SPECIALIZAREA INGINERIA SISTEMELOR CU SURSE [620555]

UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANTA
FACULTATEA DE STIINTE APLICATE SI INGINERIE
SPECIALIZAREA INGINERIA SISTEMELOR CU SURSE
ENERGETICE REGENERABILE

TEHNOLOGII SI MATERIALE DE
CONSTRUCTII SPECIALE PENTRU
SISTEME CU SURSE ENERGETICE
REGENERABILE

MATERAND MUSTAFA ELIS HIULIA

-2018-

Prevenirea coroziunii aliajelor folosite la
sursele energetice regenerabile

Scopul si obiectivul lucrarii
Prezentarea si analizarea diferitelor tipuri de coroziuni
Metode de prevenirea coroziunii aliajel or

Introducere

Utilajele și construcțiile metalice se exploatează în condițiile contactului
cu diferite medii chimic -active : atmosferă umedă, apă, soluțiile unor substanțe
chimice, gaze industriale, etc.
Din punct de vedere termodinamic, sistemele metal – agent coroziv sunt
mai puțin stabile decât compușii rezultați din interacțiunea lor. Chiar în condiții obișnuite neafectate de mediul de exploatare metalele tind să se reoxideze și să revină la starea inițială în care se găseau în natură.
Din punct de vedere cantitativ cele mai mari distrugeri le produc aerul din
atmosfera industrial urbană- rurală și apa din conducte, apa subterană, apa distilată,
vaporii de apă, etc.
Deși sunt mai corozive, gazele de ardere, soluțiile substanțelor chimice
organice sau anorganice, distrug metalele într- o cantitate mai mică din cauza
răspândirii lor mai reduse. În prezent 10 % din producția mondială de metale se pierd definitiv prin coroziune. Pierderile nu trebuie evaluate după costul metalului definitiv distrus, ci tre buie avut în vedere că un utilaj sau o instalație poate fi compromise dacă
doar o mică parte din subansamblu este afectată.
Repararea și înlocuirea elementelor corodate, supradimensionarea din
proiectare pentru a prelungii durata de funcționare, cheltuiel ile cu materialele
anticorozive, pierderile de producție prin staționare sunt pierderi indirecte ce au importanță mult mai mare decât cele directe.

Cap. 1. Notiuni generale

Prin coroziune se înțelege fenomenul complex de distrugere a materialelor,
datorită reac țiilor chimice sau electrochimice cu diferite substanțe pr ezente în mediul
înconjurător. C oroziunea este un ansamblu de procese care:
• Degradeazã;
• Deterioreazã;
• Distruge materialele;
sub acțiunea factorilor mediului înconjurator.
Degradarea este procesul d e modificare în sensul înrãutãțirii proprietãților unui
material.
Deteriorarea este procesul de modificare, în sensul scãderii, a caracteristicilor
unor piese, ansamble, structuri.
Distrugerea este un proces ireversibil prin care un material sau o piesã î și pierde
una sau mai multe caracteristici de bazã.
Practic toate mediile au un anumit potețial coroziv: aerul, apa (în toate variantele
ei), acizii, solvenții, etc.
Degradarea prin coroziune a materialelor metalice conduce la modificarea
greutãții, a cali tãții suprafeței, la scãderea proprietãților mecanice.
Atacul chimic direct este posibil la toate materialele folosite, în timp ce atacul
electrochimic este posibil numai la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi.
materialele sintetice nu pose dă această structură, ele fiind degradabile numai prin atac
chimic.
Sub acest aspect se definește :
• coroziunea chimică caracterizatã prin aceea cã în timpul reacției dintre
un material și mediul coroziv nu apare un transport de sarcini electrice.
• coroziune a electrochimică caracterizatã prin aceea cã în timpul reacției
cu mediul coroziv apare un transport de sarcini electrice.

Ca efect al coroziunii se pierd permanent din economia mondială cant ități
importante de materiale. D e exemplu, din producția mondial ă de oțel din ultimii 50 de
ani, aproximativ 20 miliarde de tone, se apreciază că circa 44% s- au pierdut datorită
coroziunii.

Aceasta justifică pe deplin necesitatea luării de măsuri de protecție a metalelor
împotriva agenților corozivi și de aprofundare a studierii fenomenelor coroziunii.

1.1. Coroziunea chimicã

Se poate produce din cauza afinității dintre metale și unele gaze uscate ( O2, SO 2,
HCl, H2, CO, H2S etc.) sau lichide rău conducătoare de electricitate (alcooli, benzina,
benzen) provocând modificări ale materialului care se manifestă prin :
– dizolvarea părților componente;
– dezagregarea materialului de către cristalele sărurilor care se
formează în porii săi;
– spălarea componenților;
intensitatea procesului de coroziune depinde de :
– natura materialului;
– natura mediului coroziv;
– concentrație ;
– presiune;
– temperatură ;
– durată de contact.
Dintre factorii externi, acțiunea cea mai dăunătoare asupra metalelor o are
oxigenul. S uprafața curată a metalelor expusă la aer se oxidează.
Dacă pelicula de oxid f ormată prezintă proprietăți protectoare (cum se întâmpla la
aluminiu), vitez a inițială de coroziune scade. C apacitatea de protecție a peliculelor de
oxid formate depinde de permeabilitatea lor pentru substanțele cu care reacționează.
1.2. Coroziunea electrochim icã

Pentru apariția coroziunii elctrochimice este necesar să existe un anod, un catod,
un electrolit și un conductor. P rin înlăturarea uneia dintre aceste condiții, coroziunea
electrochimică nu se produce.
Deoarece în practica industrială, metalele și al iajele sunt heterogene se pot
considera ca fiind alcătuite din electrozi electrici scurtcircuitați prin însăși corpul metalului respectiv. P rin introducerea metalului în apă sau într- un mediu cu
proprietăți electrolitice, pe suprafața metalului apar elemen te galvanice în care

impuritățile din metal funcționează ca microcatozi, în timp ce metalul funcționând ca
anod se dizolvă.
Exemple tipice de coroziune electrochimică se întâlnesc în cazul oțelului expus
coroziunii atmosferice (ruginirea fierului), precum și a coroziunii provocate de curenții electrici de dispersie din sol, numiți și curenți vagabonzi.
Foarte importantă este viteza de coroziune “v” care se măsoară în cantitatea de
metal distrusă pe unitatea de suprafață în unitatea de timp [g/m
2h].
Cunoaște rea acestor indicii permite alegerea corespunzătoare a materialului în
funcție de natura mediului.
1.3. Coroziunea intercristalinã

