Klori ion korozyon ak solisyon yo

Materyèl metal yo lajman itilize nan divès enstalasyon ak ekipman atravè anpil sektè endistriyèl ak lavi chak jou. Sepandan, metal korozyon te toujou yon faktè kle ki afekte lavi sèvis yo ak sekirite. Pami anpil faktè ki lakòz korozyon metal, klori ion kowozyon se patikilyèman enpòtan, Pran pòz yon defi grav nan pwodiksyon endistriyèl ak antretyen enfrastrikti.

Iyon klori yo lajman prezan nan dlo lanmè, tè, dlo ize endistriyèl, ak sèten anviwònman pwodiksyon chimik espesifik. Efè korozivite yo sou materyèl metal pa sèlman domaj estrikti metal men yo ka tou mennen nan aksidan sekirite ak pèt ekonomik enpòtan. Se poutèt sa, yon konpreyansyon gwo twou san fon nan mekanis yo, enfliyanman faktè, ak efikas mezi pwoteksyon pou klori ion kowozyon se kritik pou asire operasyon an san danje epi ki estab nan enstalasyon divès kalite.

Iyon klori (CL⁻) jwe yon wòl trè aktif nan pwosesis la korozyon. Pou metal komen tankou asye, reyaksyon an korozyon tipikman kòmanse ak oksidasyon anodik sou sifas la metal. Nan rejyon anodik la, atòm fè (Fe) pèdi elektwon yo pou fòme iyon fere (Fe²⁺), ki antre nan solisyon an, ki fòme reyaksyon Fe - 2 → Fe²⁺. Nan rejyon an katod, akòz prezans nan oksijèn ki fonn nan solisyon an, yon reyaksyon rediksyon oksijèn rive: o₂ + 2 h₂o + 4 E⁻ → 4OH⁻. Sitiyasyon an vin pi konplike lè iyon klori yo prezan nan solisyon an.

Iyon klori gen yon ti reyon, aktivite segondè, ak pouvwa fò penetrasyon. Yo ka detwi fim nan pasif ki te fòme sou sifas metal la, ki nòmalman anpeche plis oksidasyon. Iyon klori adsorb sou sifas la nan fim nan pasif, fòme konplèks soluble ak iyon metal. Sa lakòz yap divòse lokalize nan fim pasif la, ekspoze sifas metal fre ak akselere pwosesis la yap divòse anodik. Pou egzanp, nan asye pur, CHROMIUM (CR) fòme yon dans cr₂o₃ fim pasif sou sifas la, anpeche metal la soti nan kontakte anviwònman an ekstèn.

Sepandan, lè iyon klori yo prezan, yo fòme yon konplèks [Crcl₆] ³⁻ ak Cr³⁺, detwi fim nan pasif ak pwovoke lokalize fenomèn korozyon tankou opozisyon korozyon nan asye pur. Soti nan yon pèspektiv mikwoskopik, prezans nan iyon klori transforms ekilib la elèktrochimik sou sifas la metal, akselere reyaksyon an korozyon. Sa a se mekanis nan reyaksyon chimik debaz nan korozyon ion klori.

(Mwen) Pitting: "bonm envizib la" sou sifas metal la

Pitting, ke yo rele tou pò korozyon, se yon kalite komen ak kache nan klori ion korozyon. Nan yon solisyon ki gen iyon klori, iyon klori preferansyèlman adsorb ak detwi fim nan pasif nan sèten zòn lokalize nan sifas la metal akòz domaj nan fim nan pasif oswa lòt faktè. Yon fwa se fim nan pasif detwi lokalman, se yon anod ti fòme, pandan y ap ki antoure, pi gwo, zòn nan fim pasif entak vin katod a, fòme yon mikrobatri korozyon.

