4.14. Сопротивления стадий ионизации и диффузии.

Сопротивления, или поляризуемости, анодного и катодного процессов Р_а и Р_к складываются из сопротивления реакций Р_р и сопротивления диффузии Р_д, т.е. , . Для контролирующего процесса коррозии металла желательно установить его элементарную контролирующую стадию – электродную реакцию или диффузию, сопоставляя P_a и Р_к. Это делается на основании взятых из коррозионной диаграммы (расчетов), величин коррозионного тока I₁ (точка В, рис. 4.18) и

Рис. 4.18. Поляризационная коррозионная диаграмма.

предельного диффузионного тока (на примере катодного процесса кислородной деполяризации) I_д с помощью следующих уравнений:

, . (4.87)

Тогда или будет характеристикой элементарной контролирующей стадии контролирующего процесса.

Если катодный процесс состоит из двух параллельно идущих катодных реакций - ионизации кислорода и выделения водорода (рис.4.18) (смешанная кислородно-ионизации кислорода и выделения водорода (смешанная кислородно-водородная деполяризация), то анодная и катодная поляризационные кривые пересекутся в точке К и степень контроля катодного процесса в этом случае характеризуется соотношением силы коррозионного тока, определяемого процессом ионизации кислорода и процессом выделения водорода :

; (4.88)

, (4.89)

где I₂ - коррозионный ток. Значения , и для определения степени контроля определяются по поляризационной коррозионной диаграммы или из расчетов.

4.15. Практические случаи контроля коррозионных процессов

На практике встречаются шесть основных случаев контроля электрохимических коррозионных процессов, приведенных на рис. 4.19:

а) катодный контроль при основной роли перенапряжения ионизации кислорода (R≈0, ∆Е_к>>∆Е_a, Р_р>P_д). Наблюдается при коррозии металлов в электролитах при хорошем подводе кислорода к поверхности корродирующего металла;

б) катодный контроль при основной роли диффузии кислорода (R≈0, ∆Е_к>>∆Е_a, Р_д>P_р). Наблюдается при коррозии железа, цинка и других металлов в неперемешиваемых нейтральных электролитах;

в) катодный контроль при основной роли перенапряжения водорода (R≈0, ∆Е_к>>∆Е_a, ). Наблюдается при коррозии железа, цинка и других металлов в растворах неокисляющих кислот при низком pH, а также при коррозии магния и его сплавов в нейтральных растворах из-за отрицательного значения ( ;

Рис. 4.19. Поляризационные коррозионные диаграммы для основных практических случаев контроля электрохимических коррозионных процессов.

г) смешанный анодно-катодный контроль (R≈0, ∆Е_а≈∆Е_к). Наблюдается при коррозии железа, нержавеющих сталей, алюминия и других металлов в пассивном состоянии;

д) смешанный катодно-омический контроль (R≠0, ∆Е_к≈∆Е_R>>∆Е_а). Наблюдается при коррозии вследствие работы макропар на больших рас­стояниях в электролитах с очень низкой электропровод­ностью (при коррозии подземного трубопрово­да вследствие работы макропар неравномерной аэрации);

е) смешанный катодно-анодно-омический контроль (∆Е_к≈∆Е_R≈∆Е_а). Наблюдается при легком доступе кислорода к поверхности корродирующего металла, склонности к пассивированию и при большом сопротивлении электролита (при влажной атмосферной коррозии сталей под очень тонкой пленкой влаги).

Определение контролирующего процесса электрохимической коррозии металла важно, так как для уменьшения скорости коррозии наиболее эффективным обычно является воздействие на контролирующий процесс с целью затруднить его протекание.