Pericolul de coroziun e intercristalină la oțelurile Cr- Ni, rezultă ca urmare a
regimurilor de tratament utilizate și a regimului termic al sudurii când materialele se
încălzesc la 720 -1120K .
Coroziunea intercristalină a aliajelor în electroliți se datorește funcționării
micropilelor galvanice ce apar pe suprafața aliajului ca rezultat al heterogenității structurale. În ca drul oțelur ilor Cr- Ni acest proces este favorizat de prezența
compușilor intermetalici la m arginea grăunților cristalini. A cești compuși formează o
zonă intercristalină de tranziție cu rețele deformate de sute de Å.
În acestă zonă există o localizare a excesului de energie potențială. Regimul de
încălzire aplicat urmat de o răcire lentă are ca efect distribuirea uniformă a elementelor de aliere în interiorul cristalului și în zona intercristalină, excesul de
energie scade și deci și tendința de coroziune.
Menținerea l a temperaturi înalte urmată de răciri rapide conduce la obținerea unor
zone eterofazice datorită concentrației unor elemente de aliere în zona intercristalină.
Datorită răcirii rapide aceste elemente nu au difuzat în interiorul cristalului. Ca
urmare a apl icării acestui regim termic crește excesul de energie potențială în zona
intercristalină și deci și tendința de coroziune.
Există diferite teorii care încearcă să explice cauzele coroziunii intercristaline,
cum ar fi :
• teoria sărăcirii limitei granulei în crom;

• teoria privind apariția tensiunilor la limita cristalelor. conform acestei teorii
precipitarea fazelor în exces produce tensiuni care produc o diferență de
potențial de câteva zecimi de volți
Factorii principali care influențează coroziunea intercris talină :
• compoziția chimică;
• temperatura de încălzire;

1.4. Mecanismul electrochimic si chimic al coroziunii metalelor si aliajelor
Coroziunea metalelor si aliajelor se poate produce după două mecanisme:
chimic și electrochimic. După primul mecanism, coroziunea metalelor se produce de obicei în neelectroliți și în gaze uscate, iar după al doilea, în soluții de electroliți și în gaze umede. Procesul de coroziune chimică este de fapt reacția directă dintre metal și mediul agresiv.
Una dintre deosebirile principal e între aceste două mecanisme este faptul că în
reacția electrochimică au loc simultan două procese: de oxidare (dizolvarea metalului) și de reducere (degajarea hidrogenului, reducerea oxigenului, separarea metalului din soluție, etc.). În afară de acestea, dizolvarea electrochimică este însoțită de obicei de trecerea curentului electric.
Astfel, de exemplu prin dizolvarea fierului în acid sulfuric se formează sulfat
feros și hidrogen, iar la dizolvarea cuprului în acid azotic concentrat se formează azotat de cupru, oxizi de azot, etc.
Cu alte cuvinte, în cazul mecanismului de coroziune electrochimică, procesul de dizolvare a metalului constă din două procese paralele :
– procesul anodic – trecerea metalului in soluție sub formă de ioni și reținerea
numărului corespunzător de ioni pe suprafața metalului;
– procesul catodic – reacția de reducere.
La procesul catodic iau parte electronii eliberați la trecerea ionilor de metal în
soluție. Electronii trec pe porțiunile unde are loc reacția de reducere.
La mecanism ul de coroziune electrochimică, din cauza faptului că suprafața
metalului care se dizolvă nu este omogenă se poate produce separarea în spațiu a proceselor anodic și catodic. Totuși, pentru coroziunea electrochimică, nu este

obligatoriu această condiție. În majoritatea cazurilor însă, procesele catodice șî
anodice au loc în spații diferite.
La dizolvarea chimică a metalelor, produșii de coroziune se formează în
același loc al suprafeței metalului unde are loc și dizolvarea.
Ca urmare a caracterului electrochimic al reacțiilor care au loc separat în
zonele anodice și catodice procesul de coroziune este însoțit de deplasarea electronilor de la anod la catod, adică de trecerea curentului electric.
Cantitatea de electricitate care trece întru -un timp determinat de la anod spre catod
este echivalentă cu viteza de coroziune

Cap. 2. Coroziunea metalelor
2.1. Impactul economic
Coroziunea este o deterioarare ireversibilă și spontană a metalului sau aliajului
prin reacția chimică sau electrochimică cu mediul. În general, deterioararea
materialelor metalice prin cauze fizice se numește eroziune, gingiere sau uzură, dar
coroziunea se limitează doar la atacul distructiv al metalelor. Mai multe materiale nemetalice pot suferi deteriorări prin recția chimică cu med iul, cum ar fi umflarea sau
chiar fisurarea plasticului, granita poate eroda, lemnul se poate sparge, iar cimentul portland se poate scurge, termenul de coroziune este limitat la metale distructive chimice și/sau electrochimice . Coroziunea provoacă deșeuri enorme de materiale
metalice, ceea ce duce la pierderi economice enorme în întreaga lume. Prin urmare, coroziunea a atras atenția academică și industrială. Coroziunea este problema globală, care afectează în mod negativ creșterea atât a țărilor dezvoltate, cât și a țărilor în curs de dezvoltare. Conform studiului realizat de Asociația Națională a Inginerilor de Coroziune (ANIC), in 1998, costul total anual (estimat) al coroziunii in SUA a fost de 276 miliarde USD, echivalentul a aproximatix 3,1% PIB. În 2011 costul total al coroziunii în SUA a crescut cu peste 2,2 miliarde de dolari. În ceea ce priveste costul de coroziune din India, este de 45 miliarde de dolari, așa cum a fost prezentat primul
summit global privind coroziunea, îngrijire o avut loc la New Delhi, India în 2011. Investigatia mai recentă o ANIC cu privire la costul coro ziunii este disponibila in
funcț ie de costul global anual al coroziunii de aproximativ 2,5 trilioane USD,
echivalentul a 3,4 % din PIB -ul glo bal. În India, costul anual de coroz iune este mai
mare de 100 de miliarde USD, în timp ce în Africa de Sud, costul direct de coroziune este estimat la aproximativ aproximativ 9,6 miliarde USD .
2.2. Coroziunea metalelor in medii lichide neapoase
Procesele de coroziune î n medii lichide neapoase pot fi mai rapide decât cele în
medii lichide apoase, desfășurându -se după aceleași legi ca și reacțiile î n gaze la
temperaturi î nalte. Procesele de coroziune î n lichidele org anice polare (alcooli), se
desfășoară în general după un mecanism electrochimic, î n timp ce procesele de
coroziune î n mediile nepolare (combust ibili lichizi, uleiuri) se desfășoară după un
mecanism chimic.
Rezistenta la coroziune a metalelor uzuale in medii lichide si neapoase

