خوردگی (CORROSION)
اسلاید 1: به نام آن که جان رافکرت آموختگرد آورنده : آقای مهدی صابری
اسلاید 2: CORROSIONCORRODE يك واژه يـوناني وبـه معناي قطعـه قطعـه شدن و مضمحل شـــدن است وكلمــه CORROSION يعني خـوردگي ازآن مشتق شده است .
اسلاید 3: 1-خوردگي به فســـــادمـــــواد (معمولا“ آهن) وخواص آن گفتـــــه ميشودكه درنتيجه واكنش با محيط حاصل ميگـردد.2- خوردگي اكسيداسيون است .3- خوردگي يك حمله شيميايي به فلز است .4- خوردگي پديده اي ا ست الكتريكي ، بة عبارت ديگر الكتروليز ا ست5- خوردگي پديده اي است الكتروشيميايي .6- خوردگي تخريب يا فساداجسامي است كه دررابطــــه با محيط خود پديد مي آيد .7- خوردگي عملي است شيميايي يا الكتروشيميايي كه بين فلـــــــزات ومحيط اطرافشان انجام مي شود وموجب فســــادودگرگوني در خواص آنها مي شود.خوردگي (CORROSION)
اسلاید 4: خـــوردگي عملي است شيميايي يا الكتـروشيميايي كه بين فلـــزات ومحيط اطرافشـان انجام مي شود وموجب فسادودگرگوني در خواص آنها مي شود.بهترين تعريف خوردگي
اسلاید 5: خسارت ناشي ازفسادزنگ زدگي وجلوگيري ازآن درآمريكا بالغ بر 10تا 15 ميليارد دلاردرسال برآوردشده است .خسارات ساليانه ناشي ازخوردگي درژاپن بالغ بر 10 ميليارد دلاربرآورد شده است .درآلمان خسارتهاي ناشي از خــوردگي 45 ميليارد مارك درسال مي باشد.ساليانه بالغ بر 52 ميليون دلار صـــــرف خريد رادياتـــــور اتوموبيل هايي مي شودكه دراثر زنگ زدن ازبين ميروند.درآمريكا سالانه بيش از 5 ميليـــــارددلارودرانگلستــــان 25/1ميليارددلاربه علت خوردگي ديگ هاي بخاربه هــــدر مي رود.خسارات خوردگي (ادامه)
اسلاید 6: پديده خوردگي يكي ازمعضلات تكنولوژيك جهان صنعت است . مسائل ومشكلات خوردگي نه تنها درواحــــــدهاي صنعتي كه در مواردي اززندگي روزمره نيز ملموس است .تآثيرات اين پديده درساختمانها، راهها، وسايل نقليه، لوله هاي آب، گاز، و... موجب اتلاف سرمايه هاي هنگفتي مي شود.برپايه تحقيقات انجام شده حدود 33% از فولاد توليدشده درجهان دراثـر خوردگي غيرقابل استفاده مي گردد.بررسي هايي كه دركشورهاي مختلف و باروش هاي متفـــاوت انجــام گرفته نشان ميدهد كه هزينه وخسارت هاي ناشي ازخــوردگي 2 تا 4 درصد توليدناخالص ملي است كه رقم بسيار قابل توجهي است .زيان ناشي ازخوردگي درايران نيز حداقل 4% درآمدناخالص ملي است كه اين مقدار هزينه مي تواند ازخسارات ناشي از سيــل ، زلزله وطوفان بيشترباشد. قابل ذكراست كه هزينه خســــارات خوردگي درصنعت درطول سالهاي جنگ كمترازهزينه هاي جنگي نبوده است .خسارات خوردگي
