sker elektrokemiskt.

Question 2

Vilka är korrosionsprocessens två halvcellsreaktioner?

Answer 2

Oxidation och reduktion

Question 3

Vad innebär oxidation?

Answer 3

Oxidation innebär ett angrepp på metallen som ger ifrån sig elektroner till ett mer elektronegativt material

Question 4

Vad innebär reduktion?

Answer 4

Att något oxidationsmedel oxideras

Question 5

Ena elektroden heter anod och den andra katod, men vilken avger elektroner och vilken tar emot?

Answer 5

Anodytan avger elektroner till katodytan. Korrosion sker om elekronegativiteten är större på anodsidan än katodsidan.

Question 6

Vilken är symbolen för jämvikt i kemin och vad innebär den?

Answer 6

⇌, den innebär att processen går lika mycket åt båda hållen

Question 7

Ge exempel på ett oxidationsmedel och vad det innebär

Answer 7

Ett oxidationsmedel har hög potential (och därmed högt K-värde) och vill ta upp elektroner, exempel är vätejoner

Question 8

Vad innebär “normalvätgaselektroden (NHE)”?

Answer 8

Normalvätgaselektrodens potential sätts till noll och fungerar som en referenselektrod som andra elektroders potential mäts i relation till

Question 9

Vad innebär “standardpotential”?

Answer 9

Ofta E° eller Φ° innebär potentialskillnaden mellan NHE och den andra elektroden

Question 10

Vad innebär “standardkalomelektroden”?

Answer 10

En alternativ referenspunkt, ligger på 0.242 V på NHE-skalan

Question 11

Varför ska man göra ytbehandling?

Answer 11

1. Korrosionsskydd
2. Utseende
3. Nötning
4. Hårdhet
5. Friktion

Question 12

Förbehandlingen i ytbehandling innebär att man rengör metallytan från oljor, smuts, valshud (oxid) mm. Hur kan man göra detta?

Answer 12

1. Kemiskt (avfettning, betning)

2. Mekaniskt (borstning, blästring, skrapning, trumling)

Question 13

Vilka kemiska avfettningsmedel finns det?

Answer 13

1. Alkaliska (vanligast)
2. Vattenånga
3. Organiska lösningsmedel; kolväten

Question 14

I alkaliska avfettningsmedel består lösningen av lut och tensider. Hur ser tensidens verkningssätt ut?

Answer 14

Fet yta -> Bilda droppar -> Emulsion av droppar - ren yta

Question 15

Vad innebär betning?

Answer 15

Oxiderna löses i syror och H+ -> H2 som spränger bort oxiden

Question 16

Lösningar med svavelsyra (H2S04) eller saltsyra (HCl) är alternativa betmedel. Vilka är fördelarna respektive nackdelarna?

Answer 16

Svavelsyralösningen är billig, kräver sprickor i oxiden genom vattenkylning efter valsning eller brytvalsning
Saltsyralösningen löser alla oxider, ingen brytvalsning behövs. Dock är en nackdel korrosionsangrepp på anläggningen

Question 17

Vad innebär fosfatering?

Answer 17

Finkristallint fosfatskikt fälls ut på stålplåt vilket get ojämn yta som är ett bra målningsunderlag, fäste för smörjmedel och visst korrosionsskydd

Question 18

För att motverka korrosion kan man ändra på miljö, material eller konstruktion. Nämn fyra miljöaspekter att tänka på!

Answer 18

1. Förhindra uppkomst (ex minimera kondens)
2. Förbruka oxidationsmedel (ex vattenradiatorer, tillsatser)
3. Passivator (ex nitriter, kromater, molybdater)
4. Inhibitor (ex viktoriablått)

Question 19

För att motverka korrosion kan man ändra på miljö, material eller konstruktion. Nämn två materialaspekter att tänka på!

Answer 19

1. Byt till resistent belägg (katodiskt skydd, anodiskt skydd, färg, plast/gummi/keram, metalliska skikt)
2. Skydda (katodiskt med offeranod eller pålagd potential, anodiskt med motelektrod, referenselektrod eller reglersystem)

Question 20

För att motverka korrosion kan man ändra på miljö, material eller konstruktion. Nämn sex konstruktionsaspekter att tänka på!

Answer 20

1. Galvanisk koppling (samma material, separera elektriskt, utfällningsrisk)
2. Spalter
3. Kondens
4. Avrinning
5. Strömningsförhållanden
6. Köldbryggor

Question 21

Varför är det viktigt att det blir rätt potential när batteri tillkopplas ett material, så kallat anodiskt skydd?

Answer 21

För att för låg spänning kan resultera i potential inom det aktiva området och således få en accelererad gropfrätning. För hög potential kan driva upp potentialen över passiveringsområdet in i det transpassiva området.

Question 22

Hur kan man vinna ekonomiska fördelar genom att skydda ett rostfritt stål med pålagd potential?

Answer 22

Genom att kunna välja ett billigare rostfritt stål som inte skulle kunna klara miljön utan pålagd potential

Question 23

Om du ska skydda ett vanligt stål katodiskt, alltså genom att koppla det till ett batteri och en motelektrod, hur ska du koppla det? Vilka nackdelar finns med för låg respektive för hög spänning?

Answer 23

Katodiskt skydd innebär att potentialen sänks ned till ett område där anodreaktionen bromsas, därför kopplas stålet till minuspolen för att repellera elektronerna som frigörs i en anodreaktion. Nackdelar med för låg potential finns risk för stor energikostnad och vätgasutveckling på grund av snabb katodreaktion. Nackdelar med för hög potential är att skyddet blir mindre effektivt, alltså anodreaktionen bromsas bara, men avstannar inte helt

Question 24

Går det att skydda stuprör av koppar med pålagd spänning?

Answer 24

Nej, fuktfilmen är inte tillräcklig för att metallerna ska vara i samma elektrolyt vilket är en förutsättning för system med pålagd potential

Question 25

En vattentank i stål med vatten är öppen mot luften. Nämn åtta korrosionsskydd och deras funktion!

Answer 25

1. Offeranoder, alltså material med lägre korrosionspotential utspridda på lämpliga avstånd
2. Katodiskt skydd med anodiskt skikt, vanligen Zn
3. Anodiskt skydd med katodiskt skikt, vanligen Ni
4. Katodiskt skydd med pålagd potential
5. Beläggning med inert skikt, plast/emalj
6. Korrosionsskyddande färg
7. Ämne som förbrukar oxidationsmedlet syre som lösts i vattnet
8. Inhibitor som bromsar anod-/katodreaktion

Question 26

Diskutera nyttan med standardpotential, jämviktspotential och korrosionspotential när man ska bedöma korrosionen för en legering, till exempel mässing (Cu och Zn)!

Answer 26

Standardpotential och jämviktspotential gäller för rena ämnen, alltså Cu respektive Zn. De kan därför i bästa fall användas för en grov indikation på hur legeringen beter sig.
Korrosionspotentialen är uppmätt för en viss legering i en viss miljö och kan därför användas för bedömning av risk för galvanisk korrosion när mässing kopplas till andra metaller.