Metalele ș i aliajele tehn ice uzuale sunt foarte stabile î n co ntact cu lichidele
neapoase, deoarece adesea pe suprafata lor se formeaza pelicule fine, care determina
ulterior comportarea acestor metale la coroziune.
Fierul ș i aliajele fi eroase sunt stabile în contact cu tetraclorura de carbon (CCl 4)
și cu alți solven ți cloruraț i la diferite temperaturi, până la punctul de fierbere al
acestora. In clorura de sulf (SCl 2) la 140 oC, fierul se corodeaza cu viteza de 5,6
mm/an, iar în vaporii aceleiași substanțe se corodează mai intens. Î n fenol anhidru
(C6H5-OH)la 300 oC se corodeaza cu 1,3 mm/an, iar in cel cu 10% H 2O, numai cu
0,6 mm/an.
Oțelurile inoxidabile austenitice r ezistă bine la acțiunea majorităț ii acizilor
organici, la temperatura camerei cu excepția acidului formic (HCOOH) și acidului
oxalic (COOH- COOH) când a ceștia conțin în molecula lor și atomi de Cl. Soluțiile
neutre nu au influență deosebită. Oț elurile inox idabile austenitice nu rezistă bine in
soluții de Br si I, iar în acetonă (C3H6O), tetraclorura de carbon (CCl 4), alcool etilic
(C2H5-OH) ș i fenol (C 6H5-OH), coroziunea nu depaș ește 0,1 mm/an.
Aluminiul ș i aliajele de alumniu rezistă bine la majoritatea ac izilor organici.
Soluț iile neutre nu au actiune corozivă asupra aluminiului și aliajelor sale, în schimb
lichidele organice bazice atacă aluminiul. La t emperaturi înalte alcoolul metilic (CH 3-
OH), fenolul (C 6H5-OH) și alte substanț e organice devin agresive față de Al.
Magneziul și aliajele de magneziu practic nu se corodează î n contact cu
hidrocarburile alifatice, derivații lor clorurați ș i alcoolii anhidrii dar se corodează în
acizii alifatici și în multe medii care conțin azot.
Cuprul ș i aliajele de cupru se corodează î n contact cu lichidele organice care
conțin compuși halogenați și impurități de apă, în absenț a apei Cu rezistând la
acțiunea compușilor halogenaț i. Alama (Cu -Zn) este foarte stabilă în alcooli ș i
tetraclorura de carbon (CCl 4) uscată. Bronzurile (C u-Sn, Cu- Al, Cu -Pb) se corodează
foarte încet în solu țiile apoase ale alcoolului etilic (C 2H5-OH), fiind atacate mai
intens de alcoolul metilic tehnic (CH 3-OH).
Nichelul și aliajele de nichel rezist ă bine în contact cu acizii grași (oleic ),
stearic( CH 3-(CH 2)12-COOH)), chiar la temperaturi înalte, sunt relativ stabili î n acizi
organici la temperaturi ambiante dar la temperaturi ridicate acidul form ic (HCOOH)
si acidul acetic (CH 3-COOH) îi corodeaza puternic. Utilizarea nichelului î n industria
alimentar ă, se bazează pe rezisten ța mare la acț iunea acizilor dilua ți și a altor
substan țe din legume, fructe, lapte, bauturi alcoolice. Astfel aliajul monel (70% Ni –

30% Cu) rezist ă la ac țiunea tuturor acizilor organici, rezistă la fierberea în acid acetic
și are o stabilitate satisf ăcătoare la ac țiunea acizilor gra și, afla ți la temperaturi ridicate.
Aliajele Ni –Cu (63- 88% Ni), rezistă foarte bine î n contact cu produsele
alimentare ș i cu acizii grasi, chiar în condi țiile distil ării.
Zincul rezist ă în contact cu mediile lichide organice cu condi ția că acestea să fie
neutre, anhidre si pure.
Staniul este foarte utilizat sub form ă de foi subț iri la ambalarea și depozitarea
produselor alimentare dar nu poate fi folosit î n contact cu vinurile.

2.3. Coroziunea meta lelor î n combustibili lichizi și lubrifian ți
Componentele principale ale petrolului: hidrocarburile parafinice, naftenice ș i
aromatice sunt î n stare pur ă compl et inactive față de toate metalele dar impurit ățile și
prezen ța unor s ăruri dizolvate, conduc la corodarea rezistorilor, conductelor,
robinetelor etc. principalii constituen ți agresivi ai petrolului sunt substan țele
sulfuroase dizolvate î n hidrocarburile din țiței. În mod obi șnuit aceste substan țe se
află într-o propor ție de 0,01- 0,02 %. Aceste substanț e sulfuroase sunt: hidrogenul
sulfurat (H 2S), mercaptanii, sulfurile de alchil , sulfura de carbon(CS) ș i sulful
elementar. Activitatea acestor compu și se poa te intensifica î n prezenta unor cantit ăți
mici de ap ă, mercaptanii form ând mercaptide care corodeaz ă Ni, Pb, Cu si aliajele lor.
Hidrogenul sulfurat din ț iței con ține unele impurităț i ce favorizeaz ă formarea
sulfurilor at ât cu Fe, c ât și cu metale neferoase. Sulful elementar atacă Cu, Hg, si Ag.
Când apa din ț iței con ține pe lâ ngă H2S și săruri d izolvate, (ex: clorura de
magneziu (MgCl)),efectul coroziv este mai puternic deoarece prin hidroliza clorurii
de magneziu, ia na ștere acidul clorhidric (HCl). Pentru neutralizarea acidit ății în țiț ei
se adaug ă var sau hidroxid de sodiu (NaOH).
Benzinele de cracare cu aciditate m ărită din cauza polimerilor care apar
la contactul cu Cu, atac ă oțelurile, Cu, Pb, Mg, Zn ș i aliajele acestora ș i atac ă foarte
puțin Al. De aceea autovehiculele, bu șoanele, conductele se corodeaza î n timp.
Adăugarea de antidetonanti ca tetraetilul de plumb ( Pb(C 2H5)4 ), ce conț in mici
cantit ăți de cloruri ș i bromuri, precum ș i prezen ța unor mici cantit ăți de ap ă în benzine
intensific ă procesel e de coroziune.

Uleiurile de ungere pure nu atac ă metalele, însă dacă au impurit ăți ca peroxizii
organici sau produsele de oxidare atunci corodabilitatea creș te.
Corodarea cuzine ților de Cu -Pb este mai intensă dacă crește temperatura ș i
conținutul de oxizi de fer sau oxizi de plumb proveni ți din antidetonanti.
Uleiurile parafinice se oxidează mai u șor și devin mai coroz ive decâ t cele
naftenice sau cele care con țin sulf. Uleiurile cu sulf sunt mai coro zive pentru aliajele
feroase. F ierul ș i aliajele f ieroase nu sunt atacate de oxizii organici.
Protectia anticoroziv ă în cazul metalelor care lucrează cu combustibili sau uleiuri
const ă în acoperirea cu un strat fin de Sn, Zn, Sb sau utilizarea unor stabilizatori
pentru cresterea rezistentei uleiurilor la oxidare .

2.4. Coroziunea fierului

Coroziunea chimic ă are loc în mediu uscat, atunci când metalele sau aliajele sunt
atacate chimic de unele gaze dintre care enumer ăm: oxigenul, clorul, bioxidul de sulf,
bioxidul de carbon, hidrogenul sulfurat, acidul clorhidric, e tc. Acest tip de coroziune
este prezent ă mai cu seam ă în unele instala ții din industria chimic ă, fiind favorizat ă de
temperatur ă.
De cele mai multe ori, coroziunea chimică capătă un aspect electrochimic
(coroziune electrochimic ă), deoarece instala țiile, ut ilajele, ma șinile, sta țiile de

transformare, conductele aeriene ș i subterane de gaze ș i apă, etc. în contact cu agen ții
atmosferici (oxigenul sau umezeala din aer), sunt de fapt sisteme electrochimice,
formate dintr -un metal sau aliaj în contact cu un electrolit. Aceste sisteme dau nastere
la pile electrice locale.

