hrvatski

Utjecaj emisije plinova u procesu elektrolize aluminija na koroziju konstrukcijskih materijala na bazi željeza

Metali na bazi željeza široko se primjenjuju kao konstrukcijski materijali u procesnoj industriji. U procesu proizvodnje aluminija, najveći ekološki problem je emisija fluorida, koji nastaju u samom tehnološkom procesu. Osim negativnog utjecaja na okoliš, fluoridni ioni stvaraju korozivni okoliš koji uzrokuje propadanje procesne opreme. Bitni čimbenici koji utječu na pojavu i intenzitet korozijskog procesa konstrukcijskih metala je koncentracija fluoridnih i vodikovih iona. Koncentracija fluoridnih iona u otpadnim plinovima iz procesa dobivanja aluminija određena je potenciometrijom. Dobivene vrijednosti, koje su ispod maksimalne dozvoljene vrijednosti prema zakonskoj regulativi, omogućile su kreiranje eksperimentalnih uvjeta istraživanja korozije željeza i visokolegiranog čelika 304. Utjecaj koncentracije fluoridnog iona (0, 01 i 0, 1 mol dm-3) i pH vrijednosti (4, 5 ; 5, 5 ; 6, 5) na koroziju željeza i visokolegiranog čelika 304 istraživano je in- situ elektrokemijskim tehnikama, cikličkom voltametrijom i elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom. Tehnikom cikličke voltametrije dobivene su informacije o mehanizmu i kinetici rasta oksidnog filma na željezu i visokolegiranom čelika 304. Elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom istraživana su strukturna svojstva međufaznih granica, te su dobivene informacije o debljini, kapacitetu, otporu i vodljivosti oksida željeza i oksida formiranih na površini visokolegiranog čelika 304. Povećanje koncentracije fluoridnih iona znatno ubrzava proces korozije na željezu i čeliku. Za razliku od željeza, čija brzina korozije raste sa smanjenjem pH vrijednosti, visokolegirani čelik 304 je stabilan i u kiselim sredinama zahvaljujući prisutnosti pasivnog filma bogatog Cr(III) oksidom. Krom, u području nižih potencijala (E < 0, 4 V), olakšava pasivaciju čelika, dok u području viših potencijala (E > 0, 4 V) pokazuje sklonost transpasivnim pretvorbama, što uzrokuje značajno otapanje metala kroz anodni film. Rast pasivnih filmova na željezu i visokolegiranom čelika 304 analizirani su na osnovu modela točkastih defekata, uz pretpostavku da su glavni nositelji naboja na željezu kisikove vakancije i/ili kationi u intersticiji (elektron donori), a na visokolegiranom čeliku 304 kationske vakancije (elektron akceptori).

željezo, visokolegirani čelik 304, fluoridni ion, pasivni film, ciklička voltametrija, elektrokemijska impedancijska spektroskopija, potenciometrija, točkasti defekti

nije evidentirano