3,019 matches
-
imitarea celui al lui Pourbaix, care să surprindă comporatmentul unor diverse materiale în mediul corosiv - caracterizat prin același „fir roșu“ ce definește întreaga carte, anume potențialul redox, printr’o anexă. CZ Iași, 11 iulie 2010 1. NOȚIUNI INTRODUCTIVE Fenomenul de coroziune este alcătuit din procese tipic redox. Firesc deci un loc aparte acordat acestui capitol al chimiei și constituirea în osatură a întregii lucrări a unui parametru particular ce cuantifică potențialul redox, anume rH-ul, a cărui definiție este lăsată însă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai departe (§2.2.1). Acest parametru este larg implicat în procese ce se etalează între fizico-chimie și biologie și au fost tratate exhaustiv anterior [1], astfel încât, în cele ce urmează se prezintă doar o secțiune ce se referă la coroziune. 1.1. Implicații ale rH-ului în coroziune Pentru ca metalele, instabile termodinamic, să devină stabile, trebuie compensată diferența de entalpie liberă până la starea termodinamic stabilă. Aceasta se face prin metode de protecție anticorosivă „activă“. Metodele de protecție „pasivă“, acoperiri diverse
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
larg implicat în procese ce se etalează între fizico-chimie și biologie și au fost tratate exhaustiv anterior [1], astfel încât, în cele ce urmează se prezintă doar o secțiune ce se referă la coroziune. 1.1. Implicații ale rH-ului în coroziune Pentru ca metalele, instabile termodinamic, să devină stabile, trebuie compensată diferența de entalpie liberă până la starea termodinamic stabilă. Aceasta se face prin metode de protecție anticorosivă „activă“. Metodele de protecție „pasivă“, acoperiri diverse, chiar dacă nu realizează compensarea energetică amintită, sunt ele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
multitudine de soluții, bine studiate, dintre care să se aleagă soluția optimă economic. În consecință, trebuie căutați și studiați și alți parametri de influență decât cei deveniți clasici. Unul dintre aceștia este rH-ul. Este cunoscut faptul că, în ansamblu, coroziunea metalelor poate fi considerată o reacție heterogenă redox, în care la interfața metal/mediu metalul este oxidat, iar mediul redus [2]. În acest sens, câteva fapte interpretate în acest mod pot fi edificatoare. Existența unui mecanism redox la baza proceselor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
poate fi considerată o reacție heterogenă redox, în care la interfața metal/mediu metalul este oxidat, iar mediul redus [2]. În acest sens, câteva fapte interpretate în acest mod pot fi edificatoare. Existența unui mecanism redox la baza proceselor de coroziune electrochimică a fost sugerată de [3] care atribuie, cum este și firesc, un caracter oxidativ, respectiv reductiv, reacțiilor de electrod din cadrul micropilelor de coroziune. Prin extindere, se poate aminti coroziunea care are loc atunci când zone diferite ale aceleiași piese, confecționate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fapte interpretate în acest mod pot fi edificatoare. Existența unui mecanism redox la baza proceselor de coroziune electrochimică a fost sugerată de [3] care atribuie, cum este și firesc, un caracter oxidativ, respectiv reductiv, reacțiilor de electrod din cadrul micropilelor de coroziune. Prin extindere, se poate aminti coroziunea care are loc atunci când zone diferite ale aceleiași piese, confecționate din același metal, se află într’un electrolit uniform din punct de vedere compozițional, dar aflat la temperaturi diferite; mecanismul nu este elucidat [3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi edificatoare. Existența unui mecanism redox la baza proceselor de coroziune electrochimică a fost sugerată de [3] care atribuie, cum este și firesc, un caracter oxidativ, respectiv reductiv, reacțiilor de electrod din cadrul micropilelor de coroziune. Prin extindere, se poate aminti coroziunea care are loc atunci când zone diferite ale aceleiași piese, confecționate din același metal, se află într’un electrolit uniform din punct de vedere compozițional, dar aflat la temperaturi diferite; mecanismul nu este elucidat [3], dar noi am sugera o extrapolare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
rece, dar inactive la cald [3], ceea ce, în contextul demonstrării existenței unui mecanism redox la baza acțiunii lor, deci a caracterului de modulator redox [5], se constituie într’un argument pentru afirmația de mai sus. Tot un mecanism redox al coroziunii electrochimice este sugerat de faptul că [3] atingerea potențialului Flade poate fi realizată și cu ajutorul unor agenți de oxidare, nu numai prin polarizarea anodică cu sursă exterioară de curent, ce ar crea un mediu oxidant în jurul metalului protejat. În acest
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