Pierderile cele mai însemnate de metal se datoreaza coroziunii fierului ș i a aliajelor
feroase. O bara de fier l ăsată timp îndelungat în contact cu agenți i atmosferici,
colecteaz ă în cavit ățile rețelei metalice ap ă slab acidulat ă. În aceste cavit ăți, care vor
funcționa ca anozi ai unor pile electrice locale, sub influenț a moleculelor dipolare ale
apei, fierul trece sub forma de
, comform urm ătorului proces anodic:

Electronii rezulta ți din acest proces, ramân pe bara de fier ș i sunt orienta ți spre
parțile marginale ale cavit ăților, încarcând astfel suprafa ța metalică în aceste por țiuni
cu sarcina electronic ă negativ ă. Aceste suprafe țe înc ărcate cu sarcin ă negativ ă, vor
funcționa drept catodul pieselor electrice locale, pe ele având loc urmatoarele procese:

Ionii
rezultaț i, vor forma cu ionii
hidroxidul feros
,
care în prezen ța oxigenului atmosferic se transform ă în oxid feric hidratant, cu aspect
poros, sfarâmicios, de culoare roș u închis, care poarta denumirea de rugin ă.
Reacț ia redox care are loc este:

rugina

Stratul de rugin ă izoleaz ă suprafa ța metalică exterioar ă, dar procesul de coroziune
se continuă în profunzime.
Coroziunea chimic ă a metalelor sau aliajelor se produce prin reac ții ce se
desfășoar ă la suprafaț a acestora în contact cu gaze uscate sau solu ții de neelectrol iți.
Produsele care rezult ă sub ac țiunea acestor medii ramân, în general, la locul
interac țiunii metalului cu mediul coroziv, sub forma de pelicule de grosimi ș i
compozi ții diferite. În prima treapt ă de oxidare a Fe -ului, se formeaza FeO, oxidul
feros, care este stabil numai în absenta oxigenului. Când apare oxigenul atmosferic,
oxidul feros se transforma în hidroxid de fier (Fe 2O3H2O) sau FeO(OH), dintre care se
cunosc 2 faze:
– Faza 1 care corespunde unui exces mare de oxigen;
– Faza 2 carac terizata prin o cantitate de oxigen, insuficienta, din care cauza,
oxidarea evolueaza încet.
În func ție de culoare se pot deosebi 3 feluri de rugin ă și anume:
1. Rugina albă Fe(OH) 2 , care se formeaza dupa reactia:
Fe+2H 2O→Fe(OH) 2+H 2
Acest tip de rugină trece rapid, prin oxidare, în rugina brună , de aceea se
observă foarte rar.
2. Rugina brună , apare în urma reacț iei:
4Fe(OH) 2+O 2→4FeO*OH+2H 2O
3. Rugina neagr ă, este format ă din oxid feros si feric; fiind denumit ă și magnetită din
cauza propriet ăților sale magnetice și este considerat ă ca fiind forma cea mai stabil ă a
oxidul ui de fier. Ea formează pe suprafa ța metalului un strat protector, cu structura
omogenă și aderent ă. Reac ția decurge astfel:
2FeO*OH+Fe(OH) 2→Fe 3O4+2H 2O
Se descrie astfel ruginirea fierului la temperaturi înalte:
– pâna la 570˚C se formeaz a pe metal fazele de oxidare, magnetita si hematita
dintre care, magnetita reprezinta aproximativ 65 -80% din grosimea stratului format.

– De la 570˚C începe sa apara FeO (vustita) care creste mult odata cu temperatura
de oxidare;
– La 700˚C stratul de tunder (oxid de laminare) se compune din 90% vustita.
Stratul de oxizi de laminare este alcatuit, de fapt, din mai multe straturi, dintre care,
cel inferior, este format din FeO. Prezenta acestuia este cauza slabei aderente a oxizilor formati s uccesiv la suprafata metalica, deoarece sub influenta atmosferei,
duce la hidroxid de fier, deci la rugina. Coroziunea otelurilor la temperaturi înalte sub actiunea unor gaze oxigen, dioxid de carbon, hidrogen, apa, este însotita de reducerea continutului de carbon, ca urmare a
descompunerii cementitei în straturile metalice din vecinatatea peliculei de oxid, dupa una din reactiile:
Fe
3C+1/2O 2↔3Fe+CO;
Fe3C+2H 2↔3Fe+CH 4 ;
Fe3C+ H 2O↔Fe+CO+ H 2;
Fe3C+CO 2↔3Fe+2CO.
Din aceste reactii rezulta ca, marim concentratia în CO si CH 4 în gaze echilibrele pot
fi deplasate spre stânga. Pe acest principiu se aleg, în practica, atmosferele protectoare sub care s e efectueaza tratamentele termice fara oxidare, carburarea sau decarburarea
otelurilor.Decarburarea duce la micsorarea rezistentei mecanice, coborârea limitei de oboseala.Viteza de coroziune în gaze se micsoreaza prin crearea unei atmosfere inerte
si mai ales prin alierea otelului cu diferite elemente se mareste stabilitatea otelului la
temperaturi ridicate.
În ceea ce priveste coroziunea chimica a unui aliaj, în oxigen sau aer uscat, în principiu, depinde de afinitatea chimica a componentilor sai fata de oxigen, precum si
de comportarea reciproca a oxizilor susceptibili de a se forma. De exemplu în cazul aliajului Fe -Cu, fierul are pentru oxigen o afinitate mult mai mare decât cuprul. Spre
deosebire însa de fierul pur, oxidare se produce în adâncime, provocând formare unui strat mixt de metal si oxid. Fierul oxidându -se preferential, metalul ce ramâne în
stratul mixt se îmbogateste în cupru si devin din acest motiv din ce în ce mai rezistent la coroziune. În cazul aliajului Ni- Cr, elementul de aditie este c romul, mult mai
oxidabil în raport cu metalul de baza, nichelul. În urma coroziunii stratul superficial al
aliajului va saracii în crom, dar va fi protejat ulterior de oxidul de corm, continuu si impermeabil.

