Коррозия металлов и ее типы. Механизм электрохимической коррозии и методы борьбы с ней.

Коррозия металлов

 

Самопроизвольное разрушение металлических и других конструкционных материалов под химическим воздействием окружающей среды называется коррозией (от лат. korrosio — разъедание). Коррозия представляет собой гете­рогенный окислительно-восстановительный процесс, протекающий на гра­нице раздела фаз: металл — окружающая среда (газ или жидкость). Металл окисляется, а компоненты окружающей среды восстанавливаются.

По механизму коррозионного процесса различают два основных вида коррозии — химическую и электрохимическую.

Химической коррозией называют разрушение металла в окружающей сре­де без возникновения электрического тока в системе. В этом случае металл взаимодействует с агрессивными газами (газовая коррозия) или с жидкими неэлектролитами: нефтью, нефтепродуктами и др. (коррозия в неэлектроли­тах).

Электрохимической коррозией называют разрушение металла в среде элек­тролита с возникновением в системе электрического тока. Электрохимической коррозии подвержены корпуса морских и речных судов, сельскохозяйственная техника, автомобили и т.п.

Полимеры и олигомеры. Зависимость свойств полимерных материалов от состава и структуры. Использование полимерных материалов в современных технологических процессах. Переработка полимеров.

Вещества полимерного строения (полимеры) – состоят из молекул, характеризующихся многократным повторением одного или более составных звеньев и обладают такими свойствами, что они остаются практически неизменными при добавлении или удалении одного или нескольких составных звеньев.

Вещества неполимерного строения (олигомеры) также включают определенное число (не более 100) повторяющихся составных звеньев, но любое изменение их числа приводит к изменению свойств.

Свойства полимеров определяются размером и строением макромолекул:

-[-СЗ-]_n

где: СЗ – составное звено;

n – степень полимеризации.

Неорганические полимеры

 

Самые распространенные – природные силикаты и алюмосиликаты, составляющие основу земной коры:

Рис. 24. Полимерные кремнекислородные цепочки в составе силикатов

 

 

Органические полимеры

 

Органические полимеры - основа большинства пластических масс.

Полиэтилен – один из наиболее распространенных промышленных полимеров. Обладает высокой химической стойкостью, водо- и газонепроницаемостью. Используется как электроизолятор, а также для производства упаковочных пленок, шлангов и т.п.

Недостатки: низкая прочность и устойчивость к свету, растворителям (бензин).

Качественный и количественный анализ. Аналитический сигнал. Их роль в технологических процессах.

Аналитический сигнал (признак) – визуально наблюдаемое, инструментально фиксируемое изменение свойств веществ (фазовое состояние, оптические и электрохимические параметры и т. д.).

К аналитическим сигналам (признакам) относят:

1. Образование (или растворение) осадка с определенными свойствами – цветом, растворимостью в определенных растворителях, формой кристаллов.

Пример: образование белого творожистого осадка хлорида серебра

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

1. Получение при действии реактива окрашенного растворимого соединения.

Пример: образование синего аммиаката меди

CuCl₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]Cl ₂

Качественный анализ

Задачей качественного анализа является обнаружение отдельных элементов или ионов, входящих в состав смеси.

Эта задача может быть решена с помощью химических, физико-химических и физических методов анализа.

Пример: мокрый химический анализ

Разделение катионов на аналитические группы
Порядок выделения групп катионов

1. Пятая группа

Выделяется под действием соляной кислоты (групповой реагент), в результате чего образуются нерастворимые в кислотах осадки хлоридов серебра, свинца и ртути (I).

2. Четвертая группа

Выделяется под действием сероводорода (групповой реагент), в результате чего в осадок выпадают сульфиды меди, кадмия, висмута, ртути (II), сурьмы (III, V) и мышьяка (III, V), которые не растворяются в минеральных кислотах, но хорошо растворимы в HNO₃ (кроме НgS).

 

3. Третья группа

Выделяется под действием раствора сульфида аммония (групповой реагент) в присутствии аммонийной буферной смеси (pH 9). При этом образуются малорастворимые гидроксиды алюминия и хрома, а также сульфиды железа (II, III), кобальта, никеля, марганца и цинка, растворимые в разбавленных минеральных кислотах.

4. Вторая группа

Осаждается под действием раствора карбоната аммония (групповой реагент) при pH около 9. В осадок выпадают карбонаты катионов второй аналитической группы – кальция, стронция и бария, хорошо растворимые в кислотах, в том числе и уксусной.

5. Первая группа

После отделения карбонатов второй группы в растворе остаются катионы аммония, натрия калия и магния, относящиеся к первой аналитической группе и не имеющие группового реагента.

 

Определение катионов в составе каждой группыпроводится с использованием реагентов специфических для отдельных катионов.

 

Количественный анализ

Количественный анализ позволяет определить концентрацию (массу или количество) идентифицируемого вещества в пробе.

Используются химические и инструментальные (физические и физико-химические) методы.