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Faraday-Korrosionsrate

Machen Sie aus einem Korrosionsstrom den jährlichen Dickenverlust: 1 µA/cm² auf Eisen, mit 55,845 g/mol, 7,87 g/cm³ und zwei Elektronen, trägt etwas mehr als 0,01 mm pro Jahr ab. Sie erhalten Millimeter pro Jahr, mils pro Jahr und das Äquivalentgewicht. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Wenn Sie eingeben
Stromdichte
0,000001
Molare Masse des Metalls
55,845
Dichte
7,87
Elektronen
2
Erhalten Sie
i corr
0,000001
Stromstärke (A)
0,000001
M
55,845
Rho ρ
7,87

Ein Rechner für die Faraday-Korrosionsrate wandelt elektrochemische Messungen in eine Dickenverlustzahl um, die Sie mit Konstruktionszugaben und Inspektionsintervallen vergleichen können. Korrosionsingenieure, Werkstoffstudierende und Beschichtungslebensdauermodelle brauchen dieselbe Umrechnung von i nach mm/a ohne eine Tabellenkalkulation von Einheitskonstanten zu öffnen.

Vom gemessenen Strom zum Materialabtrag

Bei gleichmäßiger Korrosion löst sich das Metall an der Anode auf, und jedes gelöste Atom gibt eine feste Zahl von Elektronen ab. Deshalb hängt der gemessene Korrosionsstrom direkt mit der verlorenen Masse zusammen. Das Faradaysche Gesetz verbindet beides: Der Masseverlust pro Fläche und Zeit wächst mit der Stromdichte und der Molmasse und sinkt mit der Elektronenzahl. Teilt man ihn durch die Dichte des Metalls, wird aus Masse eine Dicke. So erhalten Sie die Eindringrate, die Sie mit Korrosionszuschlägen und Prüfintervallen vergleichen können.

Einheiten und typische Stolperstellen

Geben Sie die Stromdichte in A/cm², die Molmasse in g/mol und die Dichte in g/cm³ ein. Das Ergebnis erscheint zuerst in Zentimetern pro Sekunde und wird dann in Millimeter pro Jahr und in mils pro Jahr umgerechnet, die Einheit vieler nordamerikanischer Vorgaben. Zusätzlich sehen Sie das Äquivalentgewicht, also Molmasse geteilt durch Elektronenzahl, um Werte aus Handbuchtabellen zu prüfen. Eine Dichte oder Elektronenzahl von null wird abgelehnt, weil die Formel sonst durch null teilen würde.

Was Faradays Gesetz über Korrosionseindringung sagt

Gleichmäßige Korrosion, die durch anodische Metallauflösung fortschreitet, lässt sich über Faradays erstes Elektrolysegesetz mit der gemessenen Korrosionsstromdichte verknüpfen. Der Massenverlust pro Flächen- und Zeiteinheit ist proportional zur Stromdichte i und zur molaren Masse M und umgekehrt proportional zum Produkt aus der Elektronenzahl n der Halbreaktion und der Faraday-Konstante F.

Division dieser flächenbezogenen Massenverlustrate durch die Metalldichte ρ wandelt Massenverlust in eine Angriffstiefengeschwindigkeit um — die Korrosionseindringrate, oft als CR gleich i mal M durch n mal F mal ρ geschrieben, wenn i in Ampere pro Quadratzentimeter, M in Gramm pro Mol, ρ in Gramm pro Kubikzentimeter und F in Coulomb pro Mol angegeben ist; die Basiseinheit von CR ist dann Zentimeter pro Sekunde.

Ingenieure lassen die Antwort selten in Zentimetern pro Sekunde: Multiplikation mit zehn und mit der Sekundenzahl eines mittleren gregorianischen Jahres ergibt Millimeter pro Jahr, und Division der Zentimeter-pro-Sekunde-Rate durch null Punkt null null zwei fünf vier Zentimeter pro mil ergibt mils pro Jahr (mpy), die in nordamerikanischen Korrosionsspezifikationen noch übliche Einheit.

Das Äquivalentgewicht EW gleich M durch n erscheint in vielen Handbuchtabellen; dieser Rechner meldet EW neben beiden Ingenieureinheiten, damit Sie Tabellen abgleichen können, die von EW und einer Umrechnungskonstante wie drei Punkt zwei sieben mal zehn hoch minus drei ausgehen. Derselbe harte Stopp gilt bei null Elektronen, weil das ebenfalls im Faraday-Ausdruck durch null teilen würde.

