43. Химическая и электрохимическая коррозия металлов.

Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисления металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Например, образование окалины при взаимодействии материалов на основе железа при высокой температуре с кислородом:

При электрохимической коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла (например, ржавление стали в морской воде).

Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов называют электрохимической коррозией.

 При электрохимической коррозии (наиболее частая форма коррозии) всегда требуется наличие электролита (Конденсат, дождевая вода и т. д.), с которым соприкасаются электроды — либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно-восстановительными потенциалами. Если в воде растворены ионы солей, кислот, или т. п., электропроводность её повышается, и скорость процесса увеличивается.

44. Защита металлов от коррозии. Металлические покрытия. Анодные и катодные покрытия.

Известные приёмы противостояния коррозии Способы защиты металлов от коррозионных процессов базируются на ряде методов: • применение электрохимической защиты, которая позволяет снизить степень коррозионных процессов благодаря законам гальваники; • уменьшение агрессивной реакции производственной среды; • повышение химического сопротивления металлических материалов; • изолирование поверхности металлических конструкций от негативного атмосферного воздействия. Электрохимическая защита Первые два метода применимы только в период эксплуатации металлоконструкций или металлоизделий. Использование этих способов никак не связано с выпуском металлопродукции, равно как и с их первоначальным производством. К таковым методам относят: • катодную защиту металлоизделий; • метод протекторов; • использование ингибиторов, которые внедряются в агрессивную среду, соприкасающуюся с металлоконструкциями, что снижает скорость коррозионных процессов. Первые два метода из этой группы основаны на протекании тока с целью достижения защитного потенциала на металлоконструкциях. Эффективность именно первой группы способов сохранения металлов состоит в возможности создать новые режимы защиты металлоконструкций. К примеру, катодная защита используется для уменьшения коррозионных процессов на корпусах морских судов, на отдельных участках трубопроводных магистралей с учётом агрессивности почвы. Использование ингибиторов целесообразно при прокачивании различных сортов нефти через трубы или транспортировке агрессивных химических жидкостей (кислот) в металлических цистернах. Роль ингибиторов состоит в замедлении химической реакции окисления за счёт создания на поверхности металлических конструкций адсорбционной плёнки. Это тормозит электродные процессы, в результате чего изменяются электрохимические параметры металлов. Плёночная защита Отличие первых двух методов защиты от последующих состоит в том, что последние могут быть применены ещё на стадии проектирования и изготовления металлических конструкций, деталей приборов, т. е. до начала интенсивной эксплуатации. Под этим чаще всего понимается нанесение различных защитных покрытий, к которым относят: • лужение металлов; • оцинковку; • покрытие лакокрасочными материалами и т.д. Из всех способов защиты наиболее доступным и простым является нанесение защитных лакокрасочных покрытий. Современные лакокрасочные покрытия могут предложить эффективную защиту от коррозионных процессов, поскольку способны выполнять не только защитные функции, но и играть роль пассиватора (ингибитора) или даже протектора, правда, в зависимости от состава основы лакокрасочных покрытий. • Защитная функция лакокрасочных покрытий обусловлена созданием механического слоя, который ограничивает паро-, газо- и водопроницаемость для агрессивной среды. Однако появление малейших микротрещин вследствие невысокой термо- и морозостойкости такого покрытия приводит к его дальнейшему разрушению и возникновению местных подплёночных коррозионных процессов. • Пассивация, по сути, то же, что и добавление ингибиторов, только в этом случае компоненты лакокрасочного покрытия вступают во взаимодействие с металлоизделием. К этой группе относят фосфатирующие покрытия, имеющие в своём составе ортофосфорную кислоту. • Внесение порошковых металлов в состав лакокрасочных покрытий обуславливает протекторную защиту металлоизделий за счёт создания донорских электронных пар с защищаемым металлом. В качестве добавок используются алюминий, цинк и магний. Постепенное растворение порошка под влиянием агрессивной среды защищает металлоизделие от коррозии. 

В катодных покрытиях металл покрытия в коррозионной среде более электроположителен, чем сталь, поэтому в возможном коррозионном процессе покрытие является катодом, а сталь — анодом. К металлам катодного покрытия на стали относятся хром, никель, свинец, медь и другие металлы, более благородные, чем железо.  В анодных покрытиях металл покрытия в данной среде более электроотрицателен, чем сталь, поэтому в возможном коррозионном процессе покрытие является анодом, а сталь — катодом. Такие покрытия образуют цинк, кадмий, алюминий и другие менее благородные, чем железо, металлы.