un mediu oxidant în jurul metalului protejat. În acest context, pigmenții grundurilor anticorosive realizează pasivizarea metalului datorită caracterului lor oxidant, ca în cazul cromatului de zinc sau al miniului de plumb [2]. Este cunoscut faptul că în cazul inhibitorilor anodici de coroziune azotatul acționează formând compuși de coroziune corespunzători unor stări de valență superioare [3], iar în același timp un rol evident invers îl are azotitul ([6], citat de [3]), ambele substanțe fiind caracterizate de efectul inhibitor. Cu alte cuvinte, coroziunea decurge
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
În acest context, pigmenții grundurilor anticorosive realizează pasivizarea metalului datorită caracterului lor oxidant, ca în cazul cromatului de zinc sau al miniului de plumb [2]. Este cunoscut faptul că în cazul inhibitorilor anodici de coroziune azotatul acționează formând compuși de coroziune corespunzători unor stări de valență superioare [3], iar în același timp un rol evident invers îl are azotitul ([6], citat de [3]), ambele substanțe fiind caracterizate de efectul inhibitor. Cu alte cuvinte, coroziunea decurge într’un interval situat între OX
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de coroziune azotatul acționează formând compuși de coroziune corespunzători unor stări de valență superioare [3], iar în același timp un rol evident invers îl are azotitul ([6], citat de [3]), ambele substanțe fiind caracterizate de efectul inhibitor. Cu alte cuvinte, coroziunea decurge într’un interval situat între OX (azotat) și RED (azotit), deci există un optim al procesului, situat între două zone de inhibiție, ceea ce sugerează o dependență Gauss a intensității procesului de coroziune de rH. Inhibitorii neoxidanți sunt eficienți numai
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
caracterizate de efectul inhibitor. Cu alte cuvinte, coroziunea decurge într’un interval situat între OX (azotat) și RED (azotit), deci există un optim al procesului, situat între două zone de inhibiție, ceea ce sugerează o dependență Gauss a intensității procesului de coroziune de rH. Inhibitorii neoxidanți sunt eficienți numai împreună cu oxigenul dizolvat [3], deci se ajunge din nou la un fenomen redox; mai mult, inhibitorii catodici sunt ineficienți în medii puternic acide [3], deci oxidante [7]. Totodată, unele substanțe au un rol
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
împreună cu oxigenul dizolvat [3], deci se ajunge din nou la un fenomen redox; mai mult, inhibitorii catodici sunt ineficienți în medii puternic acide [3], deci oxidante [7]. Totodată, unele substanțe au un rol inhibitor la concentrații mari și accelerator al coroziunii la concentrații mici, iar altele au un comportament contrar [3]. Aceste afirmații conduc spre o similitudine cu substanțele bioactive, anume cu spectrul rH = f(C), în cadrul căruia diferite concentrații caracterizează rH-uri anumite, cu efecte specifice, chiar diametral opuse (fig
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cu spectrul rH = f(C), în cadrul căruia diferite concentrații caracterizează rH-uri anumite, cu efecte specifice, chiar diametral opuse (fig. 2) [1]. În consecință, mecanismul este de tip redox, cu atât mai mult cu cât structura moleculară a inhibitorilor de coroziune constituie un factor esențial în acțiunea protectoare anticorosivă [3], deci se poate pune problema existenței unor valori rH diferențiate în funcție de concentrație, ca și în cazul substanțelor bioactive. Dintre principalele metode de protecție anticorosivă: a) alegerea materialului de construcție și a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
c) micșorarea agresivității mediului corosiv; d) protecția electrochimică; e) alegerea rațională a tipului constructiv [2], direcțiile a, c și d, adică cele mai importante, implică exploatarea unor fenomene redox. Autorii au verificat experimental influența caracterului mediului agresiv asupra fenomenelor de coroziune în mai multe direcții. Astfel, verificând mecanismul redox al acțiunii anticorosive a inhibitorilor de tip aminic, s’a evidențiat o dependență de tip Gauss a inhibiției de caracterul redox al mediului, modulat de prezența inhibitorului (de exemplu, cazul cuprului, fig
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
a evidențiat atât influența mediului cât și a caracteristicilor intrinseci ale metalului (un exemplu este figura 4 - cazul fierului). Și materialele plastice testate au răspuns la acest gen de experiment [10, 11]. Atât stabilitatea metalului cât și natura produșilor de coroziune sunt dependente de potențialul de electrod și de pH-ul mediului agresiv [2], cu alte cuvinte de rH-ul acestuia. Echilibrul metal/specii de oxidare, reprezentat grafic în diagramele potențial- pH (diagrame Pourbaix) poate fi interpretat în termeni de rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi interpretat în termeni de rH. Figura 5 reprezintă diagrama Pourbaix simplificată a sistemului Fe-apă la 25 °C [2, 3]. Calculând rH-ul, conform relației lui Clark, pentru punctele figurate în centrele geometrice ale domeniilor diagramei și reprezentând (fig. 6) coroziunea (c), respectiv pasivizarea și imunizarea (0) funcție de rH-ul obținut, se ajunge la concluzii interesante. Astfel, figura 6 reprezintă un caz generalizat al coroziunii în gradient de rH a fierului, alura dependenței obținute anterior [12] pe redoxtron - un dispozitiv original