Welche Formel nutzt dieser Faraday-Korrosionsratenrechner?

CR (cm/s) = (i · M) / (n · F · ρ), mit i in A/cm², M in g/mol, ρ in g/cm³, n Elektronen und F der Faraday-Konstante. Die Antwort wandelt CR auch in mm/Jahr und mpy um.

Was geschieht bei Nulldichte?

Die Eindringformel teilt durch die Dichte, daher ist Nulldichte ungültig.

Welche Einheiten soll ich für die Stromdichte verwenden?

Meldet Ihr Gerät µA/cm², multiplizieren Sie mit 1e-6 (zum Beispiel 1 µA/cm² → 0.000001).

Führt das eine Tafel-Anpassung oder Polarisationsanalyse durch?

Nein. Es setzt voraus, dass Sie bereits die Korrosionsstromdichte haben, und wendet nur Faradays Gesetz für Eindringrate, Äquivalentgewicht und Einheitsumrechnungen an.

Wie viele Elektronen gebe ich für Eisen an?

Zwei, wenn Eisen zu Fe²⁺ oxidiert wird. Die Elektronenzahl ist die Zahl der Elektronen, die pro oxidiertem Metallatom abgegeben werden; null wird abgelehnt, weil die Formel durch sie teilt.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/corrosion-rate-faraday

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/corrosion-rate-faraday \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"current_density":0.000001,"molar_mass":55.845,"density":7.87,"electrons":2}'
{
  "current_density": 0.000001,
  "molar_mass": 55.845,
  "density": 7.87,
  "electrons": 2
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.corrosion_rate_faraday",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

max_abs1000000000000
HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Geben Sie die Korrosionsstromdichte i_corr in Ampere pro Quadratzentimeter, die molare Masse des Metalls in Gramm pro Mol, die Dichte in Gramm pro Kubikzentimeter und die Anzahl der bei der Metalloxidation übertragenen Elektronen ein; das Werkzeug liefert die Eindringrate in Zentimetern pro Sekunde, Millimetern pro Jahr und mils pro Jahr (mpy), plus Äquivalentgewicht EW gleich M durch n und eine vollständige Substitutionskette. Nulldichte wird mit invalid_input abgelehnt, weil Faradays Gesetz durch ρ teilt.

Was Faradays Gesetz über Korrosionseindringung sagt

Bei Nulldichte ist die Formel undefiniert — es gibt kein physikalisches Metallvolumen, um Massenverlust in Dicke umzurechnen —, daher liefert die API einen klaren Fehler invalid_input statt Infinity oder eines stillen NaN.

Wie Sie die API aufrufen und was zurückkommt

Die Stromdichte muss nichtnegativ sein; molare Masse und Faraday-Konstante streng positiv; Dichte und Elektronen ungleich null. Senden Sie einen JSON-Körper mit vier erforderlichen endlichen Zahlen: current_density (Aliase i_corr, i, j_corr, current, icorr) in A/cm², molar_mass (Aliase M, atomic_weight, atomic_mass, molarMass, mw) in g/mol, density (Aliase rho, density_g_cm3, metal_density) in g/cm³ und electrons (Aliase n, n_e, z, valence, n_electrons, electrons_transferred). Optional übergeben Sie faraday (Aliase F, faraday_constant) in C/mol; fehlt es, nutzt der Löser neun sechs vier acht fünf Punkt drei drei zwei eins. Absolutwerte müssen innerhalb der veröffentlichten Grenze von einer Billion bleiben, damit Zwischenprodukte in IEEE-Doppelpräzision auf dem Worker und im Browser endlich bleiben. Bei Erfolg spiegelt die Antwort gerundete Eingaben wider, setzt equivalent_weight und EW auf M durch n, rate_cm_per_s auf das Faraday-Basisergebnis, rate_mm_per_year und penetration_rate_mm_year auf denselben Millimeter-pro-Jahr-Wert, rate_mpy und penetration_rate_mpy auf mils pro Jahr, formula auf die Zeichenkette CR gleich i mal M durch n mal F mal ρ, rearrange auf die EW-Form, equation auf eine kompakte Substitutionszeile, message auf eine kurze englische Zusammenfassung und steps auf ein geordnetes Array aus gegebenen Daten und Umrechnungszeilen. Fehlgeschlagene Validierung — fehlende Felder, nicht-endliche Zahlen, Werte außerhalb absoluter Grenzen, negative Stromdichte, nicht-positive molare Masse oder F, Nulldichte oder null Elektronen — liefert invalid_input und wird nie berechnet. Der Preis ist pauschal $0.002 pro erfolgreicher Anfrage mit Einheitsartikel und null marginalem Stückpreis.