Paske zòn nan anod se pi piti anpil pase zòn nan katod, dansite anodik aktyèl la se trè wo, sa ki lakòz korozyon rapidman penetre fon nan zòn sa a ti, fòme ti porositë. Sa yo porositë ka difisil yo detekte okòmansman, men sou tan, yo piti piti apwofondi ak elaji, evantyèlman penetrasyon metal la ak seryezman ki afekte fòs la nan estrikti a metal. Pou egzanp, se ekòs lan nan yon bato nan yon anviwònman maren ekspoze a long - kontak tèm ak dlo lanmè, kote konsantrasyon segondè nan iyon klori ka fasilman deklanche kowozyon nan kowozyon. Yon fwa opoze korozyon rive, li ka kontinye devlope nan zòn évident nan ekòs lan. Depi lè a li dekouvri, li ka deja poze yon menas pou navigasyon san danje bato a.

(Ii) Crevice korozyon: kache "chofè a ewozyon"

Crevice korozyon tipikman rive nan metal - - metal oswa metal - a {{3} Lè yon solisyon ki gen iyon klori antre nan twou sa yo, renouvèlman oksijèn se difisil akòz koule nan restriksyon nan solisyon an nan twou yo, fòme yon selil konsantrasyon oksijèn. Oksijèn - zòn ki ensufizant ki nan twou a aji kòm anod, sa ki lakòz metal yap divòse, pandan y ap oksijèn nan - zòn rich deyò nan twou yo aji kòm katod.

An menm tan an, iyon klori akimile nan twou yo, plis akselere pwosesis la korozyon. Se kreyozyon Crevice karakterize pa konsantre korozyon nan ak toupatou nan twou yo. Kòm pwodwi korozyon akimile, anviwònman an medya nan twou yo vin de pli zan pli ostil, akselere pousantaj la korozyon. Si jwenti yo bride nan kèk ekipman endistriyèl yo mal sele, likid pwosesis ki gen iyon klori ka fasilman antre nan twou vid ki genyen yo, sa ki lakòz korozyon fant ak ki mennen ale nan flit ekipman yo.

(Iii) Estrès korozyon fann: efondreman metal anba "atak entèn ak ekstèn"

Estrès korozyon cracking rezilta soti nan efè yo konbine nan klori ion kowozyon ak estrès rupture. Anba estrès rupture, estrikti entèn kristal metal la defòme, ogmante dansite debwatman ak ogmante eta a enèji nan sifas la metal, fè li pi sansib a korozyon. Lè iyon klori yo prezan nan anviwònman an, yo preferansyèlman adsorb sou domaj oswa konsantrasyon estrès sou sifas la metal, detwi fim nan pasif ak pwovoke pitting oswa fant korozyon.

Kòm korozyon pwogrese, twou yo korozyon oswa konsèy krak kontinye elaji anba estrès la rupture, finalman ki mennen ale nan ka zo kase toudenkou nan metal la. Sa a ki kalite korozyon se trè destriktif e souvan rive san yo pa avètisman evidan. Pou egzanp, nan endistri a petrochimik, segondè - tuyaux presyon yo se tendans estrès korozyon fann si medyòm a yo transpòte gen iyon klori ak tuyaux yo sibi estrès rupture soti nan estrès enstalasyon oswa presyon entèn yo. Yon fwa rupture yo tiyo, li ka lakòz aksidan sekirite grav.

(Mwen) Klori konsantrasyon ion: "akseleratè a" nan korozyon

Konsantrasyon ion klori se youn nan faktè ki pi enpòtan ki afekte korozyon. Anjeneral pale, pi wo a konsantrasyon nan ion klori nan yon solisyon, pi vit nan pousantaj la korozyon metal. Kòm konsantrasyon ion klori a ogmante, plis iyon klori yo kapab patisipe nan detwi fim nan pasivasyon sou sifas la metal. Anplis de sa, nan microcells korozyon, gwo klori konsantrasyon ion amelyore fòs la kondwi nan reyaksyon an yap divòse anodik.

Pou egzanp, nan dlo lanmè, kontni an ion klori se apeprè 19,000 mg/L, byen lwen pi wo pase nan dlo dous. Sa fè estrikti metal nan anviwònman maren plis sansib a korozyon. Rechèch te montre ke pou asye kabòn nan solisyon ion klori, ogmante konsantrasyon an ion klori soti nan 100 mg/L a 1,000 mg/L ka ogmante pousantaj la korozyon plizyè fwa.

