Chemie - skripta

itjch vrstev (elektrickA
dvojvrstva).
K nejzn6mdjSim teoriim na existenci elektrickd dvojvrstvy patii teoric Hclmoltzova, Guy-
Chapmanova a Stemova, ktcri se v souiasnd dobd povaZujc za ncjr'r'stiZndj 3i.
Obr. 2 Teorie dvojnd vrstw
I - Helmholtz,
2-Gouy-Chapman
3 - Stem
Sternova leorie uvaZujc jako piidinu rzniku vndjSi vrst\1, kromL! elektrostatickich sil takd sily
adsorpdni. '[a i6st iontii. ktern je k vnitini vrsni r iiziina takd adsorpdnimi silami. l-ltvaii u
vndjii'rstr1'opaini nabitou plosnou'rsnu, kterf rrd alc ' absolutni hodnot6 mensi plosnl
nfbog neZ vrstva vnitini. Zbrrek nabo.jc vnitini vrstrl jc neulralizoviin druhou ddstf opadnych
ionti. kterd jsou k vnitini YrstYi poLltiin! pouze e)ektrostatick, mi silami a tvoii tzv. difuzni
vrstvLl.
Podstatnd pn kr, Stemor,r' teorje lzc shrnout do nisledujicich bodit:
1 . Prvni cast dr ojvrstvv se skladrl z vnitini vrsn r disricc a adsorpini dristi vndjsi vrstr;r
(Sternor.a vrstva).'feto ihsti odporidii potcnciilni rozdil r1i.
2. Druhou ddst d'oj'rst'r' n oii diluzni tlst vndjii 'rsn,r. kterd.ie poutdna jen silami
elektrostatick. mi. Odpovidd.ji potcncialni rozdil l.
4.
3. Pr'ni d6st dvojvrstr'sc pohvbLrje pouzc pii pohybu dispcrsni idstice a neni rozptylov6na
tepelnim pohlbern. Druhri ddst se nu2e pohvbovar s okolni kapalinou a takd mfiZe
pronikat do kapalinl,. .Ie rozpnloldna tcpcinjm pohlbem.
Prui ddst d'oj'rstr'1 'ese stejni vc'lki nabo.i iako jeji ilruhf diist ar.sak s opainim
znanrenkcm. lv{ezi obEma i6stmi eristuje proto pohlbove rozhranf. kterd mi urditj
potenciil. Nazvva se elektrokinetickv potenciil nebo potencial ( a charakterizuje
dvnan.riku dvoivrstvr.
Celkorj potcncielni spdd I'obou vrsn'6ch se nazild Nernstirv potenciiil E.
E-tY+i
Potenci6l y kles6 linefrnd. i klcsa cxponencialni.
Potenciril ( neni tedl' celkovf potencidl povrchu tuhd taze vLidi thzi kapalnd. Je to potencidl
rozhrani mezi piil6hajici vrstvou ii ostatni kapalinou (poh_vbovd rozhrani) a je jim
charakterizov6na elcktricka dvojvrstva mczi dvima t-izemi.
o oo
4l
Hodnota -1 potenci:ilu sc r.'dtsinou pohl'buie v rozntez.i 50 aZ 100 mV .Teho snfZeni lze
dosdhnout zrysenim replot),, pouzitim ultrazvuku nebo piidavkem elektrollti. Pii poklesu
jcho hodnot"v pod + 30 mV (kritick. potencial) nast6vd tzv. koagulace. Stavu. kd)'r:0 mV se
dosahne tehdl'. kd1) dif-uzni vrstva zmizi a dvo.jvrsna se sklada pouze zc dvou ploSnlch
vrstev nesoucich stelni Velkj. ale opadnj naboj.
NeimenSi koncentrace elektrolltu. ktcrii r'l oldvii zjevnou koagulaci se nazl"r'6 koaguladni
rrrrih.
Zarim co o srabilita lloibbnich solir rozhodujc piedeviin.r elektrick! nlboj ddstic. u llofilnfch
pttsobi stabilizadni' kronri nibo.je zc'jmena \rstva orientovan!ch molekul rozpouStEdla
fsolvatovi obal).