اسلاید 7: لزوم وجود آندوكاتدبرقراري پتانسيل الكتريكي بين آندوكاتداتصال الكتريكيوجودالكتروليتشرايط ايجادفرآيندخوردگي
اسلاید 8: هنگامي كه فلـــزي دردرون الكتروليتي مانندآب وياخاك مرطوب قرارگيرد پتانسيل الكتريكي بين فلز والكتروليت ايجادمي شود كه باعث مبادله الكترون ودرنتيجه ايجادفرآيندخوردگي خواهدشد . M M+ + e- (الكترون) + (يون فلز) ( فلز) چگونگي خورده شدن آهن درخاك Fe-2e Fe++اتم آهن با از دست دادن الكترون به صورت يون مثبت درمي آيد. H2O H+ + OH-رطوبت موجوددرخاك به يون هاي مثبت ومنفي تجزيه مي شوند ( الكتروليز) Fe++ +2OH- Fe(OH)2 2Fe(OH)2+H2O+1/2O2 2Fe(OH)3واكنش ها ي خوردگي
اسلاید 9: درحال حاضرمبنای استاندارد برای اندازه گیری را گاز هیـدروژن در نظرگرفته اند.شکل زیریک الکترودمرجع هیدروژن را نشان می دهد الكترودهيدروژندرحال حاضرمبنای استاندارد برای اندازه گیری را گاز هیـدروژن در نظرگرفته اند.شکل زیریک الکترودمرجع هیدروژن را نشان می دهد
اسلاید 10:
اسلاید 11: ولتاژنسبت به الکتروداستانداردهیدروژن درoC 25( Eo )واکنش تبدیل اتم به یون( تغییرات انرژی آ زاد )00/0H234/0+Cu80/0+2Hg80/0+Ag83/0+Pd85/0+Hg20/1+Pt42/1+Au68/1+Auچنانچه ولتاژفلزات مختلف رانسبت به الکترودگازهیدروژن اندازه گیری نماييم جدولي نظيرجـــــــدول ذيل به نام ولتاژ استاندارد خواهيم داشت .
اسلاید 12: ولتاژنسبت به الکتروداستانداردهیدروژن درoC 25( Eo )واکنش تبدیل اتم به یون( تغییرات انرژی آ زاد)92/2-K87/2-Ca71/2-Na34/2-Mg67/1-Al05/1-Mn76/0-Zn71/0-Cr44/0-Fe28/0-Ti13/0-Pb00/0H2
اسلاید 13: اگربه طورمثال دوفلزآهن ومس درداخل یک الکتــــرولیت قرارگیرنـد بین آنها اختلاف پتانسیل بوجود می آید کــــــــــه مقـــدارآن را با ولت متــــر می توان اندازه گیری کرد.ایــــن مجموعه را می توان به عنــــوان یـک پیل تلقی کرد. چون آهن به عنوان دهنده ومس به عنوان گیرنـــــده انــــــــــرژی می باشد بنابراین بادرنظرگرفتن مقدارولتاژآ نها نسبت بـــــه الکترود مبنای هیدروژن دارای اختلا ف پتانسیل خواهند بود.پیل (Cell)
اسلاید 14: این اختلا ف پتانسیــــل موجب یونیزه (تبدیل به یون) شــــدن فلزات آهن ومس می شود یعنی الکترون هایی راکه آهــــــــن ازدست می دهد، یـون های مس دریافـــت میکنند. اما مسیرحرکت این الکتـــــرون هاازطریق سیــــم ارتباطی در بیرون ازالکترولیت خواهـــــدبود.درشکل8-1 مســـــیرحرکت الکتـرون ها ومسیرجریان برق که عکس یکدیگرند مشخـص شده است. از این مثال استنباط می شودکه درفلز مس درمجموع تغییری ایجاد نمی شود وفقط به عنوان یک رابط عمل می کند.