2.5. Coroziunea aluminiului
Aluminiu si aliajele de aluminiu prezinta o larga gama de utilizari în domeniul
telecomunicatiilor, în electrotehnica, si pentru structuri aeronautice si aerospatiale. La
expunerea în aer pe suprafata proaspat curatata a aluminiului se formeaza o pelicula
de oxid de numai 0.01mm. În atmosfera normala grosimea peliculei creste atingând
0.02 – 0.2 mm.
Straturi de Al 2O3 mai groase si mai uniforme cu rezistenta mai mare la coroziune
se pot obtine prin oxidarea chimica, si mai eficient prin oxidarea electrochimica a
aluminiului. P rocedeul se numeste eloxare. Grosimea peliculei atinge 5 – 30 mm, în
functie de conditiile de lucru (compozitia baii de electroliza, densitate de curent,
durata electrolizei). În cazuri speciale, pentru anumite destinatii se depun pelicule
pâna la 100 – 200 mm.
Peliculele de Al 2O3 obtinute prin oxidarea anodica sunt aderente la substratul
metalic, elastice, termorezistente, stabile la coroziunea atmosferica si în anumite
medii corozive, dar au porozitati mari (SR 7043/1- 93, SR 7043/5- 90, STAS 12914 –
90).
Acoperirea aluminiului prin oxidarea anodica, în functie de destinatie are ca scop:
– protectia împotriva coroziunii sau uzurii.
– finisarea decorativa în care aspectul si longevitatea constituie proprietati
importante.
– asigurarea proprietatilor electroizol ante pentru izolatii electrice;
– folosirea drept suport pentru o alta acoperire electrochimica.

CAPITOLUL III
Metode de protecție anticorozivă a materialelor metalice
Protecția împotriva coroziunii reprezintă totalitatea măsurilor care se iau
pentru a fe ri materialele tehnice de acțiunea agresivă a mediilor corosive.
Metodele și mijloacele de protecție anticorosivă sunt foarte variate și
numeroase; în principial ele se pot grupa în următoarele categorii:
• metode de prevenire a coroziunii;
• utilizarea metal elor și aliajelor rezistente la coroziune;
• metode de acționare asupra mediului corosiv;
• metode de acoperire a suprafețelor metalice.

III. 1 Metode de prevenire a coroziunii

Metodele de prevenire a coroziunii constau în:
• alegerea corectă a materialelor utilizate în construcția de aparate și utilaje
industriale, din punct de vedere al rezistenței la coroziune;
• evitarea punerii în contact a unui metal cu un alt metal mai electronega tiv decât
el, de exemp lu aluminiu alături de aliajele cuprului sau oțelurilor aliate, bronz în
contact cu oțelul etc.
• la fel se va evita punerea în contact a metalelor ecruisate cu metalele recoapte sau
turnate, deoarece din cauza diferenței de potențial electrochimic dintre ele, în
prezența unui electrolit corespunzător, primele se corodează;
• prelucrarea mai îngrijită a suprafeței metalului, deoarece adânciturile, zgârieturile
favorizează și accelerează coroziunea.
Coroziunea este o reacție chimică, electrochimică sau biochimică sub acțiunea
mediului înconjurător prin care o substanță este distrusă, dizolvată sau micșorată
parțial sau complet. Termenul coroziune este în special folosit pentru a defini acțiunea treptată asupra metalelor a unor agenți naturali, cum ar fi aeru l sau apa sărată.
Cel mai întâlnit exemplu de coroziune este ruginirea fierului, o reacție chimica
complexă în care fierul se combină și cu oxigen și cu apă pentru a forma oxid de fier.

Oxidul este un solid care menține aceeași formă generală a metalului d in care a fost
format, dar mai poros și mai voluminos, fiind slab și fragil.
Se pot folosi trei metode pentru a preveni ruginirea fierului
• crearea unui aliaj din fier care sa reziste coroziunii;
• adăugarea unui strat dintr -un material care să reacționeze cu substanțele
corosive mult mai rapid decât fierul, astfel pe măsura ce acel strat se consuma,
fierul este protejat.
• acoperirea cu un strat impermeabil în așa fel încât aerul și apa sa nu ajungă la
fier.
Crearea unui aliaj din fier este cea mai buna metoda de protecție dar și cea mai
scumpă. Un exemplu ar fi oțelul inoxidabil care se obține prin combinarea cromului
sau a cromului și a nichelului cu fierul. Acest aliaj nu este absolut inoxidabil dar rezistă chiar și sub acțiunea unor substanțe corosive putern ice, cum ar fi acidul azotic.
A doua metodă, protejarea cu un metal activ, este și ea satisfăcătoare dar
scumpă. Cel mai întâlnit exemplu este metoda galvanizării, în care fierul este acoperit cu un strat de zinc. În prezența soluțiilor corosive, un potenț ial electric apare între fier
și zinc, cauzând dizolvarea zincului și protejarea fierului pe toată perioada existenței
zincului.
A treia metodă, și anume protecția suprafeței fierului cu un strat impermeabil,
este cea mai ieftină dintre toate și de aceea cea mai des întrebuințată. Ea satisface
cerințele de protecție a fierului atâta timp cât nu apare nici o fisură pe strat. Odată ce
stratul este crăpat, ruginirea începe cel puțin la fel de rapid decât dacă nu ar fi avut nici o protecție. Dacă stratul protec tor este format dintr- un metal inactiv, cum ar fi
cositor sau crom, un potențial electric se creează, protejând stratul de protecție dar dăunând fierului, permițând ruginii să acționeze cu o mai mare viteză. Cele mai eficiente straturi de protecție sunt cele cu smalț, iar cele mai ieftine sunt vopselele speciale, cum ar fi miniul de plumb.
Unele metale, cum ar fi aluminiul, chiar dacă sunt foarte active din punct de
vedere chimic, nu prezintă urme de coroziune sub condiții normale de atmosferă. De fapt, aluminiul se oxidează repede, și un strat subțire, continuu și transparent de oxid se formează pe metal, protejându -l de la o extindere rapidă a ruginii. Plumbul și
zincul, chiar dacă sunt mai inactive decât aluminiul sunt protejate similar de aceste straturi subțiri de oxid. Cuprul însă, un metal comparativ, este oxidat încet de către aer