Sohator_ obal. kter_ obklopr{e jcdnotli|el iastice sc skllidi ze drou rTstcr" pr|ni je tvol'L'na
oricntovanymi dip6lovjmi Irtolckulanti rozpouslcdla. poutan.mi k porrchu iastic podobnE
jako iontl,u llotbbnich koloiclir. l)alii molekLrll rozpouitidla jsou pouthnl rolniji pii cenr
jejich polirni oricntace je mlena tcpcln!m pohlbcm. T1to "r'olni-jii rnolekull" t\{)ii drrihotl.
difuzni r,rstvu. kterri pll nule piechizi oJ elispergovartd tize k rozpouitEdlu. Solvatov! obal .1e
d[N'odern. prod se jednotlive dastice ncnohou spojoYat clo \Etiich celki, Na rozdf] od
hctcrogcnnich disperzi vznikaji llofilni kolc,idni roztokl' sat.novolnjnr rozpouStdnim disper-
zniho podflu v disperznim prosticdi (rozpouitidle). I{adi sc k honrogennit.r.t s"vstdmtrm. Rozdil
od analllicklch dispersi (prar.jch roztoki) r'lpljvi z rozmdrii dispcrznich diistic. kterd ma-ii
urdiri stupcri dispersitl. Napi. cxistLrji molekulv dispersniho podilu v takove vclikosti. ktera
r'1'luduje vznik analy'tickd disperzc. Touto skupinou l.vofilnich disperzi jsou tzr'.
r,-vsokomolekuliirni kolidni roztokl. r'e kter- ch dispcrznimi ddsticcnri .isou jednotlivi
makomolekuly' piirozen6ho ncbo umdlcho pilvodu.
Z r;vsokornolekularnich litck piirozencho pLrr otlu to .jsou piede vSinr poll sacharidl (celuloza.
Skrob atd.). bilkovinl' atd.
Bilkovinyjsou v podstati amlbterni konrplerni aminoklsclinl'. Je'iich molekull' obsahuj i
skupiny k.vscld i bizicki. Podle cliarakteru prostiedi mohou mit jejich nrolekuly n6boj kladn!
nebo zfpornl. Jc-li prostiedi alkalick6. ziskii molekula bilkoviny odStipenfni protonu zdpornli
ndboj. V k.vselenr prosticdi ziskir zachlceninl protollu kladnl ndboi nebot'sc ke k,vselind
chovii iako zasada.
NII:- Ctl: COO'+ NII: CII: COO- ' H-
NIl:' CH: C(X)- + NII:' Cll: COOH - OH
Pii urditdm pll. kd.v se klscli a bdzicke lunkdni skupiny vnitind neutralizuji. nepi*liidd v
molekule Z6dn! z n6bojii a bilkovinajc ve svdm izoelektrickdm bodd.
Piiddnim mcnSiho mnoZstvi inditlrcntniho elektroll.tu se na rozdil od ll ofobnich solti
nedosiihne 76dn6 zmdn1. Teprve .jeho nadbl'tkenr lze iist molckul rozpouStddla ze
solvatovych obalir odstranit a poruSit stabilitu iristicc.
5.2 Hrub6 disperse
Soustava. ktclou tvoii kapalne dispergujici prostiedi a tuh6 dispergovand frize se nazyvti
sr.ispenzc. Vitiiuou sc.jcdni o rozpt- lcni tiZko rozpustl)ich trLhich lhtck r, kapalind. Velikost
dispersnich iastic sc pohlbujc r rozn:czi l0 - l0 m. Pokud.jsou iastice ntenSi, bliZi se
suspenzc svirni r'lastnostmi koloidninr roztokum.
Suspenze vttsinou nriiaji polldisp,-'rsrri charaktet. kter_ sc dii stanr-.r'it liakini s,ldimentaci.
