Сущность этой коррозии в том, что ионы металла на поверхности детали, имея малую связь с глубинными ионами, легко отрываются от металла молекулами воды.

Металл, потеряв часть положительно заряженных частиц, ионов, заряжается отрицательно за счет избыточного количества оставшихся электронов. Одновременно слой воды, прилегающий к металлу, за счет ионов металла приобретает положительный заряд. Разность зарядов на границе металл – вода обуславливает скачок потенциала, который в процессе коррозии изменяется, увеличиваясь от растворения металла, и уменьшаясь от осаждения ионов из раствора на металле.

Химическая коррозия может происходить за счет взаимодействия металла с газовой средой при отсутствии влаги. Продуктом коррозии являются оксиды металла. Образуется пленка на поверхности металла толщиной в 1…2 периода кристаллической решетки. Этот слой изолирует металл от кислорода и препятствует дальнейшему окислению, защищает от электрохимической коррозии в воде. При создании коррозионно-стойких сплавов – сплав должен иметь повышенное значение электрохимического потенциала и быть по возможности однофазным.

Способы защиты металлов от коррозионных процессов базируются на ряде методов:

• применение электрохимической защиты, которая позволяет снизить степень коррозионных процессов благодаря законам гальваники;

• уменьшение агрессивной реакции производственной среды;

• повышение химического сопротивления металлических материалов;

• изолирование поверхности металлических конструкций от негативного атмосферного воздействия.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

?????

25. Понятие о катализе. Механизм действия катализаторов. Роль адсорбции в гетерогенном катализе.

Катализом называется изменение скорости химической реакции под действием веществ (катализаторов), которые в результате реакции химически не изменяются.

Вещества, изменяющие скорость химической реакции, но не входящие в состав конечных продуктов, называются катализаторами(Берцелиус, 1836).

Примеры каталитических реакций: на основе катализаторов основаны почти все процессы нефтехимии, стереоспецифичная полимеризация; химические превращения в организме инициируются особыми катализаторами – ферментами и т. д.

Влияние катализатора на скорость химической реакции объясняется участием катализатора в образовании активного комплекса, вследствие чего изменяетсяЕа, и следовательно, скорость реакции. Таким образом, катализатор способен лишь ускорять или замедлять процесс, но не способен смещать положения равновесия.

Различают два вида катализа:

1) Гомогенный катализ – когда реагирующие вещества и катализатор находятся в одной фазе.

2) Гетерогенный катализ – когда реагирующие вещества и катализатор находятся в разных фазах и химическая реакция протекает на границе раздела фаз. Особенно важны каталитические реакции, когда катализатор находится в твердой фазе, а реагенты – в жидкой или газообразной фазах.

Существует такая классификация видов катализа:

- По агрегатному состоянию принято различатьгомогенный катализ, при котором реаги­рую­щие вещества, продукты реакции и катализатор находятся в одной фазе, обычно жидкой или газовой, и гетерогенный катализ, при котором реагирующие ве­щества и продукты находятся в одной фазе, обычно жидкой или газообразной, а катализатор - в другой, обычно в твёрдой. Суще­ству­ет также гетерогенно-гомогенный катализ, при котором реакция, начинаясь на поверхности катализатора, продолжается в объёме жидкой или газовой фазы.

- По химической природе катализатора различаюткислотно-основ­ный катализ, при котором реакции протекают в присутствии кислот или оснований, катализ на металлах, катализ на оксидах и т. д. Особую группу каталитических процессов составляют реакцииферментативного катализа. Для некоторых реакций катализатором может служить их собственный продукт. Такие реакции называются автокаталитическими.

- По избирательности действия. Во многих случаях один и тот же катализатор может изменять скорость нескольких возможных между данными реагирующими веществами реакций (неспецифический катализ), но существует и широко применяется на практике избирательный (илиспецифический)катализ, когда катализатор из многих возможных в данной реакционной смеси реакций "выбирает" одну. Это используется, например, для синтеза стереорегулярных полимеров. Высочайшей избирательностью обладают биологические катализаторы - ферменты.

- По физическому состоянию твёрдого катализатора различают катализ на компактных металлах, когда катализатор представлен каким-либо одним металлом в различной степени раздробленности (дисперсности); катализ на носителях, когда катализатор-металл напыляется тонким слоем на какой-либо инертный носитель (фарфор, асбест, активированный уголь); катализ на смешанных катализаторах, когда катализатор представляет собой смесь порошков различных металлов, оксидов или других веществ.

Единой теории катализа до настоящего времени нет. Однако накопленный экспериментальный материал позволяет сделать заключение о том, что катализатор способен входить в состав промежуточного соединения (активированного комплекса). При этом снижается энергия активации и происходит ускорение как прямой, так и обратной реакции. Важно понимать, что катализатор не может вызвать термодинамически невозможный процесс. Более того, катализатор не смещает химического равновесия, а лишь ускоряет его достижение.

О том, что катализатор участвует в химической реакции, говорит, например, то, что физическое состояние катализатора в ходе реакции может существенно изменяться. Так, крупнокристаллический диоксид марганца, катализирующий распад бертолетовой соли, после реакции превращается в мелкий порошок. В принципе это изменение степени дисперсности может отразиться на каталитической активности, но в небольшой степени.

Поэтому под неизменяемостью катализатора в ходе реакции имеют в виду постоянство его количества и химического состава до и после реакции.



Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8