Классификация металлов по термодинамической неустойчивости

в различных средах

№ п/п	Коррозионные среды	Катодный процесс (кислородная или водородная деполяризация)	φ0к, в	Группы корроди-рующих металлов, (∆G < 0)	Потенциалы анодов, φ0а, В (φ0Ме/Меп+)
1	2	3	4	5	6
1	Кислая среда в отсутствии раство-ренного кислорода	2Н+ +2ē = Н20	0,00	I Li…W	-3,01 < φ < 0,00
2	Нейтральная сре-да в присутствии растворенного кислорода или влажная атмосфера	О2 + 2Н2О + 4ē = = 4ОН–	+0,815	II Li…Ag	-3,01 < φ < +0,815
Окончание табл. 3
	2	3	4	5	6
3	Кислая среда в присутствии раст-воренного кисло-рода или влажная атмосфера промы-шленных районов	О2 + 4Н+ + 4ē = = 2Н2О	+1,23	III Li…Bi	-3,01 < φ < +1,23
4	Нейтральная среда в отсутствии растворенного кислорода	2Н2О +2ē = = Н20 + 2ОН–	-0,413	IV Li…Fe	-3,01 < φ < -0,413

При решении задач следует использовать 1-ую и 4-ую схемы катодных процессов коррозии металлов.

В технике для защиты металлов от коррозии используются различные методы: легирование; нанесение различных покрытий; электрохимическая защита; изменение свойств среды.

В зависимости от условий эксплуатации изделий может быть выбран тот или иной метод защиты от коррозии. В наиболее агрес­сивных средах (в морской воде, в почве и т.д.) применяют комби­нированные методы защиты.

Легирование металлов – это создание поверхностного экранирующего слоя, т.е. введение элементов, предотвращающих коррозию.

Неметаллические защитные покрытия – это лаки, краски, смазки, керамика, резина и т.п.

Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (Zn, Cd, Al, Ni, Cr, Cu, Ag и др.), так и их сплавы (бронза, латунь). По характеру поведения металлических покрытий при коррозии различают катодные и анодные покрытия. Металлы анодного покрытия имеют меньшее (более отрицательное) значение потенциала, по сравнению с потенциалом защищаемого металла; последний является в этом случае катодом и не корродирует. Примером является оцинкованное железо.

Катодными являются металлические покрытия, имеющие в данной среде большее значение потенциала, чем потенциал основного металла. Например, Sn, Cu, Ni, Ag на стали являются катодными покрытиями. При повреждении или наличии в покрытии пор возникают коррозионные элементы, в которых основной материал служит анодом и растворяется, а материал покрытия – катодом, на котором происходит восстановление коррозионной среды, сопровождающееся выделением водорода или поглощением кислорода. Таким образом, катодные покрытия могут защищать металл в отсутствии пор или повреждений.

К электрохимическим методам защиты относятся протекторная, катодная и анодная защита. Протектор – это кусок металла, имеющего более отрицательное значение стандартного электродного потенциала, по сравнению с металлом защищаемого изделия, соединенный с защищаемым изделием. При воздействии агрессивной (коррозионной) среды в первую очередь разрушается протектор.

Для подавления процесса коррозии при катодной или анодной защите изделие подключают к источнику внешнего тока так, чтобы оно стало катодом (процесс коррозии подавляется).

Для изменения свойств агрессивной среды ее обрабатывают. Для этого используют удаление окислителей из среды (деаэрация) или введение ингибиторов.