Pro ni st- urdi hnrolnost odsedinrentovanj ch podilu za das a sestroji sc oiisluSne sedimentaerli
kiivkl'. Z.ic'iich plhbihu a nchlosli sedimentace lze stunorit rozloZeni hnrotnosti jcdnotlirjch
dispersnich frakci.
5.3 Emulze
Soustava noieni kapaln- nri fdzemi 'dispersni proslicdi i dispersni podil" sc nazivi crnulzc.
\Iznikd tcdv zc dvou kapalin. kteri st misi bud'on'rezrena ncbo sc n!-lr.)isi virbec. Jedna I'dze se
ve dn:h6 rozpt- li v poclobE nral_ ch k.rpt'k. Podlc r clikosti rozpt, lcnjch k:rpek se emulze d6lf
na:
ar koloidni
b/ l.rnrbodispersni
ci snriiene.
Enrulzc vznikaj i picdcviim z tako\')ch kapaLn. ktercl se jen nrlllo fi!i hustotou a kter6.jevi
navzfjen.jen mali povrchove napiti.
Stabiiita enrulzi je poilminina a piitomnosti latck zr anl ch cmulsiiton . f vto se hromadi na
fiizor'6m rozlrrani a zabrariuji tim spojenijednotlir jch kapck.
Piidd-li se k helerogenni dvoulizore soustavi voda - olrj nrali nrnoZstvi emulgdloru.
intenzir,nim nrichdnim (tiepinim) se ziskii sicc opdt dvoufiizovd soustava. avSak misto
pfn,odnd dvou makroskopickl oddilen. ch kapalin budc nlni jedna kapalina le druh6
dispergovdna ve lbrmi nralich kapek. \'znikla soustar a nrh charakter emulze s
mnohonisobnE vEtSim dotrkovvm polrchem mezi lhzcmi. kteryie tim vitSi, dim jemndjSi je
emulze.
Iinrulgdtory' (stabilizatorl).jsou nejdastdji povrchovi aktivni l6tk1. kterd.jsou adsorbovin"v na
fiizovd'm rozhrani a zdc se polhrr.rE Lrrientuji tak. ab1 hvla polarita mezi fiizemi co nejmenSi.
Stuperi orientace zdvisi na t)pu cmuigitoru a na polaritE obou kapalnjch frizi. Jako
emulgatory slou2i:
l . koloidni clcktrolltl, (alkalickri mj dla).
1-l
2. lyofilni s6ly (bilkoviny. poll,sacharidy),
3. jemnd rozptilend tLrhd l6tk1 (CaCOr),
Rozli5ujf se emulze olejri ve vodE nebo vod) v oleji. Pod pojmem "olej" se piitoni obecni
rozumi kapalin.v, kterd se s vodou nemisi.
Vhodnou volbou cn.rulgdtoru lzc nEkdi zmdnit en.rulzi olej vc vodd na vodu v oleji nebo
naopak. Je'"'ie oznaiov6n iako inlerze ernulze.
Piirodni i urndle vytr oiene ernulzc n.raji znadn-v technicky ryznam (potravindiski, papirensk),
textilnf , farmaceutick-v pritm.vsl atd. ).
5.4 Aerodispersni soustavy
Je-li dispergujicim prosticdirn (dispcrsnf prostiedi) pllnni fiize a dispergovanii fiize (dispersni
podil) tuh6. .jedn6 se o tzv. koui (cl!m) a prach. .Te-li dispersni podil kapalni. jednii sc o mlhu.
Poh.vbuic-li se velikost dispergovan.vch idstic v oblasti koloidnich rozndru, mluvi se o
aerosolcch (koioidni koui a mlha).
Kapky mlhl, se poh)'buji v rozmczi 0.02 - 5 p. tuhd aiistice kouie 0.05 - I p a tuhe diistice
prachu5-zl0pr.
Aerodispersni soustaq, se v piirodd vr.skrlujf iasto. pii dem pfrvod dispcrgor,ane ldze mriZe
bi.t piirodni nebo antropogenni, PrLiml slor,, koui a mlha jsou neZridouci. proto odddlov6nf
dispcrgovanlch d6stic od dispcrgujiciho prostiedf hraj e drileZitou roli pii ochran6 ovzduii.