Nan kèk pwosesis endistriyèl, tankou chlor - alkali ak papye endistri yo, dlo ize pwodwi pandan pwodiksyon gen konsantrasyon segondè nan iyon klori. Si egzeyate dirèkteman san tretman, li poze yon menas korozyon grav nan enfrastrikti metal ki antoure.

(Ii) Solisyon PH: "balans nan korozyon" nan asid - anviwònman baz

PH la nan yon solisyon tou siyifikativman afekte klori ion korozyon. Nan yon anviwònman asid, gwo konsantrasyon nan iyon idwojèn (H⁺) fè pwomosyon yap divòse anodik nan metal la ak fasilite klori ion domaj nan fim nan pasivasyon.

Nan yon pH ki ba, pwodwi korozyon sou sifas la metal ka egziste kòm sèl soluble, li pap resevwa yo fòme yon fim efikas pwoteksyon, kidonk akselere pwosesis la korozyon. Pou egzanp, nan klori solisyon ion ak yon pH nan 4-5, pousantaj la korozyon nan asye se siyifikativman pi wo pase nan anviwònman net. Nan anviwònman alkalin, presipite idwoksid ka fòme sou sifas metal la, ki, nan yon sèten mezi, anpeche iyon klori nan kontakte metal la ak ralanti korozyon.

Sepandan, lè alkalinite a twò fò, kèk metal, tankou aliminyòm, ka fè eksperyans alkalin korozyon. Pou pifò metal nan solisyon ion klori, klori ion kowozyon se pi pwononse nan net anviwònman yon ti kras asid.

(Iii) Tanperati: "katalis la" nan reyaksyon chimik yo

Ogmante tanperati akselere pousantaj la nan reyaksyon chimik, ak klori ion kowozyon pa gen okenn eksepsyon. Kòm tanperati leve, pousantaj la difizyon nan iyon nan solisyon an akselere, akselere cinétique yo reyaksyon korozyon sou sifas la metal. Sou yon bò, k ap monte tanperati ogmante aktivite a nan atòm metal, fè yo plis chans pèdi elektwon yo ak sibi oksidasyon anodik. Nan lòt men an, iyon klori tou ogmante kapasite yo nan domaje fim nan pasivasyon nan tanperati ki wo.

Pou egzanp, nan pwodiksyon chimik, ekipman yo itilize nan segondè - pwosesis tanperati ka fè eksperyans yon ogmantasyon siyifikatif nan pousantaj korozyon lè ekspoze a medya ki gen iyon klori. Done rechèch montre ke pou asye kabòn nan klori akeuz - ki gen solisyon, pousantaj la korozyon ka ogmante pa 20% -30% pou chak ogmantasyon 10 degre nan tanperati a.

Sepandan, lè tanperati a leve nan yon sèten nivo, kontni an oksijèn ki fonn nan solisyon an ka diminye, ki an vire afekte oksijèn nan katodik absòpsyon reyaksyon korozyon, sa ki lakòz yon enpak konplèks sou pousantaj la korozyon.

(I) Seleksyon materyèl: Bati yon defans fò nan sous la

Chwazi klori apwopriye - Materyèl rezistan se yon mezi kle pou anpeche korozyon. Pou anviwònman ki mande segondè rezistans korozyon, materyèl tankou asye pur ak nikèl - ki baze sou alyaj ka itilize. Diferan kalite asye pur gen varye rezistans nan klori ion kowozyon. Pou egzanp, adisyon nan molibdèn (MO) nan 316L asye pur amelyore rezistans li nan opozisyon kowozyon pa iyon klori.

Nikèl - ki baze sou alyaj tankou Hastelloy, akòz karakteristik sa yo nan konpozisyon alyaj yo, montre ekselan rezistans korozyon nan segondè - tanperati, segondè - presyon, ak anviwònman trè korozivite ki gen iyon klori. Nan jaden an jeni marin, kèk eleman kle estriktirèl yo fabrike lè l sèvi avèk nikèl - ki baze sou alyaj, ki efektivman reziste dlo lanmè korozyon.