și apă în prezența unor acizi slabi, cum ar fi acidul carbonic, producând o substanță
verde și poroasă care nu este altceva decât carbonat de cupru. Aceste produse verzi ale coroziunii, supranumite și cocleli, apar pe aliajele din cupru cum ar fi alama sau
bronzul, și de asemenea pe cupru pur.
Unele metale, numite și metale nobile, sunt așa de inactive chimic încât nu
suferă de coroziune din atmosferă. Printre ele se numără p aladiul, aurul și platina. O
combinație de apă cu aer și sulfat de hidrogen acționează asupra argintului, care este un metal semi -nobil, dar cantitatea de sulfat de hidrogen prezentă în atmosferă este
așa de mică încât gradul de coroziune este neglijabil, exceptând pierderea lustrului și
schimbarea în negru a culorii, care este cauzată de formarea sulfatului de argint.
Coroziunea metalelor este o mai mare problemă decât a altor materiale. Sticla
se corodează sub acțiunea unor soluții alcaline, iar betonul s ub acțiunea soluțiilor
rezistente la sulfați. Rezistența acestor materiale se poate mări semnificativ modificându- le compoziția.
Datorită rezistenței la coroziune și a durității materialelor ceramice, fabricanții
folosesc des smalțul pentru acoperirea metalului și protejarea lui. Ei reușesc acest lucru prin injectare de gaz comprimat, care conține praf ceramic, în flacăra unei torte
de hidro- carbon oxigenat care arde cu o căldură de 2500 grade Celsius. Particulele de
praf semi -topit aderă la metal, și după răcire formează un strat tare de smalț. Aparatele
electro -casnice, cum ar fi frigiderele, cuptoarele, mașinile de spălat și uscătoarele sunt
des acoperite cu un strat de smalț.
ALUMINIUL . În aer liber, uscat, la temperatură obișnuită și mai joasă,
aluminiu l se conservă foarte bine deoarece se acoperă cu un strat subțire (proaspăt, de
circa 0,01 mm) de oxid (Al 2O3), aderent și compact. Apa de ploaie, distilată, sau
potabilă nu îl atacă. Încălzirea acestora determină creșterea grosimii stratului inițial de oxid. Apa sărată îl atacă doar la suprafață.
Cu azotul, aluminiul începe să reacționeze la peste 650°C cu formarea de AIN
(nitrură de aluminiu), care hidrolizează ușor cu formare de Al(OH) 3 și amoniac.
Cu oxigenul reacționează forte energic, cu formare de Al 2O3. În aer uscat se
obține un strat foarte subțire cu proprietăți de izolare electrică.
Cu hidrogenul nu reacționează, însă aceasta se dizolvă în aluminul lichid și
solid.

Cu carbonul reacționează în aer la circa 2000°C iar în vacuum pana la 1000°C
cu for mare de Al 4C3 (carbură de aluminiu), care peste 2000°C se descompune cu
formare de grafit.
Cu halogenii reacționează energic. La temperaturi peste 100°C, cu clorul
formează AlCl 3 care la 185°C se volatilizează, fără topire.
Cu fosforul reacționează 600°C, cu formarea fosfurii de aluminiu (AIP), foarte
higroscopică, folosită pentru formarea unor substanțe..
CUPRUL este un metal puțin activ. La temperatura obișnuită nu reacționează
cu aerul uscat sau umed. Aerul umed ce conține CO 2 acoperă cuprul cu un strat de
carbonat bazic (cocleala). Cuprul încălzit la peste 185°C se acoperă cu oxid cupros
care la temperaturi înalte (>1000°C) se transformă in oxid cupric.
FIERUL rezistă la coroziune în funcție de puritatea lui. Fierul de înalta
puritate se distinge în func ție de rezistența la coroziune. Rezistența la coroziune în
atmosferă și soluții neutre a fierului crește, de asemenea prin aliere în special cu proporții mici de cupru. Cu oxigenul, fierul formează oxizii: FeO, Fe
2O3 și Fe 2O4.
MAGNEZIUL în aer liber uscat, la temperatura obișnuită, se acoperă cu un
strat subțire de oxid de magneziu ce îl protejează de oxidare în adâncime. La ridicarea temperaturii însă, peste circa 475șC viteza de oxidare crește foarte mult și duce la
distrugerea peliculei protectoare. În a er, industrial magneziul se acoperă cu o peliculă
de MgO și MgCO
3 slab rezistentă la coroziune în aer umed și marin. Apa dulce cu
ioni de clor, fosfati, sulfati, azotati atacă magneziul. Este atacat de asemenea de apa
marină și sărată. Rezistă la coroziune în alcool etilic, HF, NaF, KF, NaOH, petrol,
acetonă benzină, motorină, metan, etan, sodă , sulf topit, CS 2, cromați, bicromați,
fenol, crezol etc.
PLUMBUL are o stabilitate la coroziune ce depinde de mediul agresiv,
temperaturi și impurități.

III. 2 Metode de acoperire a suprafețelor metalice cu învelișuri
anticorosive

Protecția prin învelișuri anticorosive se realizează prin acoperirea metalului cu
un strat subțire de material autoprotector. Stratul autoprotector trebuie să
îndeplinească următoarel e condiții:
• să fie compact și aderent;
• să fie suficient de elastic și plastic;
• grosimea lui să fie cât mai uniformă.
Stratul protector poate fi metalic sau nemetalic; cele metalice depuse pe
suprafața metalului protejat se pot realiza: pe cale galvanică, p e cale termică și prin
placare.
Straturile protectoare nemetalice pot fi organice sau anorganice, realizate prin
utilizarea lacurilor, vopselelor, emailurilor, foliilor de masă plastică etc.
Alegerea uneia sau alteia dintre metodele de protecție este fun cție de:
• parametrii tehnologici de funcționare a instalației;
• forma și dimensiunile obiectului protejat;
• calitatea materialului suport;
• amplasarea obiectului de protejat în instalație;
• tehnologiile de aplicare și posibilitățile de execuție a protecției a nticorosive.

Cămășuirea (placarea) este un proces metalurgic de legare a straturilor din
metale identice sau diferite. Combinația rezultată, care de multe ori se realizează la
prețuri mici, poate avea proprietăți de duritate, conductivitate și rezistență împotriva
coroziunii care nu pot fi întâlnite într- un metal pur. Un exemplu de metal de acest gen
este așa -numitul aur suflat, care consista din nucleu de alamă sau oțel acoperit de un
strat de aur la suprafață. Componentele cămășuite ale unui avion pot avea un strat gros de aliaj de aluminiu dur în interior și apoi straturi subțiri de foi de aluminiu pur, care este rezistent la coroziune. Straturile diferite de metal sunt de obicei încălzite și rulate una peste alta. Alte metode de cămășuire includ sudarea sau turnarea metalului
topit in jurul nucleului întărit. In afară de foi și dungi, metalele cămășuite sunt produse și sub formă de fire, bări și tuburi.
Electrometalizarea (placarea metalelor) este un proces electrochimic de
depozitare a unui strat subțir e de metal pe un alt element, de obicei de origine
metalică și acesta. Obiectele sunt electrometalizate pentru a preveni coroziunea,

