- •1).Классификация коррозионных процессов.
- •2) Определение явления.
- •2.1)Термодинамика химической коррозии металлов
- •Адсорбция окислителя на металле
- •Образование продуктов коррозии
- •Классификация по толщине пленок на металлах
- •2.2.2) Условие сплошности пленок на металлах.
- •2.3) Влияние внешних и внутренних факторов на химическую коррозию металлов.
- •2.3.1) Температура.
- •2.3.2) Состав газовой фазы.
- •2.3.3, 2.3.5) Скорость движения газовой фазы.
- •2.3.4, 2.3.7, 2.3.8) Состав сплава.
- •2.3.6) Режим нагрева металла.
- •2.3.9) Деформация металла
- •3.3) Коррозионные процессы с кислородной деполяризацией.
- •3.4) .Защита металлических материалов от коррозии в нейтральных
- •3.5) Коррозионные процессы с водородной деполяризацией.
- •3.6) Пассивность металлов.
- •3.7, 3.7.2)Внутренние и внешние факторы электрохимической коррозии
- •Состояние поверхности металла
- •Термодинамическая устойчивость металла
- •Кристаллографический фактор
- •Гетерогенность сплавов и величина зерна
- •Механический фактор
- •ВНешние факторы электрохимической коррозии
- •Влияние температуры на электрохимическую коррозию
- •Рн раствора
- •Влияние скорости движения раствора на скорость электрохимической коррозии
- •3.4.2.4) Кавитационное воздействие
- •4)Виды коррозии металлов
- •Влияние различных факторов на почвенную коррозию влияние влажности грунта на почвенную коррозию металла.
- •Пористость (воздухопроницаемость) грунта
- •Кислотность грунта.
- •Электропроводность грунта.
- •Минералогический состав и неоднородность грунта.
- •Влияние микроорганизмов на почвенную коррозию металлов.
- •Механизм и особенности почвенной коррозии металлов
- •Особенности почвенной коррозии металлов:
- •Методы защиты от почвенной коррозии
- •Нанесение защитных покрытий. Изоляция
- •Создание искусственной атмосферы
- •Электрохимическая защита металла от почвенной коррозии
- •Специальные методы укладки
3.5) Коррозионные процессы с водородной деполяризацией.
Процессы коррозии металлических материалов, у которых катодная деполяризация осуществляется водородными ионами по реакции (7.21) с выделением водорода, называют процессами коррозии с водородной деполяризацией:
H+*H2O + e- = H + H2O = 1/2H2 + H2O. (7.21)
7.12.1. Термодинамика процесса коррозии с водородной деполяризацией.
Известно, что протекание коррозионного процесса возможно если jМе < jК . Для случая коррозии с водородной деполяризацией jК = jН2 ,поэтому термодинамическим условием совершения коррозионного процесса с водородной деполяризацией является выполнение неравенства:
jН2 > jМе. (7.22)
jН2 = RT/nF*ln(aH+/P1/2H2), (7.23)
где PH2 – парциальное давление водорода в газовой фазе (для электролитов, соприкасающихся с атмосферой PH2 = 5*10-2Па);
aH+ - активность ионов водородов в электролите.
Расчет показывает, что величина jН2 более отрицательная величина чем jО2, поэтому коррозионные процессы с водородной деполяризацией являются менее вероятными процессами и имеют места при выполнении следующих условий:
1) при достаточной активности ионов водорода в электролите, например в случае коррозии железа, цинка, и других металлов в растворах H2SO4 ,HCl;
2) при достаточной отрицательности потенциала корродирующего металла.
На практике с водородной деполяризацией корродируют металлические материалы, находящиеся в растворах кислот: стальные цистерны для перевозки и емкости для хранения кислот; баки и аппараты предприятий химической промышленности; металлическое оборудование травильных отделений прокатных цехов, цехов гальванических покрытий и т.д.
7.12.2. Схема и стадии процесса коррозии с водородной деполяризацией.
Катодный процесс с водородной деполяризацией состоит из ряда стадий (рис.7.6):
- подвод (конвекция и диффузия) гидратированных ионов водорода (H+*H2O) к катодным участкам поверхности корродирующего металла;
- разряд водородных ионов в соответствии с реакцией Н×H2O + + e- = Hадс + H2O;
- растворение части адсорбированных атомов водорода (Hадс) в металле;
- рекомбинация водородных атомов по реакции Hадс + Hадс = H2;
- отвод молекул водорода от катодных участков в объем электролита и их выделение в атмосферу;
- образование и отрыв пузырьков водорода (nH2)от поверхности металла в соответствии с реакцией
H2 + H2 + ... = nH2 .
Катодный процесс может тормозиться на стадиях химических реакций, что приводит к возникновению электрохимической поляризации называемой перенапряжением водорода (hН2). Если катодный процесс тормозится на стадиях массопереноса, то возникает концентрационная поляризация (DjН2)конц.
Различают ионную и газовую концентрационную поляризацию.
Ионная концентрационная поляризация – следствие торможения процесса транспорта ионов водорода к катодным участкам, а газовая – следствие торможения процесса отвода молекулярного водорода от катодных участков в объем электролита. В отличие от ионной, газовая концентрационная поляризация постоянно сопровождает процесс водородной деполяризации и всегда довольно значительна.