Тема 6 Корозія металів і методи захисту від корозії.

1. Види корозії.

2. Різні види електрохімічної корозії.

3. Захист металу від корозії.

1. Види корозії. Корозія металів - це процес самовільного руйнування металу при хімічній і електрохімічній взаємодії з навколишнім середовищем.

Хімічна (газова) корозія – окислення металу під дією агресивних газів при високих температурах, які виключають конденсацію вологи на поверхні металу. Газова корозія відбувається на деталях та вузлах двигунів внутрішнього згорання, газових турбін, в процесі обробки металу при високих температурах.

2Fe + 2H₂S + O₂ = 2FeS + 2H₂O

2Fe + 2SO₂ + 3O₂ = (SO₄)₃

Хімічна стійкість деяких металів обумовлюються утворенням поверхневих оксидних плівок. Для металів Al, Cr, Zn, Ti – характерна наявність захисних оксидних плівок.

На поверхні деяких металів штучно утворюють оксидні плівки – пасивація металу (обробка НNO_3к) 2Fe + HNO_3к = Fe₂O₃ + 6NO₂ + 3H₂O

Електрохімічна корозія –самовільне руйнування металу в присутності електроліту в наслідок утворення гальванічного елементу. Цей процес відбувається в середовищах, які проводять електричний струм.

В випадку електрохімічної корозії процеси окислення та відновлення відбуваються на різних металах або на різних ділянках одного і того ж металу і зв`язані з переносом електронів. Звільнені електрони при наявності середовища, яке проводить електричний струм, переміщуються від аноду до катоду. Розчинний кисень і іони водню – найважливіші окисники, які викликають корозію.

Електрохімічна корозія.

Деякі приклади корозії

1. Корозія при контакті двох металів.

а) Fe і Cu ;

Згідно ряду напруг металів, ми бачимо, що Fe – більш активний, ніж Cu. При з’єднанні двох пластинок Fe і Cu, які мають різні потенціали, виникає електричний струм.

А(-) Fe – буде анодом

Cu – катод, якій процес буде на катоді залежить вів складу електроліту. В природних розчинах, як правило містяться різні іони, а також розчинний кисень.

Нейтральний розчин NaCl

(К)⁺ О₂ + 2Н₂О + 4 → 4ОН^- Е⁰= +0,82В

(2О₂ + 4е→ 2О^-2)

(-) Fe │водний розчин NaCl│Cu (+)

Кислий розчин

Cu – катод енергетично вигідніше відновлення: 2Н⁺ + 2е →

(-) Fe │водний розчин кислоти │Cu (+)

б) при контакті Fe ( ) з Zn ( )

A(-)

в нейтральному і лужному середовищі

К(+) О₂ + 2Н₂О + 4 → 4ОН^-

(-) Zn│електроліт │Fe (+)

Цей випадок електрохімічної корозії реалізується при пошкодженні цинкового покриття.

2. Різні види електрохімічної корозії.

а. Корозія металу з неметалевими домішками, які проводять електричний струм.

Якщо в металі є включення неметалів, оксидів, нітридів або карбідів, також виникає електрохімічна корозія.

Мікровключення, як хімічно неактивні порівняно з металом виконують функцію пасивного електроду – катоду, а метал – аноду.

Ме │електроліт │ неметалічні включення.

Анод(-) Ме⁰ – ne → Ме⁺ⁿ

Катод (+) О₂ + 2Н₂О + 4 → 4ОН^-(нейтральне середовище)

2Н⁺ + 2е → Н₂ (кисле середовище)

б. Руйнування металу при неоднаковій аерації;

Руйнування металу можливе при неоднаковому доступі повітря (аерації) до його поверхні. Більш окислена ділянка металу є електрохімічно пасивною (електродний потенціал такої ділянки більший за електродний потенціал неокисленного металу). Окислені ділянки виконують функцію катоду по відношенню до металу або до менш окисленої ділянки. Виникає гальванічний елемент.

26