pentru a obține o suprafață dură sau o finisare atractivă, pentru purificarea metalelor
sau pentru separarea metalelor pent ru analiza cantitativă. Cadmiul, cromul, cuprul,
aurul, nichelul, argintul și cositorul sunt metalele cele mai des folosite în electrometalizare. Cele mai întâlnite produse realizate prin această metoda sunt tacâmurile argintate, accesoriile de mașina crom ate, oalele placate cu cositor.
În procesul de electrometalizare, obiectul care trebuie acoperit este pus într -o
baie de soluție a sării metalului cu care va fi placat și conectat la capetele negative a unei surse externe de energie. Un curent stabil de vo ltaj redus, de obicei între 1 și 6
volți, este necesar pentru acest proces. Când curentul trece prin soluție, atomii metalului cu care va fi placat ies din soluție și se depun pe catod, electrodul negativ. Acești atomi sunt înlocuiți în soluție de atomi de la anod, dacă este compus din metal
cum ar fi cuprul sau argintul. Altfel, adică în momentul când se folosește aur sau crom, atomii sunt înlocuiți de adăugări periodice a sării din soluție. În ambele cazuri se creează un echilibru între atomii metalului c are ies din soluție și atomii metalului
care intra în soluție până la terminarea procesului de electrometalizare. Materialele neconductoare pot fi placate prin acoperirea lor mai întâi cu un strat de grafit. În acest fel sunt placate matricele discurilor d e înregistrat.
Pentru a asigura o legătură strânsă și durabilă între obiectul placat și materialul
de placat, obiectul trebuie curățat în întregime cu ajutorul unui acid sau a sodei caustice. Pentru a elimina iregularități pe suprafața obiectului și pentru a asigura
calitatea acesteia care contribuie la netezime, densitatea actuală și temperatura trebuiesc controlate foarte atent. Coloid sau alte substanțe speciale compuse pot fi adăugate în băi de soluție pentru îmbunătățirea uniformității suprafeței pentru electrometalizat. Unele metale, mai ales cromul, au tendința sa placheze mai mult pe proeminențe, lăsând fisuri sau chiar parți ale anodului neacoperite.
Smălțuirea în industrie este folosită în mod obișnuit pentru protecția
suprafețelor împotriva corozi unii sau frecării. Smălțuirea a fost introdusă in Statele
Unite acum jumătate de secol pentru a înlocui placarea cu cositor, atunci fiind cea mai întâlnită metodă de placare a metalelor. Smălțuirea este considerată a fi mai practică decât cealaltă metodă, mai ieftină și mult mai atractivă pentru consumator.
În industrie, smălțuirea este întrebuințată pe fier turnat sau pe folii de oțel care
au fost mai întâi matrițate în forma dorită. Pentru orice fel de smălțuire industrială se folosesc materii prime ca b orax, silicon, fluorină și feldspat care sunt amestecate într –
o proporție bine definită și apoi topite la căldură. Acea substanță roșie, fierbinte,

numită topitură, este trecută prin apă, transformându -se într -o substanță sub formă de
pulbere. Acest proces se numește calcinare. Smălțuirea industrială se realizează în
două metode, umed sau uscat. În procesul de smălțuire uscat pulberea rezultată este
amestecată cu apă, clei și pigmenți și este aplicată suprafeței metalului prin înmuiere sau stropire cu pulve rizatorul. Apoi, smaltul este fuzionat cu metalul într- un furnal.
Straturi adiționale pot fi adăugate repetând acest proces. Primul strat, care are contact direct cu metalul, este câteodată amestecat special pentru a avea o mai mare aderență. Celelalte str aturi sunt amestecate în așa fel pentru a obține un model sau o anumită
culoare.
În smălțuirea uscată, metalul primește primul strat cu ajutorul procesului
umed, dar fără a mai fi răcit. Calcinarea este preparata prin măcinare, iar pulberea uscată este cer nută peste suprafața fierbinte a primului strat de smalț. Obiectul este
apoi pus din nou în furnal pentru ca stratul uscat sa fuzioneze și el. Mai mult de o smălțuire este de obicei necesară. Smălțuirea uscată este întrebuințată de obicei la articolele din fontă a grupului sanitar, cum ar fi căzile de baie. Procesul umed este mai
des întâlnit și este folosit pentru smălțuirea obiectelor de bucătărie.
Datorita nenumăratelor operații implicate în smălțuire, producătorii
experimen tează producerea unui singur strat subțire. Acest unic strat ar reduce
costurile de producție, ar avea o mai mare rezistență și ar permite o gamă mai largă de forme.
Galvanizarea este procesul de acoperire a unui metal, cum ar fi fierul sau
oțelul, cu un strat subțire de zinc pentru a-l proteja de acțiunea coroziunii. Zincul este
întrebuințat cu mai multă ușurință decât alte metale de protecție cum ar fi cositorul, cromul, nichelul sau aluminiul. Stratul de zinc protejează metalul chiar și în locurile unde s -au format fisuri sau mici găuri pe înveliș, pentru ca oxigenul reacționează mai
mult cu zincul decât cu metalul care trebuie protejat. Cea mai întrebuințată metodă de galvanizare este procesul de înmuiere la cald. Fierul sau alt element pe bază de metal este cufundat în acid pentru curățarea de praf, mizerii sau grăsimi. Apoi este spălat și
înmuiat în zinc topit. În alt proces galvanic, obiectul metalic este acoperit cu praf de zinc și încălzit într -un spațiu îngust la o temperatură ce variază între 300 și 420 grade
Celsius. Alte metode de galvanizare includ depunerea electrolitică a zincului pe metal sau aplicarea zincului topit cu ajutorul unui pulverizator. Exemple de produse galvanizate în mod curent sunt coșuri de gunoi, folii ondulate pentru acoperiș, țevi din fier și sârmă.

Galvanoplastia este o metodă asemănătoare cu galvanizarea, diferențele fiind
date de grosimea stratului protector și de aderența la metalul substratului. Aceasta se
face pentru a conferi suprafeței una sau mai multe caracteristici diferite de cele ale materi alului aflat dedesubt.
Procesul constă din trecerea unui curent electric printr -o soluție chimică prin
intermediul a doi electrozi. Obiectul care trebuie placat este drept electrod negativ, iar electrodul pozitiv este făcut din metalul de placare. Procesel e electrochimice care au
loc când trece curentul, determină depunerea metalului de placare pe suprafața obiectului.
Unele piese din oțel folosite la automobile sunt placate pe cale electrică cu
nichel și apoi cu crom. Această combinație previne ruginirea o țelului și conferă o
suprafață rezistentă și atrăgătoare. Multe piese din oțel utilizate pentru lucrări de structură, precum piulițele și șuruburile, sârmele, plăcile și barele metalice, sunt învelite în zinc. Acest proces, numit galvanizare, asigură un înveliș care este strict
destinat protecției în potriva coroziunii.
Materiale alternative
În cazurile în care coroziunea unui anumit metal poate să devină o problemă,
poate fi folosit un material alternativ. De exemplu, pentru evitarea ruginirii uneori se
folosește șuruburi de alamă în locul celor de oțel. Dar pentru îmbinarea cu bolțuri a
diferite piese, nu există alternativă pentru oțel. Aceasta se datorează faptului că oțelul
rezistă la tensiuni foarte puternice, care ar rupe alte materiale. În asemenea cazuri, o soluție este de a utiliza un aliaj al metalului rezistent la coroziune. De exemplu unele piese metalice de pe nave sunt făcute dintr -o formă de oțel inoxidabil. Acesta are o
rezistență mare dar, spre deosebire de oțelul obișnuit este foarte reziste nt la coroziune.
Aliajele speciale sunt prea costisitoare pentru multe scopuri, astfel adesea se
adoptă o abordare mai ieftină (aplicarea pe materialul de bază a unui înveliș rezistent la coroziune: ulei, vaselină, vopsea etc.).
Protecții catodice
Inhibit orii cationici încetinesc reacția chimică propriu -zisă sau modifică
selectiv suprafața de reacție crescând impedanța electrică și limitând difuzia în aceste zone. Inhibitorii cationici acționează împotriva coroziunii prin trei mecanisme specifice:
• Otrăvuri catodice;

