Техническая химия. Чернов Б.Б - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

22
Наиболее распространенными реагентами, применяемыми для
связывания остаточного кислорода, являются гидразин-гидрат N
2
Н
4
⋅Н
2
О и
гидразин-сульфат N
2
Н
4
⋅Н
2
SО
4
, которые обладают сильными
восстановительными свойствами. Реакция связывания кислорода протекает
по уравнению:
N
2
Н
4
+ О
2
→ N
2
+ 2 H
2
O.
Пример:
Суммарный процесс электрохимической коррозии с
кислородной деполяризацией может быть представлен следующими
реакциями:
2 Fе + O
2
+ 2 Н
2
О → Fe(OH)
2
,
2 Fe(OH)
2
+ 1/2 О
2
+ Н
2
O → 2 Fe(OH)
3
.
Определить количество кислорода, которое необходимо для того, чтобы
разрушить слой металла толщиной в 0,1 мм на площади в 1 м
2
с
образованием Fe(OH)
3
и массу образующегося Fe(OH)
3
. Плотность железа
7,8 кг/м
3
.
Решение.
Суммарную реакцию коррозии можно записать в виде:
4 Fе + 3 О
2
+ 6 Н
2
О → 4 Fe(OH)
3
.
Исходя из нее, можно определить расход кислорода на 1 г
прокорродировавшего железа:
[]
[
]
[]
43,0
8,554
323
4
3
2
2
=
⋅
⋅
==
Fe
О
О
.
Масса слоя железа толщиной 0,1 мм на площади 1 м
2
будет равна:
7808,71000001,0
=
⋅
⋅
=
Fe
m г.
Следовательно, требуемое количества кислорода составит:
780·0,43 = 336 г.
Массу образующегося Fe(OH)
3
можно определить из соотношения:
1492
8,55
7808,106
3
3
)(
)(
=
⋅
=
⋅
=
Fe
FeOHFe
OHFe
A
mM
m
г.
Задачи
1. По условиям задачи (примера) определите количество образующегося
водорода, учитывая, что коррозия происходит с участием ионов водорода,
т.е. с водородной деполяризацией.
2. Согласно действующим в настоящее время нормативам, количество
кислорода в питательной воде котлов с давлением пара 4 МПа не должно
превышать 0,03 мг/кг. Определите число язвин (свищей) в
форме конуса
высотой 3,5 мм и диаметром у основания 10 мм, которые могут
образовываться в котле, учитывая, что в питательной воде котла содержится
0,03 мг/л кислорода и он полностью расходуется только на коррозию
металла. В основу расчета принять следующие данные: 
    Наиболее распространенными реагентами, применяемыми для
связывания остаточного кислорода, являются гидразин-гидрат N2Н4⋅Н2О и
гидразин-сульфат    N2Н4⋅Н2SО4,     которые     обладают    сильными
восстановительными свойствами. Реакция связывания кислорода протекает
по уравнению:
                        N2Н4 + О2 → N2 + 2 H2O.

     Пример: Суммарный процесс электрохимической коррозии с
кислородной деполяризацией может быть представлен следующими
реакциями:
                       2 Fе + O2 + 2 Н2О → Fe(OH)2,
                  2 Fe(OH)2 + 1/2 О2 + Н2O → 2 Fe(OH)3.
     Определить количество кислорода, которое необходимо для того, чтобы
разрушить слой металла толщиной в 0,1 мм на площади в 1 м2 с
образованием Fe(OH)3 и массу образующегося Fe(OH)3. Плотность железа
7,8 кг/м3.
     Решение.
      Суммарную реакцию коррозии можно записать в виде:
                     4 Fе + 3 О2 + 6 Н2О → 4 Fe(OH)3.
     Исходя из нее, можно определить расход кислорода на 1 г
прокорродировавшего железа:
                              [О2 ] = 3[О2 ] = 3 ⋅ 32 = 0,43 .
                                      4[Fe] 4 ⋅ 55,8
   Масса слоя железа толщиной 0,1 мм на площади 1 м2 будет равна:
                        mFe = 0,01 ⋅ 10000 ⋅ 7,8 = 780 г.
   Следовательно, требуемое количества кислорода составит:
                             780·0,43 = 336 г.
   Массу образующегося Fe(OH)3 можно определить из соотношения:
                                   M Fe ( OH )3 ⋅ m Fe       106,8 ⋅ 780
                  m Fe ( OH )3 =                         =               = 1492 г.
                                          AFe                   55,8

                                              Задачи

      1. По условиям задачи (примера) определите количество образующегося
водорода, учитывая, что коррозия происходит с участием ионов водорода,
т.е. с водородной деполяризацией.
      2. Согласно действующим в настоящее время нормативам, количество
кислорода в питательной воде котлов с давлением пара 4 МПа не должно
превышать 0,03 мг/кг. Определите число язвин (свищей) в форме конуса
высотой 3,5 мм и диаметром у основания 10 мм, которые могут
образовываться в котле, учитывая, что в питательной воде котла содержится
0,03 мг/л кислорода и он полностью расходуется только на коррозию
металла.      В    основу     расчета    принять    следующие     данные:


    22

Страницы