Korrosion Flashcards
Icke-metallers korrosion sker kemiskt, men hur sker metallernas?
Nedbrytning av metaller sker elektrokemiskt.
Vilka är korrosionsprocessens två halvcellsreaktioner?
Oxidation och reduktion
Vad innebär oxidation?
Oxidation innebär ett angrepp på metallen som ger ifrån sig elektroner till ett mer elektronegativt material
Vad innebär reduktion?
Att något oxidationsmedel oxideras
Ena elektroden heter anod och den andra katod, men vilken avger elektroner och vilken tar emot?
Anodytan avger elektroner till katodytan. Korrosion sker om elekronegativiteten är större på anodsidan än katodsidan.
Vilken är symbolen för jämvikt i kemin och vad innebär den?
⇌, den innebär att processen går lika mycket åt båda hållen
Ge exempel på ett oxidationsmedel och vad det innebär
Ett oxidationsmedel har hög potential (och därmed högt K-värde) och vill ta upp elektroner, exempel är vätejoner
Vad innebär “normalvätgaselektroden (NHE)”?
Normalvätgaselektrodens potential sätts till noll och fungerar som en referenselektrod som andra elektroders potential mäts i relation till
Vad innebär “standardpotential”?
Ofta E° eller Φ° innebär potentialskillnaden mellan NHE och den andra elektroden
Vad innebär “standardkalomelektroden”?
En alternativ referenspunkt, ligger på 0.242 V på NHE-skalan
Varför ska man göra ytbehandling?
- Korrosionsskydd
- Utseende
- Nötning
- Hårdhet
- Friktion
Förbehandlingen i ytbehandling innebär att man rengör metallytan från oljor, smuts, valshud (oxid) mm. Hur kan man göra detta?
- Kemiskt (avfettning, betning)
2. Mekaniskt (borstning, blästring, skrapning, trumling)
Vilka kemiska avfettningsmedel finns det?
- Alkaliska (vanligast)
- Vattenånga
- Organiska lösningsmedel; kolväten
I alkaliska avfettningsmedel består lösningen av lut och tensider. Hur ser tensidens verkningssätt ut?
Fet yta -> Bilda droppar -> Emulsion av droppar - ren yta
Vad innebär betning?
Oxiderna löses i syror och H+ -> H2 som spränger bort oxiden
Lösningar med svavelsyra (H2S04) eller saltsyra (HCl) är alternativa betmedel. Vilka är fördelarna respektive nackdelarna?
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
Vad innebär fosfatering?
Finkristallint fosfatskikt fälls ut på stålplåt vilket get ojämn yta som är ett bra målningsunderlag, fäste för smörjmedel och visst korrosionsskydd
För att motverka korrosion kan man ändra på miljö, material eller konstruktion. Nämn fyra miljöaspekter att tänka på!
- Förhindra uppkomst (ex minimera kondens)
- Förbruka oxidationsmedel (ex vattenradiatorer, tillsatser)
- Passivator (ex nitriter, kromater, molybdater)
- Inhibitor (ex viktoriablått)
För att motverka korrosion kan man ändra på miljö, material eller konstruktion. Nämn två materialaspekter att tänka på!
- Byt till resistent belägg (katodiskt skydd, anodiskt skydd, färg, plast/gummi/keram, metalliska skikt)
- Skydda (katodiskt med offeranod eller pålagd potential, anodiskt med motelektrod, referenselektrod eller reglersystem)
För att motverka korrosion kan man ändra på miljö, material eller konstruktion. Nämn sex konstruktionsaspekter att tänka på!
- Galvanisk koppling (samma material, separera elektriskt, utfällningsrisk)
- Spalter
- Kondens
- Avrinning
- Strömningsförhållanden
- Köldbryggor
Varför är det viktigt att det blir rätt potential när batteri tillkopplas ett material, så kallat anodiskt skydd?
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.
Hur kan man vinna ekonomiska fördelar genom att skydda ett rostfritt stål med pålagd potential?
Genom att kunna välja ett billigare rostfritt stål som inte skulle kunna klara miljön utan pålagd potential
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?
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
Går det att skydda stuprör av koppar med pålagd spänning?
Nej, fuktfilmen är inte tillräcklig för att metallerna ska vara i samma elektrolyt vilket är en förutsättning för system med pålagd potential
En vattentank i stål med vatten är öppen mot luften. Nämn åtta korrosionsskydd och deras funktion!
- Offeranoder, alltså material med lägre korrosionspotential utspridda på lämpliga avstånd
- Katodiskt skydd med anodiskt skikt, vanligen Zn
- Anodiskt skydd med katodiskt skikt, vanligen Ni
- Katodiskt skydd med pålagd potential
- Beläggning med inert skikt, plast/emalj
- Korrosionsskyddande färg
- Ämne som förbrukar oxidationsmedlet syre som lösts i vattnet
- Inhibitor som bromsar anod-/katodreaktion
Diskutera nyttan med standardpotential, jämviktspotential och korrosionspotential när man ska bedöma korrosionen för en legering, till exempel mässing (Cu och Zn)!
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.