5.5 P6ny
Pdnl' tvoii piechocl mezi emulsemi a aerosoh', Dispersnim prostiedfm je kapalina a
dispergovanou fiizi pl,v-n. Stabilila pdnl zdvisi na kapalini. na zpirsobu piiprary pdny a na
vsech slozkdch piitomnjch v kapalnc f.4zi. Take u pdn maji rozhodujici vliv stabilizrltory.
Napi. pivni pdnu stabilizuji bilkovinl. do hasicich pdnotvoniriclr piistrojt se piidrivd saponin.
v domiicnosti se piipravuie pdna z vajednlich bilki atd. V prirmvslu sc rvorba pdny spolu
s emulgaci tuhjch ddstic r'1uzir'6 pii flotaci. I'fmto zpirsobern lzc napi. odddlovat z rud nebo
z uhli ccnnd sloZk1'od hlu3in1,. odstrairovat nerozpultdne liitkl'z odpadnich Iod atd.
44
6 Koroze stavebnich materiihi
Pojmem koroze se rozumi nez6mdmd poruSor,ini lAtek (kovu, betonu, plastt atd.), ktere je
vyvol6no chemickou nebo elektrochemickou reakci l6tky s okolim a kterd nastiivd nejprve na
jejim povrchu.
6.1 Koroze kovri
U kovfr se rozliSuji dr,'a ziikladni tlpl koroze - ploSna a dtrlkova.
K ploind korozi dochizi v klselern prosticdi. r1r'ol6r,andm nejdasttji oxidem uhlidiqim, are
take r.olnin.ri miner6lnin.ri klsclinami jako napi. k1'selinou sirovou, dusidnou a
chlorovodikovou.
Drilkovi korozc jc ryoldr'and v neutralnfm prostiedi k1'slikem a projevuje se tvorbou
hlubokjch dirlku najinak zdirrnlivd neporuSenim povrchu materidlu.
Korozi lze podle jejiho mechanismu rozddlit na:
. Korozi chemickou
o Korozielektrochemickou
o Korozi m ikrobio logi cko u
6.1.1 Koroze chemickf
Chemickd koroze kovtr spodivd vjejich oxidaci klslikcm. Kor'1' piiton piechdzeji na sroji
iontovou formu. Afinita kovit kc klsliku jc znadn6. proto se na jejich povrchu ihned tvoii
vrstva oridu (tab. I 1).
Je-li oxid \')t\'oien. na povrchu koru rozpustni. oridace resp. koroze pokraduje. Je-li vznikly
oxid nerozpustn'i. koroze ustdr'6.
Vznik ochranni oxidicke vrst\') hraje drjleZitou ro)i pii samovolnd ochrand kovfi (Al, Zn atd).
Piitom rozhodujici pro korozi .ie mezivrstva rnezi oxidern a kovem. Tak6 miilo rozpustnd soli
mohou r,ltviiiet ochrannd vrsn1,. jak je tomu v piipadi olor.a proti prisobeni H2SOa.
ab. ,\tlnite h kor [r ke kr shku
Picmdna kor'/oxid Afinita (k.I.mol-')
Al/Al:or 1620
Zn'ZnO 318
Fe/FeO 244
NiNiU :t6
Cu/Cuo 127
Ag'Ag;o 11.3
Au,'AuzOr -t66
li
zelezo se rozpousti v kyselini chlorovodikovd a sirovd. v prostiedi kvseliny dusidnd r,Sak za
studena ke korozi r.redochiizi vlivem pasivace por,rchu. Aniontl'cl' a So.r--(sddra, hoiednatf
maltovina apod.) v1'r'oLivaji korozi 2eleza:
fe .2Cl-+FcCIr+2e
lc+lll +I{:
Proti pusobenf vdpcmeho mldka jc Zclczo odolne. coz.j.- dtilcTitd pro jeho pou2ili iako
viztuzc do betonu.