Praktische Tipps, Einheiten und verwandte Suchen

Wandeln Sie Mikroampere sorgfältig um: ein Mikroampere pro Quadratzentimeter entspricht eins mal zehn hoch minus sechs Ampere pro Quadratzentimeter, geben Sie also eins e minus sechs statt eins ein, wenn Ihre Polarisationsanpassung eins µA/cm² meldete. Typische Eisen- oder Baustahlprüfungen nutzen M etwa fünfundfünfzig Punkt acht vier fünf g/mol, n gleich zwei für Fe zu Fe zwei plus und ρ etwa sieben Punkt acht sieben g/cm³; bei eins µA/cm² liegt die Eindringrate in der Größenordnung von null Punkt null eins Millimetern pro Jahr und passt zur Handbuchkonstantenform drei Punkt zwei sieben e minus drei mal i_µA mal EW durch ρ. Halten Sie n konsistent mit der dominanten anodischen Reaktion: Kupfer nutzt oft n gleich zwei, Aluminium n gleich drei, und Mischoxide können ein gewichtetes Äquivalentgewicht nach ASTM-G102-Praxis statt eines einzelnen ganzzahligen n brauchen. Bevorzugen Sie positive Dichten, die zur modellierten Legierung passen — reine Eisendichte für einen hochlegierten Edelstahl kann die Millimeter-pro-Jahr-Zahl verzerren, auch wenn i_corr stimmt. Diese Seite richtet sich an Personen, die einen Faraday-Korrosionsratenrechner, Korrosionseindringrate aus Stromdichte oder mpy aus i_corr online suchen; sie ist kein Tafel-Anpassungs-Polarisationsanalysator, kein Restlebensdauer-FEA-Modell und kein Galvanikpaar-Simulator. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie bereits i_corr, M, ρ und n haben und nur die Faraday-Dickenrate brauchen; stammt Ihre Quelle aus einem potentiodynamischen Scan, extrahieren Sie zuerst i_corr. Fehlgeschlagene Aufgaben mit invalid_input verbrauchen kein vorausbezahltes Guthaben, was explorative Skripte günstig hält, wenn Lernende absichtlich die Dichte auf null setzen. Hin- und Rückprüfungen sind einfach: berechnen Sie i mal M durch n mal F mal ρ von Hand nach und bestätigen Sie Gleichheit mit rate_cm_per_s innerhalb der Zwölf-Dezimalstellen-Rundung, dann bestätigen Sie, dass mm/Jahr diesem Wert mal zehn mal einunddreißig Millionen fünfhundert siebenundfünfzigtausend sechshundert entspricht.

Labor-i_corr in mm/Jahr für Berichte umrechnen

Werkstofflabore geben angepasste Korrosionsstromdichte mit Legierungs-M, ρ und n ein und fügen Millimeter pro Jahr sowie mpy in Inspektions- oder Beschichtungslebensdauerberichte ein, ohne Einheitsumrechnungstabellen zu pflegen.

Hausaufgabenkontrolle zu Faraday-Korrosionsproblemen

Studierende prüfen handberechnete Eindringraten und Äquivalentgewichte gegen ein deterministisches JSON, einschließlich absichtlicher Nulldichte-Ablehnungen, die Validierungshygiene trainieren.

Unit-Tests für Korrosionsraten-Microservices

Erzeugen Sie bekannte Eisen- und Aluminiumfälle plus Nulldichte- und Nullelektronen-invalid_input-Fixtures für Regressionssuites interner Korrosions-APIs.

Ist der Faraday-Korrosionsratenrechner kostenlos?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos und läuft lokal. API-Aufrufe nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreicher Anfrage; fehlgeschlagene Aufgaben werden nie berechnet.

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