Анодное растворение металлов
Механизм анодного растворения
Стадии анодного процесса:
1.Ме кинк Ме ад |
|
разрушение кристаллической решётки |
|||||
2. |
Ме ад [Ме n+(Н2О) m]s+ ne- |
|
|
перенос заряда в виде иона через |
|||
|
|
|
|
|
|
|
двойной электрический слой |
3. |
[Ме n+(Н О) |
] |
s |
[Ме n+(Н О) ] |
v |
транспорт гидратированных катионов |
|
|
2 |
m |
2 |
m |
|
||
металла в объём раствора
[Ме n+(Н2О) m]s
Ме кинк
Ме ад
Механизм анодного растворения
В условиях анодного растворения зависимость плотности тока от потенциала в области, близкой к потенциалу коррозии, описывается уравнением Тафеля: ηа= А + Вlg iа
Полная анодная поляризационная кривая
I.Fe – 2e → Fe2+
II. Fe + HOH ↔ (FeOH)ads + H+ (FeOH)ads ↔ Fe-O + H+
IIIFeFe-O FeFe-O FeFe-O FeFe-O
IV Fe –O → FeO2 → Fe2+ + O2 V 2HOH – 4e → O2 + 4H+
Способы пассивации
Пассиваторами являются:
1.Окислители, например HNO3, NaNO3, NaNO2, K2Cr2O7, O2.
2.Пассивация достигается при анодной поляризации металла
3.Пассивация реализуется при образовании на поверхности металла нерастворимых соединений: оксидов (Al2O3, Cr2O3, TiO2), гидроксидов
(Zn(OH)2), солей ( FeSO4, PbSO4, FePO4)
Депассиваторами являются - анионы неорганических и органических кислот:
Cl-, Br-, SO42-, HS-, CH3COO- и т.д.;
-восстановители: Na2SO3, Na2S2O3 и т.д.
Депассивация сталей
Питтинговая коррозия
FeFe-O |
FeFe-O |
FeFe-OH + Cl-→ FeFe-Cl + OH- |
|
FeFe-O |
FeFe-O |
FeFe-O |
FeFe-O |
FeFe-Cl + Cl- → Fe- + FeCl2
FeFe-O
Fe-
FeFe-O
FeFe-O
В вершине растущего питтинга подкисление электролита:
Fe – 2e → Fe2+ + HOH Fe2+ + HOH → FeOH+ + H+
Питтинговая коррозия
Питтингообразование активируется анионами неорганических и органических кислот: Cl-, Br-, SO42-, HS-, CH3COO- и т.д.;
Вторичные процессы при коррозии
А│ Fe + mH2O →Fe2+ mH2O + 2e |
Первичные процессы при коррозии |
К │ O2 + 2H2O + 4 e →4 OH- |
стали в нейтральных средах |
Вторичные процессы:
Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 ↓. 2Fe(OH)2 +½О2 → Fe2O3 + 2H2O Fe2+ + SH- → FeS↓+ H+
При кислотной коррозии свинца в серной кислоте образуется
сульфат свинца:
Pb2+ + SO42- → PbSO4 ↓.
При коррозии цинка в атмосферных условиях на поверхности
металла образуется пассивный слой гидроксида:
Zn 2+ + 2OH- → Zn(OH)2 ↓;
При коррозии магния и железа в плавиковой кислоте образуются
нерастворимые фториды этих металлов:
Mg2+ + 2F- → MgF2 ↓; Fe2+ + 2F- → FeF2 ↓