Diagramele Paurbaix

Diagramele Paurbaix

Stabilitatea metalului si a deverselor produse de oxide a acestora sunt in general dependente de pHsi de potential (E). Reprezentarea grafica a echilibrelor dintre metal , ion-oxid in diagrame E - pH, in conditii izoterme constituie asa numita diagrame Pourbaix. Aceste diagrame furnizeaza date termodinamicepretioasa asupra fenomenului de coroziune. Completarea lor cu date cinematice ofera calea intelegerii fenomenului si sugereaza caile ce trebuie alese pt. prevenirea fenomenului de coroziune. T=ct

Liniile reprezinta echilibrul dintre 2 specii chimice diferite. Suprafetele delimitate de linii indica domeniile de stabilitate termodinamica a speciilor.

Daca consideram liniile prezentate 1 si 2 , corespund urmatoarelor echilibre:

1.

2.

Ambele echilibre 1-2 implica transfer de sarcina desfasu-randu-se fiecare echilibru la un potential bine definit, deoarece ionii H+ nu participa la aceste reactii; acestea vor fi independente de pH si asta se explica prin orizontalitatea liniilor care le simbolizeaza.

Daca consideram in diagrama linia verticala 3 Fe2+ +2H2O Fe(OH)2+2H+

Aceste echilibre nu angajeaza nici un transfer de sarcina. Se caracterizeaza printr-o concentratie sau a activitatii ionice, interviene produsul de solubilitate . P_Fe(OH)2=[Fe2+][OH-]2

Acest echilibru nu este dependent de E, este dependent de pH. Echilibrul este reprezentat in conditii standard normale, pe verticala.

Liiniile oblice simbolizeaza echilibre in care sunt inplicatii simultan atat e- cat si H+

3.

4.

Analiza diagramelor Paurbaix permite stabilirea limitelor de existenta a starilor passive, imunitate, coroziune a materialului luat in discutie.

Rajz

O forma simplificata a fig 2.

Inseamna ca sub linia 2 Fe este termodinamic imun. In mediu acid, neutrutraversarea dublului strat de catre ionii de Fe fiind inpiedicata de concentratia mare de la suprafata metalului. Deasupra acestei linii exista domeniul in care Fe se corodeaza. Daca in urma unor polarizari anodice, sau coroziunii naturale electrolitul se raceste puternic in ionii de H+, pH-ul poate sa creasca la valor ce situaza metalul in zona pasiva. Fe nu se dizolva deloc la pH cuprinse in 9-13, datorita filmului de hidroxid feros/trioxide de Fe ce se formeaza pe suprafata lui. Depasind anumite valori ale pHsi a potentialului starea pasiva poate sa dispara, dizolvandu-se oxidative, aparand forma complexa FeO4 2-, aparand din nou fenomenul de coroziune.

Tipuri de coroziune

Dupa aspectul fizic: - coroziune continua - uniforma

- neuniforma

- coroziune locala - pete de coroziune

- pungi de coroziune

- puncte de coroziune

Dupa mecanismul dupa care au loc procesele de coroziune:

coroziune - chimica ( mediu uscat)

- electro chimica (mediu umed)

Coroziunea chimica se supune legilor cineticii clasice. Coroziunea electro chimica este o reactie eterogena pt ca are loc la suprafata de separatie a 2 faze sau medii. Avand loc in mediu umed, metalul este strabatut de un curent electric slab. Pe suprafata metalului formandu-se microanozi si microcatozi. La microanozi au loc distrugerile propriuzise , la catod in cele mai multe cazuri are loc degajarea H2. Coroziunea electro chimica este infuentata de o serie de factori care sunt caracterizati prin neomogenitati. Pt un metal proeminentele joaca rolul de anozi, astfel viteza de coroziune este mai mare pe varfuri, muchii, colturi, ale peliculelor de protectie ale suprafetelor metalelor, deformari neomogene, tensiuni interioare ale mealelor, neomogenitatile mediului coroziv(pH, t, concentratie) si campuri electrice neuniforme.

Metode de protectie impotriva coroziunii

1. Acoperirea metalului cu un strat protector

Cu alt strat de metal ( Ni, Zn..)

Cu un strat de substanta anorganica ( formarea unor pelicule de oxizi de fostati /emailuri)