Короткі теоретичні відомості. Корозія, тобто процес руйнування поверхні металевих виробів у результаті самодовільної фізичної та хімічної взаємодії з навколишнім середовищем

Корозія, тобто процес руйнування поверхні металевих виробів у результаті самодовільної фізичної та хімічної взаємодії з навколишнім середовищем, дуже часто має електрохімічний характер.

Якщо два різні метали перебувають у контакті (покриття, клепка, сплав, тощо), то виконуються всі три умови для виникнення та роботи гальванічного елемента: дві різні електрохімічні системи, замкнутість зовнішнього та внутрішнього кіл. Однак утворений гальванічний елемент суттєво відрізняється від звичайного як схемою, так і електродними процесами. Замість двох спеціально підібраних електролітів (розчини солей відповідних металів) наявний лише один – електроліт корозійного середовища, тобто електроліт середовища експлуатації виробу. Це може бути вологе повітря, яке містить кислі гази - СО₂, SO₂, H₂S - або не містіть їх, а також кислі чи нейтральні водні розчини, які не містять кисню.

Первинний процес на аноді у таких елементах не відрізняється від процесу в звичайному гальванічному елементі – відбувається окиснення металу з меншим значенням електродного потенціалу, тобто його корозія.

Наприклад, у випадку оцинкованого заліза при механічному порушенні цілісності покриття починає кородувати цинк (анодне покриття) як метал з меншим значенням електродного потенціалу:

А(-): Zn⁰ - 2 e = Zn²⁺.

На катоді (у нашому випадку це залізо) із електроліту корозійного середовища має відновлюватись речовина з найбільшим потенціалом. Це може бути кисень повітря, іони Гідрогену кислот або води. При цьому потрібно пам’ятати що:

= - 0,059рН

= 1,23 - 0,059рН.

Потенціали цих окисників для різних за кислотністю середовищ такі:

рН
, В		-0,41	-0,82
, В	1,23	+0,82	+0,41

Для наведеного прикладу катодні процеси можуть бути:

К(+): O₂ + 4 e + 2H₂O = 4OH^- - у вологому середовищі,

К(+): O₂ + 4 e + 4Н⁺ = 2Н₂О - у кислому середовищі, яке містить повітря,

К(+): 2Н⁺ + 2 е = H₂ - у кислому середовищі без кисню або без повітря,

К(+): 2H₂O + 2 е = H₂ + 2OH^- - у нейтральному середовищі без кисню або без повітря.

Загальна схема корозійного гальванічного елемента (т.з. корозійної пари):

Ме _анод | електроліт | Ме _катод.

Схема корозійної пари для оцинкованого заліза у кислому середовищі, яке містить повітря:

Zn | H₂O, O₂, H⁺ | Fe.

Дата добавления: 2015-05-24