N4td' rltvriii na svin por,rchu zrolna rrstYu sloZt'nou z icn'cndho CutO Pii \')iiich
replotach r,zniki dern! CluO, ktery se srtadno odlupuje. Na Vzduchu se na tnddi noif patina
z Cu(OH):.CuCO:.
Dikv u5iechtildrnu charakteru lze mid'polt2it i rta nlistech. kde piichazi do st)ku sc zcminou..
Pokud na mdd' prisobi ar.noniak. fi oii se na jeiinr poYrch toxicki hl drorid tetramirl
mddiratlf .
2 Cu * l'l NH, - I llro - Or --+ I fCu(Nl{:)+l (OFI)I
Zinek se na povrchu pokrjva ihned rrsnou oxidu a hldroxid uhliiitanu ZnO -
Zn2CO](OH)]. ktera.jcj chrdni pied dalii korozi. Zi[ck sc snadno rozpousti jak V kyselin6ch
tak v hldroxidech (amfbtcrni charakler zinku) za vzniku soli zinku a pl1'nn6ho H1
Ve vzduchu obsahujicinr orid siiidit,v vznikl na povrchu zinku siran zineinat- :
2 Zn : 2SO:+ (l: - 2 IIrO J 2 ZnSOr + 2 llr
Ke korozi Zn clochitzi take r zemini obsahujici iontl C.l1' . SOrl-. NOr' nebo NHr-.
Zvliistnim piipadenr koroze zinku je napadani r,odou r')sriZenou na.jeho povrchu (..poccni"
pii pickroieni rosn6ho bodu). v nepiironrnosri col se na povrchu Zn objc\uje ..bild rez".
sklridajici se ,,.7.nO a Zn(OII)2. .Tejf Vrsna.i.'r'eln.ri p6ror.'itd. ipetna lpici na povrchu Zn. proto
jej pied korozi nechriini. Bilou rez 1zc z povrchu matefi6lu odstranit mcchanicky a zajistit
k ndmu dostatcan- piistr"rp CO1.
Zinek ve styku s r'6pemou nebo s6drot ou rnaltou je mirnd a stcinontdrne napadln.Foukane
Zivice (asfalty) zinek napada!i. jelikoT ohsahuii orida.r.ri produktl. l,r vakuovan,vch Zivic kc
koroz,i 7,n nedochhzi. Ll ochrannich niitaril rinkri na bazi Zivic nelze pou2it t)'. ktcrd obsahuji
l'enol (r'liv k1'se16 reakce).
Olovo je proti oxidu.jicim k1'selinam stdlc. zejmena t\'oii-]i se na .icho povrchu ochrannzi
vrstla z malo rozpustnd soli (napi. PbSOr). V k1'sclini dusidn6 se rozpouSti:
Pb + 4 HNO-r+ PbO,IOr): + 2 H:O + 2 NO:
Prisobenirn yod obsahujicich rozpuitin! orid uhliiitj rznikit na povrchu Pb miilo rozpr-lstni
h-vdro genuhl idi tan olovnatl' :
2 Pb +,1 cor + 2 H2o r O1 + 2 Pb(HCO:):
46
V:ipennri a cementove malta napadaji olovo za vzniku miilo rozpustndho Pb(OH). Siidrova
malta naproti tomu na okrvo ncptrsobi.
I Ilinik jc proti ptsobeni oridujicich kl selin stal1. Kl selina chlorovodikovri hlinik poru5uje:
IAi'6IJCI +2Alclr-3Hl
Hlinikor'! ncb,: hlinikcnr pctazenr plech ncnri pii.jit ilr-r stl kLr s alkalickl reagujicimi
K chcmick.' kt-,rozi kovli lnu2e Joch/rzet i pii absencr elcktrolltu v dusledku piime reakci
star,chninri iritkanri. I ll.droricli .i e' j LozpouStij i :
2 Al, 6NaOIl + 6 HlO-+ I \a,LAl(OH),.] + i H:
Hlinik neodolavri ani k.vsclc ncbo zasaditE reaguiicirl solim. Projcvu.je se tak jeho amfoiemi
charakter. l.ldinck se projevuje v poiadi:
Cl > .r-O:- > SOr:'
Na- > K- > NFIrt > Car- > \{gr-
Kt- korozi hiiniku dochiizi i pii sty ku s hoicinatou ntaltovinou.
