Навчальний посібник містить 2 розділи: “Розчини” та
“Фазові рівноваги”, вивчення яких має важливе значення для
теорії і практики металургійного виробництва .
Процеси плавлення металургійної шихти у печах, віднов-
лення її компонентів, розчинення різних додатків, газів, взає-
модія металевих розплавів з вогнетривами, шлаками відбува-
ються у високотемпературних розчинах. Тому вивчення осно-
вних законів, які дозволяють розрахувати властивості метале-
вих і неметалевих високотемпературних розчинів залежно від
їхнього складу, є дуже важливим для інженерів-металургів.
У посібнику наведені основні закони ідеальних розчинів,
розглянуті причини відхилення властивостей реальних розчи-
нів від ідеальних, подані характеристики, які дозволяють за-
стосувати закони ідеальних розчинів до реальних, а також
приклади використання певних законів для окремих операцій
металургійного виробництва .
Більшість металевих сплавів, шлаків, вогнетривів являють
собою багатокомпонентні системи, але з певними допущення -
ми їх можна розглядати як дво- або трикомпонентні системи і
використовувати відомі для них закономірності для реальних
систем і технологічних процесів. Розділ “Фазові рівноваги”
містить відомості про загальні закономірності щодо фазових
рівноваг у основних типах одно-, дво- і трикомпонентних сис-
темах. Вивчення цього матеріалу необхідно для розуміння
процесів, які відбуваються в металевих та неметалевих розп-
лавах при їхньому охолодженні та нагріванні, а також для ви-
значення температур фазових перетворень сплавів, кількості
фаз і ступенів вільності, хімічного складу фаз і масового вмі-
сту в них компонентів за певних умов у сплавах різного скла-
ду та відомої загальної маси.
Необхідність видання такого посібника обумовлена браком
підручників з фізичної хімії, більшість з яких була видана 15-
20 років тому. До того ж практично відсутні підручники, ви-
дані українською мовою. При складанні посібника були вико-
ристані матеріали з найпоширеніших підручників , моногра-
фій, довідників .
Матеріал викладений у доступній формі, деякі теоретичні
положення проілюстровані прикладами розрахунків і практи-
чного застосування у металургійному виробництві.
Коррозия металлов - (от латинского corrodere - грызть) процессы, происходящие в результате химического воздействия окружающей среды, в результате которых происходит разрушение металлов. Морская вода – отличный электролит. Именно из-за наличия в морской воде растворенных хлоридов (ионов-активаторов Cl-) она обладает депассивирующим действием, по отношении к металлической поверхности (разрушает и предотвращает появление пассивных пленок на поверхности металла). Что происходит, когда железная пластинка и пластинка железа скрепленная медной погружена в морскую воду? И в первом и во втором случае происходит электрохимическая коррозия. В ней происходит медленное растворение металлического материала с более низким окислительно-восстановительным потенциалом; второй электрод в паре, как правило, не коррозирует. Особо подвержены риску места соприкосновения металлов с различными потенциалами ЖЕЛЕЗНАЯ ПЛАСТИНКА: Важную роль в процессе коррозии играет неоднородность (на микроуровне) поверхности железа. На практике эта неоднородность может быть вызвана примесями (легирующие добавки), включениями (цементит Fe3C), границами зерен микрокристаллов железа, микротрещинами, различной степенью шероховатости поверхности и т. д. Из-за этого атомы железа на разных участках имеют различную отдавать электроны, т. е. окисляться, и в результате возникают гальванические элементы микроскопических размеров: Fe — 2e– = Fe2+ Участок железа, на котором протекает этот процесс, играет роль анода. Соседние участки металла, обладающие другими свойствами, выполняют роль катода. Электроны, отданные атомами железа, по металлу переходят на эти участки и вызывают процесс восстановления. На катоде одновременно протекают процессы восстановления воды и растворенных в воде молекул кислорода: H2O + 2e– = 2OH– + H2↑; O2 + 2H2O + 4e– = 4OH–. В конечном результате из ионов железа(II) и гидроксид-ионов образуется гидроксид железа(II), который далее окисляется до гидроксида железа(III) переменного состава, являющегося основным компонентом ржавчины. Упрощенно эти процессы можно выразить следующим образом: Fe2+ + 2OH– = Fe(OH)2;
Fe(OH)2 + O2 + H2O → Fe2O3 · xH2O. Что происходит, если медь Cu контактирует с железом Fe в среде электролита. Такая система представляет собой гальванический элемент, ЖЕЛЕЗО в ряду напряжений находятся правее чем медь (Cu - медь правее Fe - железа). А значит, как только оба металла попадают в электролит (проводник тока- морская вода), то сразу образуют гальваническую пару. Более активный металл (стоящий левее) заряжается положительно - железо - анод (+), а менее активный - медь становится катодом(-) заряжается отрицательно.
Железо отдает электроны меди и переходит в раствор в виде ионов. Ионы водорода движутся к меди, где разряжаются. Катод постепенно становится более отрицательным, в конце-концов становится равным потенциалу анода и коррозия замедляется.
