ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НА ШВИДКІСТЬ ОКИСЛЕННЯ МЕТАЛІВ НА ПОВІТРІ

Температура значно впливає на швидкість газової корозії металів. З підвищенням температури процеси газової корозії металів протікають швидше, незважаючи на зменшення їхньої термодинамічної можливості, що для найбільш розповсюдженого процесу газової корозії металів - реакції окислення металлу(II) оксигеном:

Me + 1/2 O2 = Me O , (р, T = const) , (1)

 

може бути визначено по зміні ізобарно-ізотермічного потенціалу ΔGT

 

ΔGT = - RT ln( р (O2) / р (O2) *׳ ) , (2)

 

де R = 8,31 Дж/(моль∙ К) - газова постійна величина;

T- абсолютна температура, К;

р (O2)* - парціальний тиск оксигену, що відповідає рівноважному стану системи (тиск дисоціації оксиду), Па;

р (O2) - парціальний тиск оксигену, що відповідає вихідному стану системи, Па;

Рівняння дозволяє оцінити можливість протікання процесу окислення. Якщо р (O2) > р (O2)* , тоді процес окислення можливий, тому що в цих умовах ΔGT < 0 . Якщо р (O2) < р (O2)* , тоді окислення неможливо , тому що при цьому ΔGT > 0. Таким чином, знак ΔGT є якісною, а значення ΔGT - кількісною характеристикою термодинамічної можливості процесів газової корозії металів.

Температура впливає на константу швидкості хімічної реакції і на масовий показник в процесі дифузії. Для обох випадків має місце експоненціальна залежність:

Km+ = Ae –Q/RT (3)

 

Це рівняння може бути перетворено логарифмуванням:

 

lg Km+ = lgA – Q/(2,303 RT) , (4)

 

де Km+- позитивний масовий показник швидкості корозії, г/(м2год);

А - постійна величина, рівна Km+ при 1/Т=0;

Q - ефективна енергія (теплота) активації процесу, Дж/моль;

Графік у координатах lg Km+ = f(1/T) (рис. 1) дає пряму або в ряді випадків ламану пряму, кожен злам якої відповідає змінам, що відбуваються в металі або в прилягаючій до нього оксидній плівці.

 

 
 

 


 

           
     


 
 
(а) (б) ( 1/Т ) 1

(1/Т) ·104

 

Рис.1. Температурна залежність окислення феруму в координатах: Кm+ - t0C (а) та Ig Кm+1/Т (6).[3].

 

Ця залежність зручна для графічного визначення швидкості газової корозії металу при будь-якій температурі. Вона ж може бути використана і для визначення постійних А и Q з одержаних даних:

Ig А = lg Km+ при 1/Т = 0; (5)

Q = - 2,303 Rtg α = 2,303 Rtg β, (6)

де α — кут, утворений прямою lg Km+ = f(1/T) з позитивним напрямком осі 1/T ; β — те ж, з негативним напрямком осі 1/Т.

Приведене співвідношення між швидкістю газової корозії металів і температурою може бути ускладнене або порушене, якщо зі зміною температури змінюється структура або деякі інші властивості металу чи оксидної плівки на ньому.








Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 874;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.01 сек.