اسلاید 15: نام گذاری الکترودها دریک پیل : الکترودی که فلـــــــــز آن به صورت یون درمی آید (الکترودآهن در مثال قبل) ویون آن واردالکترولیــت می شودآند نامیده میشود. الکترودی که درفلزآن تغییری حاصل نمی شــــــــود الکترود مس درمثال قبل) واگربه صورت یـــــــــــون درآیدباجذب الکترون مجـدداً احیامی شود(به صـورت اولیه درمی آید) کاتد نامیده می شود.نام گذاری الکترودها
اسلاید 16: 1- موضوع مهمی که در موردپیـل می توان گفت این است کـه هر پیل از دو نیم پیل (Half Cell) تشکیل شده است وبه همیـن علت ما به الکتـرودهای مرجع نظیرالکتـرودهای مس/ سولفـــــــات مس و... هاف سل می گوییم زیرابا کمک آنها توانیم ولتـاژ نسبی فلزات رااندازه گیری کنیم ودرحقیقت فلزموردنظربعنـوان نیم پیل دوم عمل خواهدکردودرمجموع عمل اندازه گیری انجام می شود.درحفاظت کاتدیک مابه انواع پیل هایی برمی خوریم که با پیـل های مرسوم متفاوت هستند ولی درعمل نقش یک پیل رابازی می کننـــد زیرا یک پیل از یک آندو یک کاتد والکترولیتی که آنهارادربرگرفته تشکیل شده ودرطبیعت ازاین گونه پیل ها فراوان یافت می شودکــه ما،دراینجا به پیل هایی که درآزمایشگاه می توان تهیه نمود اشـاره می کنیم. نکات مهم
اسلاید 17: الف – پیل های با الکترودهای غیرهم نام ماننـد الکترودهای مس و آهــــــن که درمثال های قبلی توضیح داده شد. ب – پیل های با الکترود هم نام شامل: پیل های غلظتی نمکی پیل های غلظتی اختلاف دمشی پیل های با اختلاف دمـــــــــــــاانواع پیل های آزمایشگاهی
اسلاید 18: 1- پیل های غلظتی نمکی :دراین پیل ها همان گونه که درشکل زیرپیداست هرکدام ازالکترودها درالکترولیتی با غلظت های متفاوت قراردارند.الکترودی که درمحلول غلیظ قرارداردکاتدوالکتروددیگرآندخواهدشد.انواع پیل های با الکترود هم نام
اسلاید 19: 2- پیل های غلظتی اختلاف دمشی: چنانچه دوالکترودآهن درداخل محلول FeCl2 رقیــــــــــق قراردا ده شوندودریک قسمت با دمیدن هوا،اکسیژن وارد محلول می نماییم ودرقسمت دیگربا دمـــــید ن گازازت ، اکسیژن گیری کنیم دراین صورت قسمتی را که اکسیژن واردکرده ایم کاتد والکتــــــرودقسمتی راکه ازت واردکرده ایم آند خواهدشد.انواع پیل های با الکترود هم نام
اسلاید 20: 2- پیل های با اختلاف دما: درمورد پیل های بااختلاف دما می توان به آزمایش زیراشاره نمود.دراین پیل الکترودی که درمحلــــول داغ قرارداردآندوالکتروددیگرکه درمحلول سرد قرارداردکاتـــدخواهدشد.انواع پیل های با الکترود هم نام
اسلاید 21: درشکل زیرلوله فولادی که درزیرخاک دفن شده ازمسیری با عبوراز منطقه شنی وخاک رس تشکیل یک پیل داده است .پیل های طبیعی
اسلاید 22:
اسلاید 23: دراین شکل ازجوشکاری لوله نوبایک لوله کهنه وفرسوده درزیــــرخاک یک پیل خوردگی تشکیـل شده است.پیل های طبیعی
اسلاید 24: پیل های طبیعی دراین شکل ازاتصال یک شیربرنجی به یک لوله فولادی ازجنس کربن استیل یک پیل بوجودآمده که دراین پیـــل رطوبت هوا نقش الکترولیت را بازی می کند.
اسلاید 25: باتوجه به جدول ولتاژاستاندارد (Eo) فلزات وتفاوت ولتاژآنها اگر دوفلزانتخابی ازاین جدول درداخل یک الکترولیت قرارداده شونــد تشکیل یک پیل راخواهند داد .دریک پیل الکترودها را به شرح زیرنام گذاری می کنیم :الکترودی را که فلزآن بصورت یون درآید آند نامیده می شود .الکترودی راکه درفلزآن تغییری حاصل نمی شودواگربصورت یون درآید با جذب الکترون مجدداً احیاء می شودکاتدنامیده می شود.یک پیل از یک آندویک کاتد والکترولیتی که آنها رادربرمی گیرد، تشکیل می شود . درطبیعت پیل های بیشماری وجودداردکه ما می توانیم مشابه آنها را درآزمایشگاه بسازیم .آنچه دراین مبحث آموختیم:
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.