Для початку подивимося це відео
Чому окислення матеріалів припиняється.
Чисті метали мають природний стан, який з енергетичної точки зору є не найкращим.
Ми пояснюємо цей аспект.
Коли відбувається процес окислення, ми маємо:
Метал + Оксиген -> Оксид металу + - Енергія
У більшості випадків енергія виділяється і тому її називають екзотермічною (золото - це особливий випадок)
"Якщо ми окислюємося з меншою енергією, тоді окислюємо".
Отже, природний стан металу має окислюватися, оскільки він таким чином має менше енергії
Беремо два футляри, алюміній та залізо (обидва окислюються).
Енергія, що виділяється на моль * кисню, становить 1045 кДж для алюмінію та 508 кДж для заліза, тому ми робимо висновок, що алюміній окислюється з більшим «бажанням», ніж залізо. Але ми знаємо, що це неправда.
Моль визначається як кількість речовини, що містить стільки елементарних утворень (атомів, молекул ...), скільки атомів у 12 грамах вуглецю-12.
Кількість елементарних одиниць у молі речовини за визначенням є константою зі значенням 6,022 × 1023 .
Швидкість окислення.
Металеві лопатки реактора виготовлені з металу. Маленька грація робить так, що після кількох поїздок ми виявляємо, що окислення було настільки сильним, що нам доводиться їх замінювати. Який матеріал нам вибрати ?
Якщо ми вважаємо, що швидкість окислення вимірює час, який проходить для окислення до глибини 0,1 мм при температурі 0,7 від температури плавлення, ми маємо:
Для алюмінію це дуже довго, а для заліза - лише 24 години.
Коли метал окислюється, ми маємо таку реакцію, як:
M + 1/2 O2 ---> MO, що розпадається навпіл
1-е окислення, тобто елемент втрачає електрони M -> M2 + + 2 e-
2-е - відновлення або приріст електронів Тип 1/2 O2 + 2 e- -> O2-
Ми пояснимо та обґрунтуємо вищезазначене
Ми бачимо, що матеріал відносно легко і швидко окислюється, принаймні в першому шарі. Але те, що відбувається з іншими, до 0,1 мм ?
Щоб внутрішні шари продовжували окислюватися, необхідна одна з цих двох умов
1º, що металевий катіон рухається крізь оксид, викликаючи відновлення кисню на межі розділу оксид-зовнішній шар
2-е, що проходять лише електрони, викликають відновлення кисню, а потім він повертається до металевого шару, виробляючи окислення в металево-оксидному шарі
На малюнку на сторінці 31 ми маємо, що в 1-му випадку ми маємо нове оксидне утворення в самому зовнішньому шарі, тоді як у 2-му випадку оксидне утворення знаходиться всередині металу.
У випадку з алюмінієм цей процес дуже складний, і тому шар оксиду алюмінію захищає від подальшого окислення. У випадку із залізом - інакше.
Діяльність на сторінці 32.
Побачивши концепцію книги стосунків Пілінга, виконайте вправу на сторінці 32.
2º Обчисліть коефіцієнт Піллінга-Бедворта для оксиду заліза Fe2O3
Якщо щільність становить 5,242 г/см3, а щільність чистого металу 7,8 г/см3
Збільшення ваги оксиду
Швидкість окислення металу залежить від інших факторів, головним чином температури та тиску
Якщо температура висока, сприяє дифузії або руху іонів металів або кисню (ми застосовуємо теплову енергію).
Якщо тиск кисню високий, його потенційна енергія змушує його рух бути більшим у сполуці і, отже, покращує процес окислення.
Не всі оксиди поводяться однаково. На діаграмах ми маємо дві можливі форми поведінки. Перший - лінійний, і швидкість набору ваги не залежить від часу. Що це значить.?
Якщо співвідношення P.B є високим або низьким, оксид розтріскується або відривається, і тому протікання часу не впливає на швидкість окислення, оскільки "Оксид не допомагає зупинити процес окислення"
Якщо, з іншого боку, коефіцієнт P.B перевищує 1, утворюється оксидний шар і допомагає окисленню не тривати з часом, або іншими словами, швидкість на початку буде швидкою, а через деякий час повільною.
Дивіться дві схеми, щоб побачити, як ви худнете. Варто зазначити цікаве про вольфрам, який має негативний нахил (негативний Kl) через летючість оксиду.
Технологія ESO. Ies Mare Nostrum. Малага
Інформаційні технології, зроблені JC Parejo
- Фазові діаграми
- Електродвигуни
- Окислення та корозія
- Принцип роботи електричних машин
- Проблеми кристалічної структури
- Проблеми матеріалів Тверді розчини Твердотільні перетворення
- Діаграми балансу
- Питання для вивчення в 1-му оцінюванні