K chenrickd korozi kovii nruZc dochlzet i pii ehsenci elektrohlrL r dusledku pifrnd reakcc
s pl1n1. Charakteristick. m piikladcnr tohoto procesu .je koroze kovir pii vvsok.vch teplot6ch
v prostiedi oxidujicich pllnir jako napi. klsliku nebo lodni piry'. Na povrchu Zeleza se tvoii
nad 575 "C vrstval"eO. kterou piekrj vd tc'nki vrsn a I c.O1 (ntagnetit). piech6zejici na Fe2O3
(hematit). Pii teplotach pod 575 "C .je korozni r rstva (okuje) n oiena r - ludn6 z Fc:Or s tenkou
vrstvou FelO; na jej im porrchu.
6.1.2 Koroze elektrochemicki
NcjJule;irijSinri procesr korozc r l.r.rr i j.oLr lroec!\ clck lrochem icleh.r prnodrr. Jcjich
podstatou.je tvorba elektrochernickj ch il6nku. vznikaiicich mezi dvdma korl' s rozdilnlnr
elcktrochcnicklm potenc idler.l.r. Kov s ni2iim potcnciLilcm .jc anodou a rozpouSti se
(koroduje). kov s potcnciilen r'1,Siim je katodou a nerozpor.titi se. Piiklad je zn6zom6n na
obr.3.
.lrktrohl
Obr. i Scherna elektrocl.remickdho iliinku
Anoda (zinek) se rozpouiti a ionty Zn-- se pohl'bLrji surdrem ke katodd. Proudovy okruh je
uzavien stykem obou kovrl. Iontl Zn'- reaguji s iontl OH- uvoln€nlmi disociaci vody a v
okoli anody vznika miilo rozpustn- Zn(OIJ):. Piebyrek H- ionti v okoli anody zpisobuje
pokles hodnoty pH. Na katodd se r1'bijc'ii iontl H- . proto je v jejf blizkosti piebltek OH- a
nH elektroh'tu yzrirstii.
illl]m,,,,
Hodnot_v tzv. standardnich potencidhi r.'vbran.vch kovri ponoienjch do jednomol6mich roztokri
jejich soli vidi potenci6lu standardni vodikovd elektrody pii 25o C jsou uvedeny v tab. 12.
Mistni elektrochemick6 tlainky a mikrodl6nkl r'znikaji rriznymi zpfisoby. Tvoii se napi. na
povrchu nehomogennich kovt. kterd obsahuii v-vcezcniny nedistot nebo oxidri. U litinl'
vznikaii mezi Zelezem (anoda) a uhiikem (katoda).
Tab. l2 Standardni clektrochemlcke potencr ,KO
Kov Elcktrodov:i reakce E., (V)
\{s + !Isr* -f 2 c - -.J+
Rc Llc +Be--*Ie 1.70
AI Al -+Alr'+3 e - 1.6'7
Mn \In -+ lvlnl*- I e - 1.05
Zn /n ) Ln- ) le - 0.762
Cr Cr -'> Cr''- f 3 e - 0.71
I.c Fe-+Fe:'+2e - 0.441
Ni Ni --rNi.le 0.r50
Pb Pb-+Pb+2e - 0.126
t{ FI" +lH--.2e 0.000
Cu Cu -> Cu:- +2c + 0.345
Cu Cu -+ Cu.''1_ C + 0.522
Ag + Ag-+ g + 0.800
Pt Pt+ P1 +2e + 1.2 piibl.
Au )Au' +e | 1.42
AU AuJAu-+e + 1.68
dardni lek hemike iall kovu t (15' C)
VndjSi dldnky vznikaji napi. na povrchu kovu s poruienou vrst\,ou oxidLijako napi. u Zeleza.
Oxid.v jsou virii 2elczu katodou.
Koroze kovfr mriZe probihat v atnloslbie (na vzduchu). ve vod6. r'e vodn,vch roztocich i
v ptdd.
6.1.3 Koroze kovi v atmosf6ie
Vyznaduje se piitomnosti jcn omezendlro mnoZstvf elektrolltu. ale neomezendho mnoZstvi
kysliku. Nepravideln6 vznikajfcl tenkd vrsn'a elektroll'tu m6 ner:triilni nebo kysely charakter
jehoZ sloZeni jc piimo ovlivn6no atmosftrou a jejimi neiistotami. 'l'ak napi. sr6Zkov6 voda je
elektrolltem, ktery zpravidla obsahuje kationty H;O-. Jc-jich piitomnost piimo souvisi
s asresivitou tdchto vod.
48
Koroze oceli v atmosf6ie zadinri tehd-v. kdyZ relativni vlhkost piekrodi 65%. Prvni produkty
koroze Fe(OH)2, Fe(OH)3 jsou zrnitc a tvoii na povrchu povlak. Dal3im piisobenim vody a
kysliku pokraduje tvorba oxidovan. ch sloudenin a soudasnd se primdrni produkty pietvoienim
zhutni a v,"-tvoii s povrchem oceli per,nd lpici vrstvu. Ochrann! ridinek tdto vrstvy a jeji
sloZeni. stejn6 jako intenzita rezivEni zdvisi na stiiii oceli, na piitomnosti H2O a 02. na
agresivitd atmosldry a na kvalitd oceli (piftomnost slitinor"jch prvkri).
6.1.1 Koroze kovri v prid6
je ovlivnina mineralogicklmr. chemicklmi a I\,zikalnd - chemicklmi vlirl'. Elektrochemick6
dldnky (koncenlradni il:inkl) se aasto noii n:r kovor.vch piedmdtech uloZenylch v zemi
(r,odovodl'. ply'novodl' atd.). Na rirzn_ ch mistech v pirdi jc koncentrace soli ruznri coZ
1woliivri rozdil v hodnoti potencidlLr na odpovida jicich mistech kovovdho materi6lu.
Vznikaji tak mista anodicka (matcridl koroduje) a katodickd. O pribdhu koroze rozhoduje
dmh pid-,,"..jcii vodivost. chemick6 reakcc. hodnota oridai nd-redukdniho potencidlu.
Pisditd pidv nepfrsobi agresivni. Jilovitd piidl rliver.n piitomnd vody a dalSich dinitelfi (obsah
siranir a chloridfr) jsor: agresivni. Vdpenatd pfrdl brdni korozi a zprar.idla umoZiuji dobry
odtok vod1. Humusovite, na r,6pno chudd p[rdy.jsou velmi agresir,nf. MiZe u nich dochiizet i
k biologickd korozi vlivcm iir.rnosti desullatadnich baktcrif.
Na korozivni vlastnosti pird lzc usuzovar i podlt- zjiitend hodnoqv specifickd elektrickd
vodivosti (tab. 1 3).
Nizkd hodnotl'pH. piitomnost Cl-. SOr--a S'- podporujr korozi. Piitomnd uhliditanv naproti
tomu nebezoedi koroze sniZuii
Hodnoty oxidaind-redukiniho potenciiilu posklluji obraz o tom. jak6 procesy v pfidd
probfhaji (Tab l1).
