Die Stimulierung des atmosphärischen Rostens durch Sulfate

Abstract

Ausgehend von der im Laboratorium festgestellten Tatsache, daß der Übergang von Schwefeldioxid zu Sulfation am verrosteten Eisen bei niedrigen Schwefeldioxidkonzentrationen sehr rasch erfolgt, so daß nur das Sulfation als kinetisch wirksamer Faktor in Betracht kommt, wurden reine und vorgerostete Proben von C‐Stabl der Einwirkung von Eisen II‐sulfatlösung ausgesetzt. Hierbei wurde gefunden, daß unabhängig von der Konzentration der Sulfationen nach einiger Zeit eine stationäre Korrosionsgeschwindigkeit erreicht wird. Diese stationären Bedingungen stellen sich jedoch mit zunehmender Sulfatanfangskonzentration zu nehmend später ein. Daraus wird gefolgert, daß die Korrosionsgeschwindigkeit von der Abnahme der Sulfataktivität im Reaktionssystem abhängig ist. Im Falle der vorverrosteten Proben scheint der vor handene Rost einen hemmenden Einfluß auszuüben, da er die reaktionsfähige Eisenoberfläche verkleinert. Bezüglich der Kinetik der Reaktion werden zwei ver schiedene Mechanismen angenommen, die unterhalb und oberhalb einer bestimmten kritischen Sulfatkonzentration auftreten.

Die Kinetik des Rostens von Eisen in der Atmosphäre

“…Der Auf-und Abbau des Oberflachenelektrolyten hangt vom Wassergehalt der Atmosphare und daher von den meteorologischen Kennwerten ab Aufgrund der derzeitigen Kenntnisse iiber den Mechanismus des atmospharischen Rostens. besonders des beschleunigenden Einflusses von Schwefeldioxid sind folgende Einflufjgrofjen fur die Kinetik der aktiven Rostungsperioden wichtig (6)(7)(8)(9)(10)(11)(12). a) Kleine Wassermengen von 1 O-' bis < 100 g .…”

“…a) Kleine Wassermengen von 1 O-' bis < 100 g . m-' fuhren zur Bildung eines Oberflachenelektrolyten als konzentrierte Losung der Reaktionsprodukte mit geringer Wasseraktivitat (6). b) Das Schwefeldioxid der Atmosphare wird von der rostbedeckten Oberflache fast quantitativ aufgefangen und zum groaten Teil verhaltnismafiig schnell zum SO:--Ion umgewandelt (7 -9).…”

“…(2) in impliziter Form folgendermaaen ausgedriickt werden: angenommen werden kann. Der Ausdruck 3 kann umgeformt werden zu: VK = f ((SOzatm), (H20), (TI) ( 6 ) Zur naheren kinetischen Beschreibung der aktiven Perioden des atmospharischen Rostens im langzeitig stationaren Zustand wurde das im weiteren beschriebene Versuchsprogramm durchgefiihrt.…”

Analyses of Some Suggested Mechanisms for Atmospheric Corrosion of Iron in Presence of So2

“…It is suggested that protection of the surface from access of air and SOz by the overlying rust layer also contributes to this observation. These workers therefore propose a two-mechanism model for rusting of a pre-rusted iron surface in an SOz-containing atmosphere (12). This model predicts that the corrosion rate should vary, depending on the fractions of the surface underneath the rust which react by each path:…”

“…Using the assumptions quoted above, and assuming reactions (8) and (10) t o be the rate-determining steps, with comparable rates, Barto& and BartoAovd suggest that the current density, j , is given by equation (12).…”