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
relației lui Clark, pentru punctele figurate în centrele geometrice ale domeniilor diagramei și reprezentând (fig. 6) coroziunea (c), respectiv pasivizarea și imunizarea (0) funcție de rH-ul obținut, se ajunge la concluzii interesante. Astfel, figura 6 reprezintă un caz generalizat al coroziunii în gradient de rH a fierului, alura dependenței obținute anterior [12] pe redoxtron - un dispozitiv original, brevetat anterior în baza unor date preliminare reluate și dezvoltate în §2.2.3.2 - (fig. 4 [13]) suprapunându-se perfect pe domeniul rH
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
curba anodică de polarizare (fig. 7), ceea e confirmă rolul fenomenelor redox în pasivizarea metalelor. În privința transpunerii în termeni de rH a diagramei Poubaix pentru sistemul Fe-apă de pildă (fig. 6) putem observa și o altă asemănare cu dependența nivelului coroziunii de rH-ul mediului agresiv (fig. 4). Dacă, peste figura 5 suprapunem această ultimă depenență (fig. 8 - linia întreruptă), o putem considera ca pe un caz particular (limitat ca domeniu) al acelei transpuneri; sau, ca pe o detaliere în domeniul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
experimentului nostru în gradient de rH. Știind că pH-ul este de fapt un caz particular al rH-ului și contribuie cu 66% la constituirea rH-ului [7], înseamnă că dinamicile figurate pot fi considerate ca dependențe ale vitezei de coroziune de rH, dar într un domeniu rH ce exclude extremele. Datele noastre privind coroziunea în gradient de rH [9], completează prin linia întreruptă din figura 9, datele din [14] figurate prin linia continuă. Literatura afirmă că în procesele de coroziune
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
caz particular al rH-ului și contribuie cu 66% la constituirea rH-ului [7], înseamnă că dinamicile figurate pot fi considerate ca dependențe ale vitezei de coroziune de rH, dar într un domeniu rH ce exclude extremele. Datele noastre privind coroziunea în gradient de rH [9], completează prin linia întreruptă din figura 9, datele din [14] figurate prin linia continuă. Literatura afirmă că în procesele de coroziune cu degajare de hidrogen, pH ul soluției influențează procesul prin modificarea alurii curbei de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
coroziune de rH, dar într un domeniu rH ce exclude extremele. Datele noastre privind coroziunea în gradient de rH [9], completează prin linia întreruptă din figura 9, datele din [14] figurate prin linia continuă. Literatura afirmă că în procesele de coroziune cu degajare de hidrogen, pH ul soluției influențează procesul prin modificarea alurii curbei de polarizare a hidrogenului (fig. 10) [14]. Este interesant faptul că o astfel de modificare are loc și în cazul schimbării caracterului redox al mediului corosiv [14
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Este interesant faptul că o astfel de modificare are loc și în cazul schimbării caracterului redox al mediului corosiv [14], ceea ce demonstrează din nou caracterul particular al pH-ului în cadrul noțiunii de rH, deci dependența de fapt a reacțiilor de coroziune electrochimică de caracterul redox al mediului. Coroziunea în puncte (pitting) constituie unul dintre cele mai periculoase tipuri de coroziune atât prin faptul că poate ajunge rapid la străpungerea piesei metalice cât și prin faptul că este insuficient cunoscută și implicit
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
modificare are loc și în cazul schimbării caracterului redox al mediului corosiv [14], ceea ce demonstrează din nou caracterul particular al pH-ului în cadrul noțiunii de rH, deci dependența de fapt a reacțiilor de coroziune electrochimică de caracterul redox al mediului. Coroziunea în puncte (pitting) constituie unul dintre cele mai periculoase tipuri de coroziune atât prin faptul că poate ajunge rapid la străpungerea piesei metalice cât și prin faptul că este insuficient cunoscută și implicit previzibilă. Coroziunea în puncte apare cu precădere
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
14], ceea ce demonstrează din nou caracterul particular al pH-ului în cadrul noțiunii de rH, deci dependența de fapt a reacțiilor de coroziune electrochimică de caracterul redox al mediului. Coroziunea în puncte (pitting) constituie unul dintre cele mai periculoase tipuri de coroziune atât prin faptul că poate ajunge rapid la străpungerea piesei metalice cât și prin faptul că este insuficient cunoscută și implicit previzibilă. Coroziunea în puncte apare cu precădere la metale pasivate (la distrugerea locală a stratului pasivizat), dar și la
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]