Лекція 13

Тема. Основні типи корозії та вплив факторів на корозію.

План лекції

1. Основні типи корозії. Хімічна корозія.

2. Вплив високих температур на корозію металів та стійкість металевих конструкцій. Захисні властивості поверхневих плівок.

3. Електрохімічна корозія, утворення гальванопар.

Література:

1. Голубєв А.В., Лисін В.І., Коваленко, Тарасенко Г.В, Хімія. - К.: Кондор, 2013 стр. 272-275.

2. Цвєткова Л.Б. Неорганічна хімія: теорії і задачі. Львів: «Магнолія», 2013. § 8.9;

Зміст лекції:

1. Основні типи корозії. Хімічна корозія.

Корозія  це гетерогенний окисно-відновний процес, що самочинно відбувається на межі поділу двох фаз: металгаз чи металрозчин і поєднує, як правило, хімічну взаємодію та електрохімічні явища.

Характерними прикладами корозійного руйнування є, наприклад, іржавіння металічної конструкції в атмосфері, корозія обшивки корабля в морській воді, корозія чавунного трубопроводу у землі, роз’їдання хімічних апаратів кислотами, основами, солями й іншими активними елементами, прогар клапана машини і т.п. Немає, очевидно, ні однієї області промисловості, вільної від необхідності захисту металів від корозії.

По механізму протікання корозійного процесу слід розрізняти два типи корозії:

• Хімічна корозія;

• Електрохімічна корозія.

Хімічна корозія підкоряється основним законам чисто хімічної кінетики гетерогенних реакцій і відноситься до випадків корозії, які не супроводжуються виникненням електричного струму (наприклад, корозія в неелектролітах або сухих газах). При хімічній корозії руйнування металічної поверхні відбувається без розділення на окремі ділянки; крім того продукти корозії утворюються безпосередньо на тих ділянках поверхні металу, де відбувається його руйнування.

Електрохімічна корозія підкоряється законам електрохімічної кінетики і відноситься до випадків корозії з можливістю протікання електричного струму (наприклад, корозія металів в електролітах). Характерною особливістю електрохімічної корозії є одночасне протікання двох процесів—окислювального (розчинення металу на одній ділянці) і відновлювального (виділення катіону з розчину, відновлення, наприклад, кисню на іншій ділянці). Перший процес називається анодним, другий—катодним. Відповідно ділянка поверхні, на якій розчиняється метал, називається анодом, а ділянка поверхні на якій розряджаються катіони електроліту—катодом. Наприклад, в результаті розчинення цинку в сульфатній кислоті утворюються катіони цинку і виділяється водень; при дії води на залізо відновлюється кисень і утворюються гідроксильні іони.

По умовах протікання корозійного процесу розрізняють наступні види корозії:

1. Газова корозія—це корозія металів при повній відсутності конденсації вологи на поверхні. Як правило, цей термін відноситься до корозії металів при підвищених температурах.

2. Корозія в неелектролітах відноситься до випадку дії на метал агресивних органічних речовин, які не мають помітної електропровідності (наприклад, корозія заліза в сірчистій нафті при підвищених температурах).

Частіше всього корозія цих двох видів протікає з хімічним механізмом, всі ж перераховані нижче види корозії, як правило, відбуваються з електро-хімічним механізмом.

3. Корозія в електролітах—дуже поширений вид корозії, до якого належать дія на металічні конструкції природних вод і більшості водних розчинів. В залежності від хімічного характеру середовища розрізняють:

   • Кислотну корозію;

   • Основну корозію;

   • Сольову корозію;

   • Морську корозію і т.п.

По умовах дії активного середовища на поверхню металу цей тип корозії буде одержувати ще такі додаткові характеристики: