авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 ||

«О. А. А лекин Ю. И. Л яхин хи м и я ОКЕАНА Допущено Министерством высшего и среднего ...»

-- [ Страница 9 ] --

В п р о м ы ш л е н н ы х условиях используется свойство мо р с к о й в о д ы на первичной стадии за ме рз ан ия вы де л я т ь к р и с т а л л ы чистого льда. П р а к т и ч е с к и опреснение в о д ы э т им м е т о д о м осуществляется в интервале температур от — 1,95 до — 3,89°С, когда е щ е не д о ­ стигается эвтектическая точка с у ль фа та натрия (— 8,2°С). Здесь т а к ж е в о з м о ж н ы р а з л и ч н ы е схемы. П о одной из них де а э р и р о в а н ­ ная м о р с к а я вода, о х л а ж д е н н а я до — 2,8 °С, поступает в замора живатель, где п о д д е р ж и в а е т с я в а к у у м с ос т а т о ч н ы м д а в л е н и е м 440 Па. В о д а вскипает, о х л а ж д а е т с я до — 4 ° С и частично з а м е р ­ зает. Л е д подается в п р о м ы в н у ю к о л о н н у и отправляется на ра с­ плавление. П о другой схеме в воду вп рыскивается ж и д к и й угле­ в о д о р о д (бутан, п р о п а н и т. п.), н и з к о к и п я щ и й и не с м е ш и в а ю ­ щ и й с я с водой. П р и не с л и ш к о м гл уб о к о м в а к у у м е углеводород испаряется и з а м о р а ж и в а е т воду. З а т е м ле д от мы ва ет ся от рас­ сола, а у г л е в о д о р о д ы отсасываются, с ж и ж а ю т с я по д д а в л е н и е м и вновь п о с т у п а ю т в производство.

С т о и м о с т ь опресненной в о д ы м е т о д о м в ы м о р а ж и в а н и я 0,15— 0,30 руб/м3 п р и расходе энергии 35— 70 М Д ж / м 3. К недостаткам ме тода относится н е пр ои зв од ит ел ьны й расход пресной в о д ы на о т м ы в к у солей.

3. О б р а т н ы й осмос. Я в л е н и е м осмоса называется п р о д в и ж е н и е растворителя из одного раствора в другой через п о л у п р о н и ц а е м у ю м е м б р а н у в направлении более концентрированного раствора, пока п р я м о й поток не будет к о м п е н с и р о в а н д а в л е н и е м со ст ор он ы более ко нцентрированного раствора. П о в ы ш е н и е да вл е н и я сверх осмотического пр ив о д и т к переносу растворителя в о б р а т н о м н а ­ правлении. Т а к о й процесс п о л у ч и л название обратного осмоса.

О с м о т и ч е с к о е да вл е н и е м о р с к о й в о д ы соленостью 35 % 0 составляет 2 5 - 105 Па, п р и 20 % о — 14-105 Па. Д л я протекания обратного ос­ м о са н е о б х о д и м о п р и л о ж и т ь да вл е н и е по кр ай не й м е р е в дв а раза большее.

В ы с о к и м и р а б о ч и м и ха р а к т е р и с т и к а м и о б л а д а ю т м е м б р а н ы, изготовленные из ац е т и л ц е л л ю л о з ы, ацетона и раствора п е р х л о ­ рата магния. Э т и м е м б р а н ы п о з в о л я ю т опреснять воду от 52,5 до 0,5%о п р и производительности 200— 500 л/ (м2-сут) и р а б о ч е м д а в ­ л е н и и (980— 1450)-109 П а / с м 2.

П о по воду м е х а н и з м а п о л у п р о н и ц а е м о с т и м е м б р а н существует несколько гипотез. В соответствии с гипотезой гиперфильтрации, п о л у п р о н и ц а е м а я м е м б р а н а имеет поры, п р о п у с к а ю щ и е м о л е к у л ы и л и ассоциаты м о л е к у л воды, но не п р о п у с к а ю щ и е гидрат ир ов ан­ н ы е ионы. Со гл ас но со рб ци он но й гипотезе, на поверхности м е м ­ б р а н ы и в ее по ра х адсорбируется слой связанной воды, о б л а д а ­ ю щ е й п о н и ж е н н о й р а с т в о р я ю щ е й способностью. П о д действием д а вл е н и я через м е м б р а н у будет проходить только чистая вода, а в ы т е с н е н н ы е из пор м о л е к у л ы в о д ы будут заменяться другими, с о р б и р о в а н н ы м и мембраной.

П р и производительности 5000 м 3/сут получение пресной в о д ы о б р а т н ы м о с м о с о м обходится в 0,075 ру б/ м3. В н а с т о я щ е е в р е м я со з д а н ы обратноосмотические опреснители малой мощности около 10 л/сут, п р е д н а з н а ч е н н ы е д л я п о т е р п е в ш и х к о р а б л е к р у ­ шение.

4. Экстракция. Ра ст во ри мо ст ь в о д ы в н е к о т о р ы х органических экстрагентах резко меняется с температурой. П р и температуре н а и б о л ь ш е й растворимости вода экстрагируется д а н н ы м раствори­ телем, затем п о л у ч е н н ы й экстракт отделяется и приводится к т е м ­ 328 Глава 1. Опреснение морской воды пературе н а и м е н ь ш е й растворимости, вследствие чего вода в ы д е ­ ляется из раствора. В качестве экстрагентов наиболее подходят вещества, м о л е к у л ы к о т о р ы х с о д е р ж а т сильноэлектроотрицатель­ н ы е группы, с к л о н н ы е к о б р а з о в а н и ю в о д о р о д н ы х связей. Т а к о ­ в ы м и я в л я ю т с я а м и н ы — соединения типа N H 3, в к о т о р ы х о д ин и л и несколько атомов во дорода з а м е щ е н ы у г л е в о д о р о д н ы м и груп­ пами.

С м е с ь из дв ух частей м е т и л д и э т и л а м и н а и од но й части три э т и л а м и н а п р и 40 °С растворяет 35 % воды, а пр и 55 °С — только 10%.

П о технико-экономическим показателям э к с т р а к ц и о н н ы й п р о ­ цесс целесообразен п р и м и н е р а л и з а ц и и в о д ы от 2 до 10 г/л.

5. Электродиализ. В основе электродиализа лежит способ­ ность мембран, изготовленных из и о н о о б м е н н ы х материалов, из­ бирательно пропускать только к а т и о н ы ( к а т ио но об ме нн ые м е м ­ браны) или ан ио ны (анионообменные мембраны). Фикс ир ов ан ны е в м е м б р а н а х и о н ы пр епятствуют п р о н и к н о в е н и ю о д н о и м е н н о за ря­ ж е н н ы х ионов, по эт ом у м е м б р а н ы п р о н и ц а е м ы только д л я п р о т и ­ воионов. Е с л и пакет ч е р е д у ю щ и х с я анионо- и к а т и о н о о б м е н н ы х м е м б р а н поместить в электрическое поле и пропускать с о л е н у ю Обессоленная бода ’— т — Т т Концентрат г—Lr— г— у — г Щелочь Кислота I 1I I I I I' I + I ' 1 I I I I J Ь - ш - -© -© -о Рис. 14.1. Схема многокамерного 4 В 3 5 8 1 электродиализатора с катионо (К)- и анионо (А)-обменными мем­ i 1 _ J _ t i бранами.

Исходная бода воду, то в не че тн ых камерах, о б р а з о в а н н ы х м е м б р а н а м и, ко н ц е н ­ т р ац ия солей будет повышаться, а в четных — п о н и ж а т ь с я (рис. 14.1).

Н а и б о л ь ш е е распространение п о л у ч и л и гетерогенные м е м б р а н ы, изготовленные на основе п о р о ш к о в термопластичного п о л и м е р а и соответствующего ионита..

О б ы ч н о эл ек тр од иа ли за тор ны е установки используются дл я опреснения с о л о но ва ты х и артезианских вод от м и н е р а л и з а ц и и 10 г/л до 0,5 г/л.

В С С С Р к 1973 г. работало около 50 п о д о б н ы х установок м о щ ­ н о с т ь ю от 25. до 350 м 3/сут. С т о и м о с т ь опреснения со ло но ва ты х вод 0,2— 0,8 ру б/ м3.

В о всех странах к 1975 г. н а б л ю д а л о с ь резкое увеличение числа и производительности эл е к т р о д и а л и з а т о р н ы х установок. Н а и б о л е е крупными являются установки на о. К о ф ф у (Греция) — 15 000 м 3/сут, в Бенгазу (Ливия)-— 19 200 м 3/сут и в Ф о с е ( С Ш А ) — 11 350 м 3/сут.

И о н н ы й о б м е н. П р а к т и ч е с к о е п р и м е н е н и е ме тода ионного 6.

о б м е н а началось в 1935 г. после синтеза искусственных и о н о о б м е н ­ н ы х с м о л — в ы с о к о м о л е к у л я р н ы х веществ, с п ос об ны х пр и к о н ­ такте с р а с т в о р а м и об ме ни ва ть ионы, пе рвоначально в ни х содер­ ж а щ и е с я, на эквивалентное количество ионов из раствора. К а т и о ­ н и т ы с п о с о б н ы к о б м е н у с ра створом катионами, а н и о н и т ы — анионами. О б е с с о л и в а н и е в о д ы и о н и т а м и происходит по схемам:

R lU + K + ^ t R lK + H+, RoOH + А ~ 5 t * A + О Н - ;

H + + 0 H - ^ t H 20, где R i и Л г — п о л и м е р н ы е м а т р и ц ы соответственно катионита и анионита;

К + и А - — и о н ы п р и м е с н ы х солей в воде.

П о с л е и с т о щ е н и я к а т и о н и т ы ре ге не ри ру ют кислотой, а н и о ­ н и т ы — щ е л о ч ь ю. Ш и р о к о п р и м е н я ю т с я к а т и о н и т ы КУ-1, КУ-2-8, К Б - Ч П - 2, п р о и з в о д и м ы е в С С С Р, а т а к ж е « В о ф а т и т » ( Г Д Р ), «Ам берлайт» ( С Ш А ), « А л л а с и о н » (Франция).

°/О / I 90 - О SJ g 7о - J О;

9 SO Р и с. 14.2. О т н о с и т е л ь н а я с т о и м о с т ь о п р е с ­ 5 30 - В ' —Ч ;

н е н и я в о д ы, п о В. Н. С л е с а р е н к о (1 9 7 3 ).

CJ / ----------- с»

1 — однокорпусный поверхностный испаритель;

2 — гелиоопреснение;

3 — пятиступенчатый поверхност­ to. i i i i I ный испаритель;

4 — парокомпрессионный испари­ k00 800 1200 т / о у т тель;

5 — электродиализ;

6 — искусственное вы­ Произдодительность мораживание;

7 — роторные испарители.

П о расчетам, п р и производительности установки 700 м 3/сут и н а ч а л ь н о м с о л е с о д е р ж а н и и 11 г/л стоимость опресненной в о д ы со­ ставит 1,15 ру б/ м3.

О ц е н и в а я э к о н о м и ч е с к у ю э ф ф е кт ив но ст ь р а с с м о т р е н н ы х м е т о ­ дов опреснения в зависимости от производительности установки (рис. 14.2), м о ж н о сделать вывод, что из всех методов наиболее в ы г о д н ы м остается дистилляция.

С л е д у ю щ и е м е т о д ы е щ е не я в л я ю т с я ш и р о к о п р и м е н я е м ы м и, но у ж е в ы х о д я т из р а м о к чисто л а б о р а т о р н ы х исследований.

330 Глава 1. Опреснение морской воды 7. Г а з г и д р а т н о е о п р е с н е н и е. М е т о д основан на явлении о б р а ­ зования кристаллогидратов не ко то ры х газов, в в о д и м ы х в воду при оп р е д е л е н н ы х те мпературах и давлениях. О б р а з у ю щ и е с я газгид р а т ы пр е д с т а в л я ю т собой т в е р д у ю ф а з у пресной в о д ы с содержа^ щ и м и с я в ее структуре м о л е к у л а м и гидратообразователя. В зави­ симости от свойств г и д р а т о о б р а з у ю щ е г о агента в о з м о ж н ы газгид р а т ы состава 8 М - 4 6 Н 20 и л и 8 М - 136 Н 20, где М — м о л е к у л а газа.

Д л я первоначального образования газгидратов н е о б х о д и м о пе­ р е о х л а ж д е н и е смеси и введение за тр ав оч ны х кристаллов льда. П е ­ р е о х л а ж д е н и е зависит от с о л е с о д е р ж а н и я исходной воды. Так, при солености 15— 30 г/л м и н и м а л ь н о е п е р е о х л а ж д е н и е составляет 1— 2°С. Т в ер да я ф а з а отделяется от раствора, промывается, п л а ­ вится и в виде пресной в о д ы идет на потребление. В ы д е л я ю щ и й с я газ вновь возвра ща ет ся в ц и к л опреснения.

П р и м е н я е м ы е газы д о л ж н ы иметь м а л у ю растворимость в воде, н и з к у ю температуру кипения, м а л ы й ра змер м о л е к у л д л я з а п о л ­ нения пустот в кристаллической р е ш е т к е в о д ы и п о л о ж и т е л ь н у ю температуру гидратообразования пр и н и з к о м давлении. Н а и б о л е е п р и е м л е м ы пр о п а н и фреоны. П р о п а н позволяет осуществлять о п ­ реснение в о д ы пр и температуре 2— 5 °С и д а в л е н и и до 60 X X Ю 9 П а / с м 2. П о расчетам И. Н. Медведева, на 1 м 3 опресненной в о д ы н е о б х о д и м о затратить 40 М Д ж электроэнергии, а стоимость опреснения пр и производительности от 24 до 2400 м 3/сут составит 0,46— 0,11 руб/м3.

8. О п р е с н е н и е п у т е м р азр у ш ен и я структуры водн ого р а с т в о р а.

Относи те ль но в ы с о к а я растворимость солей в воде является след­ ствием гидратации ионов. Предполагается, что, подвергая в о д н ы й раствор из би ра т е л ь н о м у о б л у ч е н и ю в о л н а м и в уз ко м спектре таких длин, п р и к о т о р ы х пр ои сх од ил о б ы р а з р у ш е н и е г и д р а т н ы х о б о ­ лочек ионов, м о ж н о б ы л о б ы о ж и д а т ь м о л я р и з а ц и и ионов и в ы д е ­ ле ни я солей из раствора. Н а п р и м е р, растворимость N a C l при 0 ° С в де ст ру кт ур ир ов анн ом растворе не п р е в ы ш а л а б ы 500 мг/л. Этот ме то д не требует б о л ь ш и х затрат энергии, по этому д о л ж е н бы ть вы г о д н ы м.

9. Б и о л о г и ч е с к о е о п р е с н е н и е. И д е я биологического опреснения состоит в том, ч т о б ы использовать не ко то ры е водоросли д л я доста­ точно полного извлечения солей из раствора. П о д воздействием солнечного света и искусственного подогрева процесс фотосинтеза со пр ов ож да ет ся п о г л о щ е н и е м солей. В не ос ве ще нн ой и хо ло д н о й среде водоросли в о з в р а щ а ю т соли в раствор.

К а к п о к а з ы в а ю т прогнозы, наиболее п е р с п е к т и в н ы м и я в л я ю т с я м е т о д ы дистилляции, электродиализа и обратного осмоса. П о стои­ мости опресненной в о д ы д и с т и л л я ц и о н н ы й ме то д будет особенно пригоден д л я опреснения б о л ь ш и х о б ъ е м о в м о рс ко й воды, элек­ тродиализ и о б р а т н ы й осмос — д л я обессоливания ш а х т н ы х и тех­ нических вод. Зн ачительное п р и м е н е н и е на йдут м е т о д ы экстрак­ ции, в ы м о р а ж и в а н и я и газгидратный.

Глава КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В МОРСКОЙ СРЕДЕ И з р а з л и ч н ы х видов р а з р у ш е н и я к о н с т р у к ц и о н н ы х матери ал ов наиболее ш и р о к о м а с ш т а б н ы м является коррозия (лат. corrodere — разъедать) металлов. П о п р ич ин е коррозии Уз д о б ы в а е м о г о м е ­ та лл а в ы б ы в а е т из технического употребления. Е с л и принять, что 2/з п р о к ор ро ди ро ва нно го м е т а л л а регенерируется за счет пере­ плавки, то около 10 % д о б ы ч и ме та л л о в теряется безвозвратно.

Е ж е г о д н о м и р о в а я потеря м е т а л л а на коррозионное р а с п ы л е н и е п р е в ы ш а е т 10 млн. т.

В м о р с к и х условиях коррозии подвергаются н а д в о д н ы е и п о д ­ в о д н ы е части судов, с о о р у ж е н и я м о р с к и х портов, м н о г оч ис ле нн ые с в а й н ы е основания, а т а к ж е детали морского в о о р у ж е н и я (буи, знаки, ограждения). О т с ю д а очевидна в а ж н о с т ь изучения процес­ сов коррозии и разработка методов б о р ь б ы с этим в р е д н ы м явле­ нием.

М о р с к а я вода представляет собой раствор с и л ь н ы х эл ек тр ол и­ тов, по эт ом у д л я м о р с к и х условий характерна электрохимическая коррозия. П р и воздействии м о р с к о й в о д ы на с у до вы е конструкции, изготовленные из р а з н ы х ме та л л о в и сплавов, в о з м о ж н ы с а м ы е р а з н о о б р а з н ы е в и д ы к о р р о з и о н н ы х ра зр уш ен ий : коррозия р а в н о ­ мерная, неравномерная, избирательная, пятнами, язвами, точечная, ме жк ри ст ал ли тн ая, растрескивания и подповерхностная. П е р в ы е два вида с н и ж а ю т прочность конструкций за счет у м е н ь ш е н и я се­ чения ее элементов. П р и избирательной коррозии у х у д ш а ю т с я показатели прочности сплава. М е с т н а я коррозия, к которой отно­ сятся все ос та ль ны е виды, м о ж е т привести к с к в о з н ы м р а з р у ш е ­ н и я м листов судовой о б ш и в к и на б о л ь ш и х участках.

У с л о в н у ю оценку корроз ио нн ой стойкости ме та лл ов п р и р а в н о ­ м е р н о й коррозии дает ш к а л а по Г О С Т 13815-68 (табл. 15.1).

П р о ц е с с ы электрохимической коррозии м е та лл ов относятся к окислительно-восстановительным, поскольку они сопровожда­ ю т с я п е ре хо до м электронов от о д н и х участников ре ак ци и к д р у ­ гим. М е р о й окислительно-восстановительной способности веществ я в л я ю т с я эл е к т р о д н ы е потенциалы.

Е с л и опустить пл ас ти нк у Z n в раствор Z n S 0 4, то на границе раздела м е т а л л — раствор возникает равновесие Z n + aq === «* ^ 2ё + Z n 2+, состояние которого зависит от т е м п е р а т у р ы и к о н ­ це нт ра ци и ионов цинка. Ча ст ь атомов ц и н к а перейдет в раствор в виде ионов, в ме т а л л е останутся электроны, и м е ж д у пластинкой и раствором возникает разность потенциалов. А н а л о г и ч н о е состоя­ ние образуется и в то м случае, если опустить пл ас ти нк у С и в рас 332 Глава 1. Коррозия м 5 еталлов в морской среде Таблица 15. Шкала коррозийной стойкости металлов Номер Глубинный показа­ Группа стойкости Балл группы тель, мм/год I Совершенно стойкие 0,001 п Весьма стойкие 0,001—0,005 0,005—0,01 ш 0,01—0, Стойкие 0,05—0,1 IV 0,1—0, Пониженностойкие 0,5— 1,0 сл V Малостойкие о 5,0— 10,0 VI Нестойкие 10,0 твор C 11S O 4. Б л а г о д а р я р а з н ы м свойствам ц и н к а и м е д и плотность с в о б о д н ы х электронов в м е т а л л а х будет разная, по эт ом у пр и за­ м ы к а н и и цепи м е т а л л и ч е с к и м п р о в о д н и к о м и эл ектролитическим к л ю ч о м в цепи потечет ток, э л е к т р о н ы начнут переходить от ц и н ­ ковой пл ас ти нк и к медной. В результате ц и н к растворяется, а медь выделяется из раствора. Э л е к т р о д н ы е п о т е н ц и а л ы д л я р а з л и ч н ы х пар М е / М е и+ непосредственно измерить невозможно, их опреде­ л я ю т по о т н о ш е н и ю к н о р м а л ь н о м у в о д о р о д н о м у электроду, потен­ ц и а л которого условно пр ин ят за нуль. П о з н а ч е н и ю стандартного электродного потенциала пр и с т а н д а р т н ы х те мпературах и д а в л е ­ нии и активности ионов в растворе 1 моль/л ф о р м и р у е т с я р я д ак ­ тивностей, ил и н а п р яж ен ий, металлов. В этом р я ду к а ж д ы й левее р а с п о л о ж е н н ы й ме т а л л характеризуется более о т р и ц а т е л ь н ы м п о ­ тенциалом, ч е м р а с п о л о ж е н н ы й справа, и обладает восстанови­ т е л ь н ы м и способностями:

Z.i A l, Мп, Na, Са, M g, К, —0,763В — 2,363В Е 0 = —2,924В РЬ, н, Sn, Fe (Fe°/Fe2+, ) Ni, —0,126В О —0,136В —0,440В Аи Си, Ag, В1, Hg, +0.799В + 0,153В Э л е к т р о д н ы е п о т е н ц и а л ы зависят не только от п р и р о д ы м е т а л ­ лов, но и от к о н ц ен тр ац ии их ионов в растворе. П о закону Н е р н с т а = E a -f[/?r/(/iF)]lnC = E 0 + (0,058/n).lgC, (15.1) где С — активность ионов в растворе, моль/л;

п — количество элек­ тронов, о т д а в а е м ы х а т о м о м металла.

Тогда э. д. с. медно-цинкового элемента 0, (. + ^ f - I g C Zn„ ) a)Zn№. (15.2) 2 Cu/Cuz+ С у м е н ь ш е н и е м ко нц ет ра ци и ионов ц и н к а э. д. с. элемента будет у м е н ь ш а т ь с я и пр и ра в н о в е с н ы х ко нц ен тр ац ия х ионов станет ра вной нулю.

Пр оц ес сы, п р о и с х о д я щ и е пр и коррозии ме та лл ов в п р и р о д н ы х условиях, п р и н ц и п и а л ь н о такие же, только катод и а н од в этом случае о м ы в а ю т с я о д н и м раствором и к о н т а к т и р у ю т м е ж д у собой, образуя к о р о т к о з а м к н у т ы й к о р р о з и о н н ы й элемент.

Ч т о б ы к о р р о з и о н н ы й гальванический элемент мог ф у н к ц и о н и ­ ровать, н е о б х о д и м о разделение поверхности м е т а л л а на к а т о д н ы е и анодные, участки, т. е. ч ^ о б ы э л е к т р о д н ы й потенциал р а з н ы х участков поверхности б ы л неодинаков. П о д о б н о е состояние обес­ печивается эл ектрохимический гетерогенностью поверхности, в ы ­ з ы в а е м о й не с к о л ь к и м и фа кт ор ам и: 1) загрязнением основного м е ­ та лл а п р и м е с я м и др угих ме та л л о в с более п о л о ж и т е л ь н ы м и потен­ ц и а л а м и и н е о д ин ак ов ос ть ю ко нц ен тр ац ий твердого раствора;

2) н а л и ч и е м г р ан иц м е ж д у з е р н а м и кристаллов;

3) не од но ро д­ но с т ь ю окисной пленки;

4) н е о д ин ак ов ос ть ю распределения р ы х ­ л ы х продуктов коррозии и 5) н е о д но ро дн ос ть ю ж и д к о й фазы, о б ъ ­ яс ня ем ой р а з л и ч и е м к о н ц ен тр ац ий ионов в местах соприкоснове­ н и я раствора с металлом.

Р а б о т а коррозионного гальванического эл ем ен та складыва­ ется из с л е д у ю щ и х о с н о в н ы х ступеней.

Анодный процесс — переход ионов м е т а л л а в раствор и их 1.

гидратация:

пе — [ д е М е " + ] - M e " + m H 20.

Н а к о п л е н и е электронов в м е та лл е и катионов в растворе будет у м е н ь ш а т ь э л е к т р о д н ы й потенциал и тормозить д а л ь н е й ш е е п р о ­ текание анодного процесса.

Катодный п роц есс — а с с и м и л я ц и я электронов ка ки м- ли бо 2.

деполяризатором, с о д е р ж а щ и м с я в растворе. Д е п о л я р и з а т о р о м м о ж е т выступать атом и л и ион, с п ос об ны й восстанавливаться на катоде:

e+ D — [De].

П р и п а р а л л е л ь н о м протекании катодного процесса анодный процесс м о ж е т протекать неограниченно долго. В п р и р о д н ы х усло­ виях наиболее в а ж н ы ки сл ор од на я де по л я р и з а ц и я — катодная ре ­ а к ц и я восстановления кислорода с п р е в р а щ е н и е м его в ион гид­ роксида (аэробная среда) 0* + 4е + 2Н*0-— 4 0 Н 334 Глава 1. Коррозия м 5 еталлов в морской среде и во до ро дн ая д е п о л я р и з а ц и я — восстановление водорода (анаэроб­ ная среда) H+H-i — Н, Н+ Н= Н 2.

Перетекание электричества м е ж д у а н о д а м и и к а т о д а м и 3.

осуществляется в ме та лл е д в и ж е н и е м электронов от а н о д н ы х у ч а ­ стков к ка то дн ым, а в растворе — д в и ж е н и е м катионов от а н о д н ы х участков к к а т о д н ы м и д в и ж е н и е м анионов в о б р а т н о м н а п р а в л е ­ нии. М а т е р и а л ь н ы й э ф ф е к т коррозионного р а з р у ш е н и я п р о я в л я ­ ется п р е и м у щ е с т в е н н о на анодах:

О б разован и е продуктов коррозии. П р и работе коррозионного 4.

элемента у анодов н а к а п л и в а ю т с я и о н ы металла, у катодов п о в ы ­ ш а е т с я ще л о ч н о с т ь за счет образования ионов О Н - пр и к и с л о р о д ­ ной деполяризации. В зоне г р а н и ц ы м е ж д у к а то до м и а н о д о м м и г р и р у ю щ и е и о н ы ме та л л о в и О Н - д а ю т осадки гидроокисей:

А 1 ( О Н ) 3 п р и р Н 4, 1, Z n ( O H ) 2 пр и р Н 5, 2, F e ( O H ) 2 п р и р Н 5,5, C d ( O H ) 2 п р и р Н 6, 7.

П о л я р и з а ц и я коррозионного элемента. Н а ч а л ь н а я сила тока короткозамкнутого коррозионного элемента определяется о т н о ш е ­ н и е м разности потенциалов катода и анода пр и отсутствии тока к с у м м е анодного, катодного и электролитного сопротивлений:

I = (E 0{K)- E 0(A))I(RA + R K + R). (15.3) С течением вр е м е н и на ча ль на я разность потенциалов электро­ дов элемента постепенно у м е н ь ш а е т с я вследствие п р о х о ж д е н и я тока. Э т о явление называется по ля ри за ци ей коррозионного эле­ мента.

А нодная поляризация. П р о т е к а н и е ан одной ре ак ци и тормозится с л е д у ю щ и м и процессами: 1) хи м и ч е с к а я по л я р и з а ц и я и л и пере­ н а п р я ж е н и е ио ни за ци и металла, в ы з ы в а е м о е за тр у д н е н и я м и в п р о ­ текании электродной реакции;

2) к о нц ен тр ац ио нн ая поляризация, в ы з ы в а е м а я п о в ы ш е н и е м ко нц е н т р а ц и и ионов м е та лл а непосред­ ственно у поверхности электрода вследствие за м е д л е н н о й скорости д и ф ф у з и и ионов в глубину раствора. В н е ш н е это проявляется в том, что потенциал анода пр и п р о х о ж д е н и и тока делается более п о л о ж и т е л ь н ы м. Д л я д в у х в а л е н т н ы х металлов, например, п о в ы ­ ш е н и е ко н ц е н т р а ц и и ионов в 10 раз в ы з ы в а е т с м е щ е н и е потен­ ц и а л а на 29 м В ;

3) возникновение ан о д н о й пассивности: многие м е т а л л ы пр и н а л и ч и и в растворе окислителей сп ос о б н ы о б р а з о в ы ­ вать з а щ и т н ы е о к и с н ы е пленки.

Катодную поляризацию о с у щ е с т в л я ю т дв а процесса, т о р м о з я ­ щ и е протекание катодной реакции: 1) х и ми че ск ая п о л я ри за ци я катода ил и п е р е н а п р я ж е н и е ре а к ц и и катодной де по л я р и з а ц и и за счет трудностей протекания с а м о й ре ак ци и деполяризатора с элек­ троном;

2) ко н ц е н т р а ц и о н н а я по л я р и з а ц и я за счет за ме дл ен ия скорости по дв од а де по ляризатора к катодной поверхности и от­ вода продуктов восстановления деполяризатора. П о т е н ц и а л катода при п р о х о ж д е н и и тока делается более отрицательным.

к о р р о з и и. Н е к о т о р ы е вещества, Зам едли тел и (и н ги б и то р ы ) д о б а в л я е м ы е в к о р р о з и о н н у ю среду д а ж е в относительно не бо ль­ ш и х количествах, сп ос о б н ы в ы з ы в а т ь с н и ж е н и е скорости к о р р о ­ зии. К а н о д н ы м з а м е д л и т е л я м относятся в п е р в у ю очередь з а м е д ­ лители окислительного действия. Е с л и в катодном процессе окислители в ы с т у п а ю т ускорителями, то, действуя на анод, они спо­ собствуют о б р а з о в а н и ю з а щ и т н о й пл ен ки и, ка к следствие, з а м е д ­ л е н и ю коррозии. К т а к и м и н г и б и т о р а м относятся Ог, Н 20 2 (в зн а­ ч и те ль ны х концентрациях), КгСггО? (в отсутствии Cl~), N O F, N O ^, а т а к ж е щ е л о ч и N a O H и К О Н, с п о с о б с т в у ю щ и е в ы д е л е н и ю гидро­ окисей на к о р р о д и р у ю щ и х поверхностях.

К к а т о д н ы м з а м е д л и т е л я м относятся: 1) вещества, п о г л о щ а ю ­ щ и е ки сл ор од и о с л а б л я ю щ и е к и с л о р о д н у ю д е п о ля ри за ци ю, н а ­ п р и м е р с у л ь ф и т натрия: N a 2S 0 3 + 0,5 0 2- N a 2S 0 4;

2) вещества, э к р а н и р у ю щ и е п л о щ а д ь катода;

из ни х наиболее в а ж е н С а С 0 3.

Растворенное в м о р с к о й воде органическое ве щество нередко т а к ж е играет роль ингибитора коррозии. В ос но в н о м это вещества, м о л е к у л ы к о т о р ы х с о д е р ж а т п о л я р н ы е г р у п п ы (амины, тиомоче вина, соли а л и ф а т и ч е с к и х кислот и др.).

Ф а к т о р ы, у с к о р я ю щ и е к о р р о з и ю в м о р с к о й с р е д е. М н о г и е ве­ щ е с т в а из химического состава мо р с к о й в о д ы де йс тв ую т в качестве ст имуляторов коррозии. А н о д н ы е ускорители р а з р у ш а ю т з а щ и т ­ н у ю пл ен ку на а н о д н ы х участках и тем с а м ы м у с к о р я ю т а н о д н ы й процесс. Т а к и м и у с к о р и т е л я м и с л у ж а т и о н ы С1 _, В г ~ и 1~\ М е х а ­ н и з м их р а з р у ш а ю щ е г о действия состоит в том, что и о н ы галоге­ нов, адсорбируясь по верхностью окисной пленки, з а м е щ а ю т к и с л о ­ ро д в пленке. В результате о б ра зу ют ся х о р о ш о р а с т в о р и м ы е гало­ ге ны ме та л л о в и поры, в з а щ и т н о й пленке. П р и н а л и ч и и в воде N H + 336 Глава 1. Коррозия м 5 еталлов в морской среде и в присутствии кислорода в о з м о ж н о образование м е д н о - а м м и а ч ­ н ы х к о м п л е к с н ы х ионов.

Б о л ь ш и е ко нц ен тр ац ии хлорид но го иона с о о б щ а ю т м о р с к о й воде п о в ы ш е н н у ю агрессивность по о т н о ш е н и ю к большинству к о н с т р у к ц и о н н ы х материалов. Так, установление пассивного со­ стояния д л я железа, чугуна и ср ед не ле ги ро ва нны х сталей п р а к т и ­ чески н е в о з м о ж н о в м о р с к о й воде.

П р о ц е с с ы коррозии в м о р с к о й воде д л я б о л ь ш и н с т в а ме таллов (Fe, Zn, сталь, чугун) характер из ую тс я м а л ы м а н о д н ы м т о р м о ж е ­ н и е м и вследствие этого б о л ь ш о й скоростью. Скорость коррозии этих м а те ри ал ов почти ц е л и к о м определяется к а т о д н ы м т о р м о ж е ­ н и е м и контролируется о б ы ч н о скоростью доставки кислорода к к о р р о д и р у ю щ е й поверхности. ' Р я д фа кт ич ес ки х д а н н ы х свидетельствует о в о з м о ж н о с т и зн а­ чительного в л и я н и я р а з н о о б р а з н ы х биологических процессов на к о р р о з и ю металлов.

О б р а с т а т е л и и м и к р о ф л о р а, частично из олируя ме т а л л от воды, з а т р у д н я ю т доступ ки сл ор од а к о т д е л ь н ы м участкам. П р и р а в н о ­ м е р н о м с п л о ш н о м обрастании углеродистая сталь корродирует медленнее, чем. необросшая. З а щ и т н о е действие ра вн ом ер но го слоя а э р о б н ы х бактерий проявляется в с н и ж е н и и к о н ц ен тр ац ии раство­ ренного. кислорода и в в ы д е л е н и и известковых пленок, что способ­ ствует не ко то ро му у м е н ь ш е н и ю скорости коррозии. С другой сто­ роны, по д действием а н а э р о б н ы х с у л ь ф а т р е д у ц и р у ю щ и х бактерий о б ы ч н о н а б л ю д а е т с я ускорение коррозии сталей на 50— 60 %.

У с к о р е н и е коррозии отмечается т а к ж е по д действием м е х а н и ­ ческих п е р е м е щ е н и й в о д ы и с п о в ы ш е н и е м температуры.

применяемых К орр ози он н ая стой кость м етал л о в и сп л авов, в судостроении, определяется х и ми че ск ой активностью металлов, в о з м о ж н о с т ь ю их пассивирования и з а щ и т н ы м действием п р о д у к ­ тов коррозии.

И с п ы т а н и я уг леродистых и н и зк ол ег ир ов ан ных сталей в Б а р е н ­ це во м м о р е показали, что средние скорости их коррозии находятся в пр ед ел ах 0,054— 0,065 мм/год, а н а и б о л ь ш и е г л у б и н ы язв — в пределах 0,39— 0,71 мм. А н а л о г и ч н ы е результаты б ы л и п о л у ч е н ы и п р и и с п ы т а н и я х в Ч е р н о м м о р е и Ф и н с к о м заливе (табл. 15.2), п р и ч е м в Ч е р н о м м о р е отмечено т о р м о з я щ е е действие обрастания.

С ув ел ич ен ие м скорости потока м о рс ко й в о д ы до 30 м/с скорость коррозии возрастает почти в 20 раз.

Н е р ж а в е ю щ и е стали п р е д с т а в л я ю т собой с п л а в ы ж е л е з а с х р о ­ мом, ж е л е з а с х р о м о м и никелем, ж е л е з а с хромом, ни к е л е м и д о ­ бавкой молибдена. П о с л е д н и е наиболее устойчивы. В с е эти с п л а в ы пассивируются, но в мо р с к о й воде их пассивное состояние неустой­ чиво.

М е д ь и м е д н ы е с п л а в ы о б л а д а ю т вы с о к о й корроз ио нн ой стой­ ко ст ью в су д о в ы х условиях и сравнительно ш и р о к о п р и м е н я ю т с я д л я ответственных конструкций. М е д н ы е с п л а в ы р а з д ел яю тс я на Таблица 15. Влияние состава сталей на их коррозионную стойкость в морской воде, по И. Н. Воскресенскому (1939) Скорость коррозии, мм/год Севастополь Состав стали Финский залив, 710 сут аквариум, 10И сут бухта, 710 сут Углеродистая сталь:

1. (0,15— 0,18)% С 0, 0,064 0, 0, 0,064 0, 2. 0,3 % С Марганцовистая сталь:

0, 1. 0,3 % С, (1,2— 0,066 0, 1,4)% Мп 0, 2. (0,22—0,26)% С 0, 0, (0,53—0,72)% Мп 0,28 % Си ла туни (сплав с цинком), б р о н з ы (сплавы с о л о в о м и л и а л ю м и ­ н и ем ) и медно-никелевые. Ск ор ос ть коррозии м е д н ы х сплавов 0,008— 0,056 мм/год. Н а и б о л е е у с то йч ив ы латунь с п р и м е с ь ю а л ю ­ миния, м ы ш ь я к а и свинца (0,008 мм/год).

П р и м е р о м ко ррозии в океанологической практике является к о р ­ розия ме та лл ич ес ки х батометров в м о р с к о й воде. Е с л и внутреннее латунное п о к р ы т и е у батометров недостаточно высокого качества, то за 30— 40 мин, пока пр об а в о д ы находится в батометре, работа к о р р о з и о н н ы х микрог ал ьв ан ич еск их элементов обусловливает рас­ творение части С и и Z n из латуни:

2 (Си, Zn) + 0 2 + 4 Н С 0 3 = 2 (Си, Zn)2+ + 4 С О | ~ + 2 Н 20.

П р и этом х и м и ч е с к и й состав п р о б ы в о д ы искажается: у в ел ич и­ в а ю т с я электропроводность, о б щ а я щ е л о ч н о с т ь и pH, п о н и ж а е т с я с о д е р ж а н и е растворенного кислорода, ф о с ф а т о в и нитратов. В о з ­ н и к а ю щ и е отклонения могут в несколько раз п р е в ы ш а т ь п о г р е ш ­ ность г и д р ох им ич ес ки х определений.

А л ю м и н и е в ы е с п л а в ы систем Al — M g и Al— Z n — M g наиболее ш и р о к о ис пользуются в судостроении благодаря их м а л о й п л от­ ности. Э т и сплавы, ка к и б о л ь ш и н с т в о других, по двергаются зна­ чительной катодной и слабой ан од но й поляризации, но п р о я в л я ю т более вы со ку ю, ч е м у к о р п у с н ы х сталей, к о р р о з и о н н у ю стойкость.

Так, в спокойной воде скорость коррозии а л ю м и н и е в о - м а г н и е в ы х сплавов не п р е в ы ш а е т 0,013 м м /г од (Черное море) и коррозия н о ­ сит в о с но вн ом п о в е рх но ст ны й характер без каких-либо яз ве н н ы х по ра же ни й. О д н а к о в д в и ж у щ е й с я воде б о л ь ш и н с т в о а л ю м и н и е в ы х сплавов подвергается язвенной коррозии, м а к с и м а л ь н а я скорость которой м о ж е т достигать 4,0 мм/год.

22 Заказ № 2 338 Глава 1. Коррозия м 5 еталлов в морской среде З а щ и т а м е т а л л о в о т к о р р о зи и в м о р ск и х у с л о в и я х осуществ­ ляется э л е к т р о х и м и ч е с к и м и методами, л а к о к р а с о ч н ы м и п о к р ы т и ­ я м и и м е р а м и д л я ра ционального пр ое ктирования с у д о в ы х конст­ рукций.

П р и н ц и п действия электрохимической з а щ и т ы состоит в п о д ­ к л ю ч е н и и з а щ и щ а е м о й ме таллической конструкции к с п е ц и а л ь н ы м э л ек тр од ам (анодам ил и протекторам), ко т о р ы е ге не ри ру ют п о ­ с т о я н н ы й электрический ток, в т е к а ю щ и й в поверхность металла.

З а счет катодной п о л я р и з а ц и и по те нц иа л ме таллической конструк­ ци и с м е щ а е т с я в сторону о т р и ц а т е л ь н ы х значений, по эт ом у пр и определенной силе тока вся з а щ и щ а е м а я поверхность, в к л ю ч а я и а н о д н ы е участки, п р е в р а щ а е т с я в о д ин о б щ и й катод и перестает корродировать. К а т о д н а я по л я р и з а ц и я осуществляется л и б о от вн еш н е г о источника постоянного тока (катодная защита), л и б о путем присоединения з а щ и щ а е м о й конструкции к металлу,’ и м е ю ­ щ е м у более о т р и ц а т е л ь н ы й потенциал (протекторная защита).


П р и использовании катодной з а щ и т ы судостроительных сталей д о ­ статочно катодно заполяризовать з а щ и щ а е м у ю поверхность на 50— 100 м В от стационарного значения потенциала, д л я з а щ и т ы конструкций из а л ю м и н и е в ы х сплавов требуется сдвиг потенциала на 150— 200 мВ. В качестве протекторов пр и протекторной з а щ и т е о п т и м а л ь н ы м т р е б о в а н и я м у д о в л е т в о р я ю т с п л а в ы на магниевой, а л ю м и н и е в о й и л и ци нк о в о й основе.

Л а к о к р а с о ч н ы е п о к р ы т и я о с у щ е с т в л я ю т с я р а з л и ч н ы м и лаками, к р а с к а м и и э м а л я м и в целях п р е д о т в р а щ е н и я п р я м ы х контактов з а щ и щ а е м ы х поверхностей с корроз ио нн ой средой. Л а к о к р а с о ч н ы е п о к р ы т и я не я в л я ю т с я долговечными, по э т о м у п р и м е н я ю т с я со в м е ­ стно с эл ек трическими м е т о д а м и за щи ты.

П р и пр ое ктировании с у д о в ы х конструкций д л я б о р ь б ы с к о р ­ розией предусматривают: в ы б о р оптима ль но го м а т е р и а л а д л я де­ талей конструкции, устранение отрицательного в л и я н и я с о п р я ж е ­ ни й деталей и узлов, определение р а ц и о н а л ь н о й ф о р м ы и ра сп о­ л о ж е н и я элементов конструкции.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА А л е к и н О. А. Химия океана,— Л.: Гидрометеоиздат, 1966.— 248 с.

А л е к и н О. А. Основы гидрохимии.— Л.: Гидрометеоиздат, 1970.— 444 с.

Б л и н о в Л. К. Гидрохимия Аральского моря.— Л.: Гидрометеоиздат, 1956 — 252 с.

Б о г д а н о в Ю. А., К а п л и н П. А., Н и к о л а е в С. П. Происхождение и развитие океана.— М.: Мысль, 1978,— 160 с.

Б о г о р а д И. Я., И с к р а Е. В., К л и м о в а В. А., К у з ь м и н Ю. Л.

Коррозия и защита морских судов.— Л.: Судостроение, 1973.— 392 с.

Б о р т н и к В. Н„ Б у й н е в и ч Н. А. Современные изменения солевого состава вод Аральского моря.— Труды ГОИН, 1979, вып. 149, с. 107— 112.

Б р у е в и ч С. В., К о р ж В. Д. Солевой обмен между океаном и атмосфе­ рой.— Океанология,. 1969, т. 19, вып. 4, с. 571^-583.

Б у д ы к о М. И. Проблема углекислого газа — Л.: Гидрометеоиздат, 1979.— 59 с, В е р н а д с к и й В. И. Избр. соч., т. 4, кн. 2.— М.: АН СССР, 1960.— 649 с.

В и н о г р а д о в А. П. Введение в геохимию океана.— М.: Наука, 1967.— 216 с.

Г е р ш а но ви ч Д. Е., М у р о м ц е в А. М. Океанологические основы биохи­ мической продуктивности Мирового океана.— Л.: Гидрометеоиздат, 1982.— 320 с.

Г о р д е е в В. В. Новая оценка поверхностного стока растворенных и взве­ шенных веществ в океан.— Докл. АН СССР, 1981, т. 261, № 5, с. 1227— 1230.

И в а н е н к о в В. Н. Гидрохимия Берингова моря.— М.: Наука, 1964.— 137 с.

И в а н е н к о в В. Н. Химия вод Атлантического океана.— В кн.: Атлантический океан.— М.: Мысль, 1977, с. 172—223.

И в а н о в А. Введение в океанологию Пер. с франц.— М.: Мир, 1978.— 574 с.

' ' И з р а э л ь Ю. А., Ц ы б а н ь А. В. Проблемы мониторинга экологических последствий загрязнения океана.—Л.: Гидрометеоиздат, 1981.— 59 с.

К е д р о в А. Новая конвенция по морскому праву.— Международная жизнь, 1982, № 11, с. 39—48.

К о р ж В. Д. Расчет соотношений химических компонентов морской воды, переходящих из океана в атмосферу при испарении,-— Океанология, 1971., т. 2, вып. 5, с. 881—887.

К у л ь с к и й Л. А., Г р е б е н ю к В. Д., К о л о с о в В. Н. Опреснение вод.— Киев: Наукова думка, 1980.— 94 с.

П е о н о в А. В. Обобщение, типизация и кинетический анализ кривых потре­ бления кислорода по данным БПК-опытов.— Океанология, 1974, т. 14, вып. 1, с. 82—87.

Л и с и ц ы н А. П. Процессы океанской седиментации.— М.: Наука, 1978.— 392 с.

М а к с и м о в а М. П. Расчеты скоростей регенерации азота и фосфора в водах Индийского океана.— Океанология, 1972, т, 12, вып. 6, с. 1103— 1109.

М а к с и м о в а М. П. Содержание биогенных элементов и баланс азота, фос­ фора и кремния в Белом море.— Океанология, 1978, т. 18, вып. 1, с. 58—63.

М а к с и м о в а М. П. Баланс биогенных элементов и органического вещества Балтийского моря в период интенсивного антропогенного воздействия,— Океанология, 1982, т. 22, вып. 5, с. 751—756.

М а м а е в О. И. О введении Шкалы практической солености 1978 и нового Международного уравнения состояния морской воды 1980,— Океанология, 1982, т. 22, вып. 2, с. 337—343.

М о н и н А. С. История Земли,— Л.: Наука, 1977.— 228 с.

Н е л ь с о н - С м и т А. Нефть и экология моря. Пер. с англ.— М.: Прогресс, 1977,— 302 с.

Н и к и т и н Д. П., Н о в и к о в Ю. В. Окружающая среда и человек.— М.:

Высшая школа, 1980.— 424 с.

О р а д о в с к и й. С. Г. Особенности аналитической химии морских вод.— Труды ГОИН, 1981, вып. 162, с. 4—8.

22* 340 Рекомендуемая литература П а т и н С. А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктив­ ность Мирового океана,— М.: Пшцепромиздат, 1979.— 379 с.

П а х о м о в а А. С., 3 а т у ч н а я Б. М. Гидрохимия Каспийского моря.— Гидрометеоиздат, 1966.— 343 с.

П о п о в Н. И., Ф е д о р о в К. Н., О р л о в В. М. Морская вода. Справоч­ ное руководство.— М.: Наука, 1979.— 327 с.

П р о ц е с' с ы самоочищения морских вод от химических загрязнений/Под ред.

А. И. Симоновой,— Труды ГОИН, 1978, вып. 128.— 102 с.

Р а м а д Ф. Основы прикладной экологии. Пер. с франц.— Л.: Гидрометео­ издат, 1981.— 544 с.

Р о м а н к е в и ч Е. А. Геохимия органического вещества в океане.— М.: Наука, 1977,— 256 с.

Р у с а н о в В. П., Я к о в л е в Н. И., Б у й н е в и ч А. Г. Гидрохимический режим Северного Ледовитого океана.— Труды ААНИИ, 1979, т. 355.— 144 с.

С а в е н к о В. С. Теоретический анализ ионных равновесий в природных во­ дах.— Водные'ресурсы, 1981, № 2, с. 120— 133.

С а п о ж н и к о в В. В. Формирование основного солевого состава морской воды и ее физико-химические свойства.— В кн.: Тихий океан. М.: Мысль, 1982, с. 172—240.


С и м о н о в А. И. Проблемы химического загрязнения вод Мирового океана.— В кн.: Исследование океанов и морей. М., Гидрометеоиздат, 1983, с. 87— 100.

С и м о н о в А. И., А ф а н а с ь е в а Н. А., Б а к у м Т. А. Модель расчета баланса и динамики уровней загрязнения морских вод,— Труды ГОИН, 1979, вып. 149, с. 52—57.

С к о п и н ц е в Б. А. Формирование современного химического состава вод Черного моря.— Л.: Гидрометеоиздат, 1975.— 226 с.

С к о р ч е л л е т т и В. В. Теоретические основы коррозии металлов.— Л.: Хи­ мия, 1973.— 263 с.

С л е с а р е н к о В. Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод.— М.: Энергия, 1973.— 248 с.

С п е р а н с к а я Л. В. Международно-правовая охрана морской среды.— М.:

Наука, 1978,— 176 с.

С т е п а н о в В. Н. Мировой океан.—М.: Знание, 1974,— 256 с.

Т р е ш н и к о в А. Ф., С м а г и н В. М. Современное состояние исследований загрязненности морской среды.— В кн.: Охрана окружающей среды. Л., 1979, с. 46—62.

Х и м и я океана. Т. 1. Химия вод океана /Под ред. О. К. Бордовского, В. Н. Ива­ ненкова.— М.: Наука, 1979.— 520 с.

Х и м и я океана. Т. 2. Геохимия донныхосадков/Под ред. И. И. Волкова.— М.: Наука, 1979,— 536 с.

Х и м и я Тихого океана/Под ред. С. В. Бруевича.— М.: Наука, 1966.— 358 с.

Х о р н Р. Морская химия. Пер. с англ.— М.: Мир, 1972.— 400 с.

X у п ф е р П. Балтика — маленькое море, большие проблемы. Пер. с нем.— Л.:

Гидрометеоиздат, 1982.— 136 с.

Ч е р н о в с к а я Е. Н., П а с т у х о в а Н. М., Б у й н е в и ч А. Г. и др. Г идро химический режим Балтийского моря.—’Л.: Гидрометеоиздат, 1965.— 168 с.

Ш и ш к и н а О. В. Геохимия морских и океанических иловых вод.— М.:

Наука, 1972.— 228 с.

Юд и ц к и й Ф. Л. Защита окружающей среды при эксплуатации судов.— Л.: Судостроение, 1978.— 158 с.

П РЕДМ ЕТН Ы Й УКАЗАТЕЛЬ Абсорбция 7 3 Карбонат кальция Адсорбция 1, 1 85 минералогические формы 1 7 Азот ам он н й 96, 97, м ий ы 9 растворимость 1 8 1 2, круговорот 98 Карбонатная система 1 8 1 1, молекулярны 74..

й...... компоненты 1 5 1 2, нитратов 7 7, 7 круговорот углерода 1 9 нитритов 9/ расчет 1 Анахалинность 4 1 Кислородны минимум океана 8i, 1 9 1 й 7, Анаэробные зоны 7.8 ^- 3. • 7, 9 9 Константа нестой кости 1 5 1 4, Ассоциация ионов 1 4 Коррозия металлов 3 1 Атмосфера окислительная 1, 12 виды коррозии 3 1. первичная 1 0 коррозионная стой кость 332, 336, 3 процесс коррозии 3 1 3 — Баланс биогенны вещх еств 9 G Кристаллизация сол при испарении ей сол евой 1 9 Коэффициент активности 3 1 5 1 3, 4, хим ический 1 Биохимическое потребление кислорода Материковы сток 1, й (БПК) 2 2 Микроэлементы 1 кинетика БПК 67, 6 6 8, 9 биологическая роль 1 9 1 4, распределение 6..............

9 концентрации 1 0 1 1 5, Биофильтрация 208, 2 9 0 формы содержания 1 0 1 5, Бор сум арны 1 м й Борная кислота 1 6 1 Нитрификация 9 диссоциации константа 1 6 Обмен в системе океан—атмосфера 1 4 Вещ ества автохтонны 4 е7 газовы 1 8 1 1 1 3 1 7 1 9 2 — й 8, 9, 9, 9, 9, 00 2 аллохтонны 4 е7 солевой 1 4 8 —1 биогенны 9 е4. Окислительно-восстановительны потенциал й органические 48, 49, 5 0 И З Взвеси 2 05 Окисляемость 2 минеральны 2 е 07 Опреснение морских вод 3 4 органические 2 07 биологическое 3 0 Вода 29, 1 3 П 0, О вымораживанием 3 6 активность термодинамическая 1 9 0 газгидратное 3 0 ионизации константа 1 8 1 9 0, 0 д истил яцией 325, 3 л структура и свой ства 29, 3 0 ионны обменом 3 м Водорода ионы 1 8 1 9 1 0, 0, 1 обратным осмосом 3 7 Водородная связь 2 9 разрушением структуры раствора 3 0 Вынос сол с водной поверхности ей 8 экстракцией 2 электродиализом 3 8 Газы в атмосфере 7 1 Охрана океана 3 6 3 1 — в воде океана 7 93, 1 7— 7 Очистка сточны вод 3 х источники 7 71, растворимость 7 7 4— 6 Парциальное давление 7 83, 2 2, Генри закон 7 2 Первичная продукция 52, 5 5 4, Генри— Дальтона закон 7 2 Поверхностны м й икрослой океана 208, 2 9 Гидратация 31, 3 2 Произведение растворимости 1 8 1 8 2, Гумусовые вещ ества 66, 6 Равновесная система Давление гидростатическое боратная 1 6 влияние на диссоциацию борной кислоты карбонатная 1 7 2 1 —1 1 сероводородная 1 2 1 4, „,, угол ьной кисло­ силикатная 1 5 т ы2 фосфатная 1 1 ' на щ елочность боратную 1 на pH 1 1 Соленость 34, 35, 37, 40, 4 Двуокись углерода 8 2 Сульфатредукция 9 Дебая— Хюккеля уравнение 33 Сумма ионов 34, 3 Дегазация мантии 1, Денитрификация 7 7 Т т й 1 9 ри и 5, Донные осадки 2 5 распределение 2 11 Фитопланктон 4 состав 209— 210, 2 1 Фосфора соединения 1 1 неорганические 1 3 1 1 1 3 1 6 1 1 1 0, 4, 7, 7, 8, органические 1 3 Загрязнение океана виды 1 6 Фотосинтез 5, 5 0 1, источники 1 4 1 6, 6 Фульвовы вещ е ества 6, м етоды борьбы 3 0 3 1 — Хлорность 26, 2 Хлорозность 2 Изотопы 81, 8 Ионная сила 33, 1 0 1 0 1 2, 6, 6 Щ елочной коэффициент 1 8 1 5 1, Ионные пары 1 4 1 4, 4 Щелочность 1 4 Ионы аммония 96, 97, 1 7 боратная 1 5 1 6 1 1, 1, водорода 1 8 1 0, 0 гидросульфидная 1 5 : гидроксония 1 0 карбонатная 1 5 1 1, главны 20, 26, е общая 22, 1 5 нитратны 97, 1 е 7 силикатная 1 нитритны е сульфидны 9е0 Электропроводность воды океана 37, ОГЛАВЛЕНИЕ От авторов...................................................................................... Введение...................................................................................... 1 Предмет и задачи исследований химии океана........

. — 2. Развитие химии о к е а н а.............................................................. Глава 1. ЭВОЛЮЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОД ОКЕАНА.. 1.1. Формирование солевой массы океана...................................... —г 1.2. Солевой баланс о к е а н а........................................................... Глава 2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОД ОКЕАНА И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ............................................................. 2.1. Характеристика химического состава вод океана................... — 2.2. Аналитическая химия морской в о д ы......................................... 2.3. Общие принципы оценки качества гидрохимических наблюде­ н й в о к е а н е.....................................................................

и Глава 3. ГЛАВНЫЕ ИОНЫ И СОЛЕНОСТЬ.................... 3.1. Главные компоненты и постоянство солевого состава воды :

ок еан ов........................................................................ — 3.2. Структура воды и водных р аст в ор ов................................... 3.3. Соленость и ее определение................. 3.4. Закономерности распределения солености в океанах..... Глава 4. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО В ОКЕАНЕ........ 4.1. Водные организмы..................................................................... — 4.2. Аллохтонное органическое вещество............. 4.3. Взвешенное органическое вещество............. — 4.4. Растворенное органическое вещество...................................... 4.5. Биохимическое потребление кислорода (БПК)........ Глава 5. РАСТВОРЕННЫЕ Г А З Ы.......................................................... 5.1. Источники растворенных газов в о к е а н е............................... — 5.2. Растворимость газов в морской в о д е.................... 5.3. Динамика растворенных газов в водных массах океана... Глава 6. БИОГЕННЫЕ В Е Щ Е С Т В А....................................................... 6.1. Стехиометрические соотношения............................................... 6.2. Связанный а з о т................................................... 6.3. Соединения фосфора........................................................... 6.4. Кремний............................................................................... 6.5. Скорость регенерации и преформные биогенные элементы.. Глава 7. СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИИ В ОКЕАНЕ.. 7.1. Диссоциация воды и величина p H............................................ — 7.2. Окислительно-восстановительный потенциал............................ 7.3. Щелочность..... -............................................................ 7.4. Карбонатная система................................................................. 7.5. Насыщенность воды океана карбонатом кальция....... 7.6. Круговорот углерода.................................................................. 7.7. Фосфатная система океана........................................................ 7.8. Сероводородная система......................................... 7.9. Взаимодействие ионов в морской в о д е........................ Оглавление Глава 8. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ.................................................................. 8.1. Стабильные микроэлементы....................................................... — 8.2. Естественные радиоактивные элементы................................... 8.3. Искусственная радиоактивность и загрязнение океана.... Глава 9. ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА О К Е А Н А.................... 9.1. Поверхностная структурная зона............................................. 9.2. Промежуточная структурная з о н а............................................. 9.3. Глубинная и придонная структурные з о н ы.............................. Глава 10. ХИМИЧЕСКИЙ ОБМЕН МЕЖДУ ОКЕАНОМ И АТМОСФЕ­ РОЙ.............................................................................................. 10.1. Солевой обмен............................................................................ — 10.2. Газовый обмен............................................................................ Глава 11. ДОННЫЕ ОСАДКИ И ИЛОВЫЕ ВОДЫ О К Е А Н А.............. 11.1. Состав взвесей............................................................................ — 11.2. Состав донных осадков о к е а н а................................................. 11.3. Иловые в о д ы................................................................................ 11.4. Железомарганцевые конкреции................................................ Глава 12. ХИМИЯ МОРЕЙ, ОМЫВАЮЩИХ БЕРЕГА С С С Р.............. 12.1. Балтийское море......................................................................... — 12.2. Азовское море............................................................................ 12.3. Черное море.............................................................................. 12.4. Каспийское море......................................................................... 12.5. Аральское м о р е............................................................................ 12.6. Белое м о р е................................................................................... 12.7. Арктические моря....................................................................... 12.8. Берингово море............................................................................. 12.9. Охотское море............................................................................ 12.10. Японское море................................................................. Глава 13. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ И ОХРАНА МОРЕЙ И ОКЕАНОВ ОТ З А Г Р Я З Н Е Н И Й............................... 13.1. Источники загрязнения и группы загрязняющих веществ в океане........................................................................................ — 13.2. Экологические последствия загрязнения морской среды... 13.3. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ 13.4. Мониторинг морской среды........................................................ 13.5. Современное состояние загрязненности о к е а н а........................ 13.6. Баланс и динамика уровней загрязнения морских вод.... 13.7. Технические средства защиты морской среды отзагрязнений 13.8. Охрана морей и океанов от загрязнений.......... Глава 14. ОПРЕСНЕНИЕ МОРСКОЙ В О Д Ы.......................................... Глава 15. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В МОРСКОЙ СРЕДЕ...... Рекомендуемая литература......................................................................... Предметный указатель..................................................................., s - Олег Александрович Алекин, Юрий Иванович Ляхин ХИМИЯ ОКЕАНА Редактор 3. И. Мироненко. Художник И. Н. К аровский ош. Художественны редактор й Б. А. Денисовский. Технический редактор М. И. Брай нина. Корректор Л. Б. Лаврова.

ИБ № 1 9. Сдано в набор 25.07.84. Подписано в печать 2 0.84 М 1 6 5 Формат 60X90’/^.

56 2.1. - 6 8.

Бумага тип. № 1. Литературная гарнитура. Печать высокая. Печ. л 21,5. К. р.-отт. 21,5.

Уч.-изд. л 2,5 Тираж 2 0 экз. Индекс О -21. Заказ № 2 4 Цена 1 р. 2 к. 3. 10 Л 4. 0.

Гидрометеоиздат. 1 9 5. Ленинград, 2 я линия, 2.

903 - Ленинградская типография № 8 ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского объединения «Техническая книга» им Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при.

Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.

1 0 0, г Ленинград, П 900. рачечны переулок, й.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.