Epitou, tou depann de anviwònman an itilize espesifik, materyèl metal yo ka alye yo ajoute eleman tankou CHROMIUM (CR), MOLYBDENUM (MO), ak azòt (N) yo optimize mikrostruktur materyèl la ak amelyore rezistans li nan klori ion kowozyon.

Iyon klori yo trè korozivite nan Titàn nan tanperati chanm nan yon anviwònman net, ak fim nan oksid ki te fòme sou sifas la Titàn efektivman reziste klori atak ion. Titàn montre ekselan rezistans korozyon nan pifò klori - ki gen anviwònman, sitou akòz mekanis sa yo:

Pwoteksyon fim pasivasyon: Titàn natirèlman fòme yon fim oksid dans (TIO₂) nan lè, efektivman bloke iyon klori soti nan kontakte substra la. Li se patikilyèman ki estab nan gaz klò mouye oswa solisyon klori net.

Inertness chimik: Titàn se nòmalman unreactive ak iyon klori anba asid net ak kondisyon alkali. Li sèlman fòme tetrachlorid Titàn nan anviwònman trè reyaktif (tankou tanperati ki wo ak kontni dlo ki ba) ak antren korozyon.

(Ii) Pwoteksyon kouch: Pwoteje metal ak "rad pwoteksyon"

Pwoteksyon kouch se yon metòd pwoteksyon lajman itilize. Penti òganik, tankou pentire résine epoksidik ak pentire an poliyiretàn, fòme yon kouch posibilite sou sifas metal la, anpeche kontak dirèk ant iyon klori ak metal la. Epesè kouch, adezyon, ak entegrite yo enpòtan nan pwoteksyon efikas. Pandan pwosesis la kouch, asire ke sifas la metal se pwòp ak kouch a se inifòm ak dans, evite domaj tankou pinholes ak bul.

Pou kèk anviwònman piman bouk korozivite, penti espre tèmik, tankou sa yo ki aplike zenk oswa aliminyòm, kapab tou gen pou itilize. Penti sa yo itilize pwoteksyon anodik sakrifis metal sa yo pou pwoteje metal baz la. Pou egzanp, sou estrikti yo asye nan tribin lwil oliv lanmè, yon konpoze sistèm pwoteksyon konbine tèmik flite penti aliminyòm ak penti òganik selan ka efektivman pwolonje lavi sa a ki sèvis nan estrikti yo asye.

(Iii) Aplikasyon nan inhibiteurs korozyon: "inhibiteurs" nan reyaksyon korozyon

Inhibiteurs korozyon yo se sibstans ki sou ajoute nan medya korozivite diminye pousantaj la korozyon nan metal yo. Nan klori - ki gen solisyon, kèk inhibiteurs korozyon ka itilize pou anpeche korozyon. Inòganik inibitè korozyon, tankou kromat ak nitrit, anpeche korozyon pa fòme yon fim pasivating sou sifas la metal. Sepandan, toksisite yo limite itilizasyon yo.

Inhibiteurs òganik korozyon, tankou imidazolines ak amin, adsorb sou sifas metal, chanje distribisyon an chaj ak enèji aktivasyon nan reyaksyon an korozyon, kidonk anpeche pwosesis la korozyon. Seleksyon an ak konsantrasyon nan inhibiteurs korozyon yo dwe optimisé ki baze sou anviwònman an espesifik korozivite ak materyèl metal yo reyalize pi bon pwoteksyon. Nan kèk endistriyèl sikile sistèm dlo refwadisman, ajoute yon kantite lajan ki apwopriye nan inibitè korozyon ka efektivman kontwole klori ion korozyon sou tiyo ak ekipman.

Nan lavni an, ak devlopman an kontinyèl nan jaden tankou syans materyèl ak jeni sifas yo, nou kwè ke teknoloji plis avanse ak metòd yo pral aplike nan klori pwoteksyon ion korozyon, plis pwolonje lavi sa a ki sèvis nan materyèl metal nan anviwònman konplèks korozivite.