• Precipitate catodice;
• Inhibitori de oxigen.
Câțiva inhibitori catodici, cum ar fi compuși ai arsenului și cadmiului, fac
eliberarea hidrogenului mult mai dificilă. Alți inhibitori (ioni de Ca, Zn sau Mg) sunt
depuși sub formă de oxizi care forme ază o peliculă protectoare pe metal. Inhibitorii de
oxigen protejează împotriva coroziunii prin prevenirea depolarizării produse de oxigen; cel mai des întâlnit, la temperaturi normale este Na
2SO 3 (sulfit de sodiu).
Otrăvuri catodice
Otrăvurile catodice su nt folosite ca inhibitori de coroziune „sufocând”
procesele de reducere catodică ce trebuie egalate de reacția de coroziune anodică. Totuși, otrăvurile catodice pot crește coroziunea unui metal. Hidrogenul poate pătrunde prin fisuri sau poate fi absorbit î n metal în cazul coroziunii în mediu umed
sau electrocoroziunii.
În situația coroziunii în soluții cu pH scăzut, o parte din hidrogenul rezultat nu
se degajă sub formă gazoasă, ci difuzează în metal sub formă de hidrogen atomic. Aceasta poate surveni pe ti mpul galvanoplastiei. Substanțe ca arsenicul, cadmiul,
sulful, seleniul, telurul și unii ioni de cianuri previn formarea hidrogenului gazos. Otrăvurile catodice facilitează „contaminarea” metalului cu hidrogen atomic. Mediul care conține hidrogen sulfurat este foarte periculos pentru metale și aliaje deoarece
înglobează atât hidrogen cât și otravă catodică (sulf). Astfel de medii se întâlnesc în exploatarea petrolului.
Precipitate catodice
Acești inhibitori constau în pelicule depuse pe suprafața metalului care
blochează coroziunea anodică și catodică. Metoda de protecție constă în depunerea unor compuși care formează un precipitat pe suprafața metalului. Apa dură, care conține mult calciu și magneziu, este mai puțin corosivă decât apa pură datorită tendințe i sărurilor din apa dură de a forma o peliculă protectoare la suprafața
metalului.
Cei mai utilizați inhibitori din această categorie sunt silicații și fosfații. De
exemplu, silicatul de sodiu este folosit în multe aplicații casnice pentru a preveni apariț ia ruginii. În sistemele de termoficare, silicatul de sodiu protejează oțelul, cuprul
și alama. Totuși, protecția nu este sigură și depinde de pH, temperatura și compoziția apei. Pentru a fi eficiente, protecțiile cu fosfați necesită prezența oxigenului. S ilicații

și fosfații nu asigură gradul de protecție oferit de nitriți și cromați, însă sunt foarte
utili în situațiile unde nu pot fi folosite substanțe toxice.
Inhibitori de oxidare
Această metodă de protecție presupune utilizarea unei substanțe chimice care
reacționează cu oxigenul dizolvat. Astfel, sunt folosite săruri de sulfit sau bisulfit care, în prezența oxigenului se transformă în sulfat. Aceasta este o reacție de tip redox și necesită un catalizator pe bază de nichel sau cadmiu. Un pas esențial p entru această
metodă este scăderea conținutului de oxigen dizolvat care presupune eliminarea aerului și degazificarea.
Inhibitori organici
Inhibatorii organici formează un film protector, care apără metalul de
formarea unui strat hidrofob la suprafața meta lului.
Eficacitatea acestor inhibitori depinde de compoziția chimică a acestora și de
afinitatea lor pentru suprafața metalului respectiv. Pentru că formarea filmului protector este un fenomen de adsorbție, presiunea și temperatura sistemului sunt factori importanți.
Inhibitorii organici sunt adsorbiți funcție de încărcarea ionică a inhibitorului și
a suprafeței metalului. Inhibitorii catodici (de exemplu, aminele) sau anodici (de
exemplu, sulfonații) vor fi absorbiți preferențial în raport cu potențialul e lectric al
metalului: pozitiv sau negativ.
Inhibitori de coroziune volatili
Acești inhibitori numiți și inhibitori în fază de vapori sunt compuși,
transportați într -un mediu controlat, la locul coroziunii, prin evaporarea unei surse. În
cazanele de abur, compușii volatili, cum ar fi hidrazina, sunt transportați de abur
pentru a prevenii coroziunea în tuburile condensatorului, neutralizând acidul carbonic sau deplasând pH -ul suprafeței la valori mai puțin acide. În spațiile închise cu vapori
sunt folosite să ruri de ciclohexilamină, diciclohexilamină și hexametilenamină.
La contactul cu suprafața metalică, vaporii acestor săruri condensează și sunt
hidrolizați, eliberând ioni de protecție. Pentru ca metoda să fie eficientă, este de dorit să se asigure inhibarea rapidă și cu o acțiune de lungă durată. Ambele proprietăți depind de caracteristicile sărurilor fiind contrare, acțiunea rapidă presupunând volatilitate ridicată, în timp ce protecția de durată necesită volatilitate scăzută.

III. 3 Metode de acționare asupra mediului corosiv

Printre metodele de acționare asupra mediului corosiv amintim:
• modificarea PH -ului mediului de coroziune (exemplu neutralizarea apelor
reziduale cu substanțe chimice)
• îndepărtarea gazelor (O 2;CO 2) care măresc viteza de coroziune a mediilor
corosive, mai ales a apei;
• utilizarea inhibitorilor sau a pasivatorilor, ce sunt substanțe organice sau
anorganice, care introduse în cantități minime în mediul corosiv, micșorează sau
anulează complet viteza de coroziune a acesteia;
• protecția catodică constă în aplicarea unor metode galvanice de protecție a metalelor, folosind anozi metalici auxiliari, care se corodează în locul metalului protejat.

BIBLIOGRAFIE

1.Prof. dr. ing. Aurel Nanu – Tehnologia Materialelor

2.Prof. dr. F.M. Albert și Ing. Gh. Burlacu – Chimie general

3.Journal of Molecular Liquids – Ionic liquids as green and sustainable
corrosion inhibitors for metals andalloys: An overview Chandrabhan Verma a, Eno
E. Ebenso b, M.A. Quraishi a,

4. Renewable Energy – Impact of metals on corrosive behavior of biodiesel
ediesel eethanol (BDE) alternative fuel- Saravana Kannan Thangavelu a, b, Abu Saleh
Ahmed c, Farid Nasir Ani a,

5. Journal of Building Engineering- Performance of modi fied sulfur
concrete exposed to actual sewerage environment with variable temperature,
humidity and gases -Maisa M. El Gamal a, Amr S. El -Dieb b,⁎, Abdel -Mohsen O. Mohamed c,
Khaled M. El Sawy d