За начало нека гледаме това видео
Защо окисляването на материалите спира.
Чистите метали имат естествено състояние, което от енергийна гледна точка не е най-доброто.
Ние обясняваме този аспект.
Когато се случи процес на окисляване, имаме:
Метал + кислород -> метален оксид + - енергия
В повечето случаи енергията се освобождава и поради това се нарича Екзотермична (Златото е специален случай)
„Ако сме с по-малко енергия, окислена, тогава да се окислим“.
Следователно естественото състояние на метала е да се окислява, тъй като по този начин има по-малко енергия
Вземаме две кутии, алуминий и желязо (и двете се окисляват).
Енергията, която се отделя на мол * кислород, е 1045 Kj за алуминий и 508 Kj за желязо, поради което правим извода, че алуминият се окислява по-„твърдо“ от желязото. Но знаем, че това не е вярно.
Мол се дефинира като количеството вещество, което съдържа толкова елементарни образувания (атоми, молекули ...), колкото има атоми в 12 грама въглерод-12.
Броят на елементарните единици в мол вещество по дефиниция е константа и е на стойност 6,022 × 1023 .
Степен на окисление.
Металните остриета на реактора са направени от метал. Малката грация прави така, че след няколко пътувания откриваме, че окисляването е било толкова силно, че трябва да ги заменим. Какъв материал да изберем ?
Ако считаме, че скоростта на окисление измерва времето, което изтича за окислението да достигне дълбочина 0,1 mm при температура 0,7 от температурата на топене, имаме:
За алуминия е много дълъг, а за желязото - само 24 часа.
Когато металът ръждясва, имаме реакция като:
M + 1/2 O2 ---> MO, която се разпада на две
1-во окисление, тоест елементът губи електрони M -> M2 + + 2 e-
2-ри от Редукцията или печалбата на електрони Тип 1/2 от O2 + 2 e- -> O2-
Ще обясним и оправдаем горното
Виждаме, че е относително лесно и бързо материалът да се окисли, поне в първи слой. Но какво се случва с останалите до 0,1 мм ?
За да продължат окисляването на вътрешните слоеве, е необходимо едно от тези две условия
1º Че металният катион се движи през оксида, което води до намаляване на кислорода в интерфейса на оксида и външния слой
2º, че само електроните преминават, предизвикват редукцията на кислород и след това той се връща в металния слой, предизвиквайки окисляване в металооксидния слой
На фигурата на страница 31 имаме, че в 1-ви случай новата оксидна формация е в най-външния слой, докато във 2-ри случай оксидната формация е вътре в метала.
В случая на алуминий този процес е много труден и следователно алуминиевият оксиден слой предпазва от по-нататъшно окисляване. В случая с желязото е различно.
Дейност на страница 32.
След като видяхте концепцията за връзката на Пилинг, направете упражнението на страница 32.
2º Изчислете съотношението Pilling-Bedworth за железен оксид Fe2O3
Ако плътността е 5,242 g/cm3, а плътността на чистия метал е 7,8 g/cm3
Повишаване на теглото в ръжда
Скоростта на окисляване на метал зависи от други фактори, главно от температурата и налягането
Ако температурата е висока, дифузията или движението на метални йони или кислород са благоприятни (прилагаме топлинна енергия).
Ако налягането на кислорода е високо, неговата потенциална енергия води до по-голямо движение в рамките на съединението и следователно подобрява процеса на окисляване.
Не всички оксиди се държат еднакво. В диаграмите имаме две възможни поведения. Първият е линеен и скоростта за напълняване не зависи от времето. Какво означава това.?
Ако съотношението на P.B е високо или ниско, оксидът се напуква или се отделя и следователно течението на времето не оказва влияние върху скоростта, с която се окислява, тъй като "Оксидът не помага за спиране на процеса на окисление"
Ако, от друга страна, съотношението P.B е над 1, се образува оксидният слой и помага окисляването да не продължи с течение на времето, или с други думи, скоростта в началото ще бъде бърза и след известно време бавна.
Вижте двете диаграми, за да видите как отслабвате. Трябва да се отбележи любопитното при Wolfram, който има отрицателен наклон (отрицателен Kl) поради летливостта на оксида.
ESO технология. Ies Mare Nostrum. Малага
Информационни технологии, направени от JC Parejo
- Фазови диаграми
- Електрически двигатели
- Окисление и корозия
- Принцип на електрическите машини
- Проблеми с кристалната структура
- Материални проблеми Твърди решения Трансформации в твърдо състояние
- Диаграми на баланса
- Въпроси за изучаване в 1-ва оценка