Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Челябинский институт путей сообщения

Филиал ГОУВПО «Уральского государственного университета путей сообщения»

(УрГУПС)

Кафедра естественнонаучных дисциплин

Общетехнический факультет

Е. А. Коновалова

С. М. Чигинцев

Химические источники тока и защита металлов от коррозии

Конспект лекций для студентов по специальностям

190302 «Вагоны»

190303 «Электрический транспорт железных дорог»

101800 «Электроснабжение железных дорог»

Челябинск

2009

Конспект лекций утвержден на заседании кафедры естественнонаучных дисциплин от 17 декабря 2008 г. (протокол № 3)

Тексты лекций по курсу «Химические источники тока и защита металлов от коррозии» предназначены для студентов дневного и заочного отделений специальностей «Электрический транспорт железных дорог», «Вагоны», «Электроснабжение железных дорог». Общетеоретическую базу лекций составляют лекции по основным химическим понятиям, необходимым для понимания вопросов прикладной химии на железнодорожном транспорте. В рамках этой проблемы рассматриваются химические источники тока (ХИТ), их применение на железнодорожном транспорте; дается целостное представление об электрохимических процессах; вопросы химической и электрохимической коррозии металлов, основные способы их защиты. Подробно рассмотрены теоретические основы коррозии, в том числе термодинамика и кинетика процессов.

Тексты лекций рекомендуются для самостоятельной работы студентов дневной и заочной форм обучения.

Рецензенты: А. Г. Тюрин, доктор химических наук, зав. кафедрой аналитической и физической химии ЧелГУ.

Н. В. Пыхова, кандидат технических наук, доцент кафедры коллоидной и когерентной химии ЧелГУ.

Оглавление

Введение …………………………………………………………………………….	4
Лекция 1. Электродные потенциалы и электродвижущие силы. Характеристика ХИТ ………………………………………………………………………………….	5
Лекция 2. Первичные гальванические элементы……………………………..	8
Лекция 3. Аккумуляторы ……………………………………………………………	11
Лекция 4. Топливные элементы ……………………………………………………..	16
Лекция 5. Коррозия металлов. Теоретические вопросы в области коррозии ………..	19
Лекция 6. Коррозия металлов в разных средах ……………………………………...	24
Лекция 7. Виды коррозии и техника борьбы с коррозией …………………………...	28
Лекция 8. Способы защиты металлов и сплавов от коррозии. Защитные покрытия...	36
Лекция 9. Электрохимическая защита металлов от коррозии ……………………..	41
Лекция 10. Ингибиторы коррозии металлов. Упаковочные материалы …………….	44
Заключение ………………………………………………………………………….	49
Список литературы ………………………………………………………………….	50

Введение

Конспект лекций по дисциплине «Химические источники тока и защита металлов от коррозии» составлен в соответствии с рабочей учебной программой «Уральского государственного университета путей сообщения» (УрГУПС).

Знание коррозионных процессов и способов защиты металлов - одно из основных направлений в деятельности инженера путей сообщения. Экономические потери от коррозии огромны. Они включают: потери металлов (до 10% от ежегодного выпуска); затраты на внеплановый ремонт и замену прокорродированного оборудования; ущерб от потерь при транспортировке тепла, нефте-, газо- и химпродуктов; затраты на экологические мероприятия. В ряде случаев недооценка коррозии делает небезопасным проведение технологических процессов.

В то же время, прямых специалистов по коррозии готовят ограниченное число вузов (обычно на химико-технологических или на факультетах в области стали и сплавов). Поэтому, инженеру путей сообщения приходится самому решать многие вопросы по защите от коррозии, как на стадии проектирования оборудования, так и при эксплуатации. В предлагаемом курсе, наряду с проблемами коррозии, рассматриваются и химические источники тока (ХИТ) для железнодорожного транспорта (их правильный выбор, электрохимические характеристики, особенности эксплуатации). Основная часть курса лекций посвящена не только теоретической части, но и обсуждению прикладных задач, которые необходимо решать в производственной сфере и на транспорте.

Изучение дисциплины опирается на курс "Химия", из которого студенты должны знать основы строения веществ, свойства растворов электролитов (воды, кислот, солей, щелочей), окислительно-восстановительные реакции, свойства металлов и полимеров. Основу курса составляет раздел химии – электрохимия.

Основная цель курса: формирование у студентов инженерно-химических знаний, позволяющих решать различные производственно-технические и научно-исследовательские задачи по избранной специальности.

В данном пособии рассмотрены и систематизированы на современном уровне все необходимые материалы для успешного освоения курса «Химические источники тока и защита металлов от коррозии».