Гальванокоррозия

Коррозия металлов

Перенапряжение электрода

Перенапряжением электрода называют разность между фактическим и теоретическим электродными потенциалами.

Перенапряжение металлов настолько мало, что им пренебрегают. Велико перенапряжение водорода и кислорода.

Перенапряжение водорода велико при следующих условиях:

· малых плотностях тока,

· низких температурах раствора.

Перенапряжение также зависит от материала катода.

Перенапряжение водорода наиболее велико на тех металлах, которые в ряду напряжений располагаются вблизи водорода.

Перенапряжение водорода может играть как отрицательную, так и положительную роль.

Отрицательную роль оно играет при необходимости получить водород электролитическим путем.

Положительна роль перенапряжения при необходимости получить с помощью электролиза какой - либо металл, находящийся в ряду напряжений до водорода.

Можно создать условия (плотность тока, температура раствора, материал катода, посторонние ионы в растворе), при которых вследствие высокого перенапряжения водорода из раствора можно восстановить металлы, стоящие в ряду напряжения до водорода, (вплоть до алюминия).

Коррозия металлов - разрушение металлов под действием агрессивной окружающей среды.

Виды коррозии:

· сплошная;

· участками;

· питтинг;

· межзерновая;

· растрескивание;

· селективная.

Все виды коррозии одинаково опасны.

По механизмам протекания процесса коррозия подразделяется на химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия:

· газовая;

· жидкостная.

Газовая коррозия происходит под влиянием агрессивных сухих газов.

Жидкостная коррозия вызывается растворами неэлектролитов. Этот вид коррозии очень характерен для продуктов нефтехимии.

Электрохимическая коррозия отличается от химической коррозии тем, что в системе возникает направленный поток электронов, т.е. электрохимическая коррозия возникает там, где присутствуют электролиты.

Электрохимическая коррозия:

· гальванокоррозия (аналогична работе гальванического элемента);

· электрокоррозия (представляет собой электролиз).

Электрохимическая коррозия гораздо активнее химической коррозии.

Гальванокоррозия вызывается многими причинами.

Основная причина возникновения гальванокоррозии - тесный контакт двух металлов с различными потенциалами, находящихся в среде электролита.

Металлы, находящиеся в тесном контакте (спай), образуют короткозамкнутый гальванический элемент.

Например, спай алюминия с медью.

По соотношению потенциалов алюминий является анодом, медь - катодом.

Рассмотрим данную гальванопару в кислой среде:

Разрушается анод, в данном случае алюминий.

Второй причиной возникновения гальванокоррозии является неоднородность металлов. Больше всего это относится к техническому железу - чугунам и сталям.

Техническое железо состоит в основном из кристаллов железа и участков цементита.

Кристаллы железа играют роль микроанодов, участки цементита - микрокатодов.

Рассмотрим данную систему в окружающей среде: воздухе с содержащейся в нём влагой (О₂+2Н₂О).

Следующей распространённой причиной возникновения гальванокоррозии является аэрация - неравномерный доступ кислорода (или воздуха) к разным участкам одного и того же металла.

Примером может служить вбитый во влажное дерево гвоздь. Та часть изделия (гвоздя), к которой доступ воздуха свободен, является катодом. Часть гвоздя, находящаяся в дереве, является анодом. Возникает коррозия:

Электрокоррозия - это коррозия материалов под влиянием электрического тока от внешнего источника (коррозия блуждающих токов).

Источниками блуждающих токов являются:

· весь электротранспорт,

· электроаппараты, работающие на земле.

Поток электронов, идущий по рельсу, встречая какое -- либо омическое сопротивление, например стык, уходит в почву. Этот участок рельса становился катодом по отношению к близко расположенному участку трубопровода.

Почва по своему составу является прекрасным проводником электронов. В почве такой поток электронов может пройти десятки километров. На своём пути поток электронов встречает какой-либо металлический предмет, например, трубопровод, и входит в него.

Данный участок трубопровода становится анодом и начинает разрушаться:

Ионы Fe уходят в землю, а поток электронов направляется далее по трубопроводу до тех пор, пока не встретит какое-либо новое сопротивление.

Встретив сопротивление, электроны уходят в землю, превращая данный участок трубопровода в катод. Поток электронов может войти в тот же рельс, откуда он вышел, превращая его в анод. Катодный процесс зависит от состава почвы.

или

.

Дата добавления: 2014-01-11