Tab t4 zdvisl ho,.ln idatnd-edukidni
Jh. Ll Hodnoceni korozi\ nich r lrstnosti ou. podle hodnot soccifickd elektrickd vodivosti
Snecifick:i clcktrickf vodivost pudr (S.m-' Charakteristika
10-' velmi silni agrL-sivn i
10-' t.3 . 10' silnd agresivni
3,3 . 10- 2.0 . 10- agrestvnl
2.0.10--1.0.10* lndlo agresivni
1.0. l0' 5.0. l0-' slab€ agresivni
5.0 . t0-' prlktickl neagresivni
R Dudni asresrutv v zilvrslostr na hodnole oxldaene-redukaniho Dotenclilu
Oxidatni-rcd u kin i notenciril (m\') Mira agresivitv
100 siln6 agresivita
100 200 slabii agresivita
200 '+00 mal6 agresivita
'+00 Zidni agresil ita
49
6.1.5 Koncentraini 6kinky s kyslikovou depolarizaci
Koncentraini dl;inky s kyslikovou depolarizaci vznikaji v dusledku rozdilnd koncentrace
kysliku na smiiden6m povrchu kovu. V kapce na povrchu Zeleza dochhzi ke korozt v
nrikodldncich l.elezo - oxidy Zclcza, K1'slik rozpuitdn,v ve vodi se piitom spotieboviva k
depolarizaci katody ajeho ibltck sc ttahrazuje z or zdr.rii difuzi. pomalcjSi neZjejeho potieba
k depolarizaci. Proto je uvniti kapkl koncentrace O ni2ii rreT na.icjir.n okraji. Stied kapkl se
stdv6 anodou a jeji okraj katodou. lonn |e-- se pohl'buji smirem k okraji kapky. kde se r'
alkalick6m prostiedi tvoii h)dratovan! oxid. Ten ditlek obklopi a uzavie. Koroze vS:rli
pokraduje aZ do rryschnuti kapk-v. Schdma.ie na obr. 4.
Obr.4 Koroze v kapce vodl
Reakce probihajici na anodd:
Fc -+ Fe2*+ 2 e'
Fe2*+2OH-+ Fe(OH)2
Reakce probihaj fci na katod€:
02+2H2O+4e-+4Oll-
211'+0.5O:+2e-+ H:O
Reakce probihaj ici na povrchu kapky':
2 Fe(OH): + IJ2O + O: -) 2 Iic(OH).;
Korozi kovrh ovliviiujc ccl6 iada thktori jako napi. koncentrace rozpuStindho kysliku a oxidu
uhlidit6ho. vipniku, hl drogenuhliditanir. siranir. chloridfi. organickvch l6tek atd.
Flydrolyzou iontri kor't. ','l ludoviininr CaCOr a dalSimi rcakccmi vznikri na povrchu kovri
ochranni vrstva, kterii mri2e zabrdnit dalSi korozi. Il Telezndho potrubi je talo vrstva tvoicnl
piedeviim smdsi l.rydratovandho oxidu 2eleznateho a CaCO3.
6.1.6 Galvanicki koroze
Rfrzne piedmdtf instalovand v podzemi mohou podldhat korozi vlivem bludnlch proudri,
kterd ptrsobi jako zdroj potiebnd elektrickd encrgie. L)ochilzi k elektrolyze. spojene s Libltkem
kovu. DfileZitou roli piitom hraje obsah clcktrolltii v pridd i hodnota oxidaini-redukdniho
poterrciiilu. Jako zdrole proudu piichdzeji v uvahu z.aiiz.eni, pouZivajfci stclnosmimy proud.
Izduch
*,,;u2. t'- .,'.,r"'2 tJ t roao
50
jako elektrick6 poulidni drdhy, lanovky, svaiovaci agreg6ty atd., pracujici se stejnosm6rnlm
proudem, kterii jsou jednim vodidem uzemnEna. Zejmlna v mdstsklich aglomeracich mohou
na notrubi a na instalacich vzniknout znadnd Skodv.
Obr-.""kle b!r'6 kladnlim p6lem vedeni elektrickd drdhl a zdporntm vodidem koleje. Proud
probfh6 zpdt k ziporncmu p6lu nejen kolejemi. ni'brZ i kaZd" m vodidem, s nim2 jsou ve
spojcni. Spojcni n.rczi kolc-jcnri a polrubinl trnroZiuje r'lhkii. dobic vodivd pida. Na obr. jc
zndzornin postup proutlu v oblasti kol,-' ji a l blizkosti instalaci. Usmc:riiovate, vedeni, koleje
a motor vozr.l picdstavu.ji hlavni obrod. k nimuZ piildhl obvod ryoldvaiici korozi. Potrubi
ulo