Коррозия
.pdf
Коррозия
Химическая
Химическая коррозия протекает при непосредственном взаимодействии металла с окислителем, находящимся в окружающей среде.
Например:
+ 2 =
Химическая коррозия может идти очень медленно. В некоторых случаях коррозийная (оксидная) плёнка тонкая и очень прочная.
В случае с железом Fe3O4 (состоит из FeO и Fe2O3) оксидная плёнка рыхлая и непрочная.
Также существуют иные варианты окисления металлов, не только кислородом:
+ 2 = + 2+ 2 = ++ 2 = + 2
Аналогично с галогенами:
+ 3 = 3
Электрохимическая
При электрохимической коррозии происходит образование гальванопары. Скорость ЭХ-коррозии значительно выше, чем у химической.
Контакт двух металлов с разной величиной потенциалов. Например, Cu/Fe (медь/железо).
2+0 = 0,34В (неактивный, т. к. > 0)
2+0 = −0,44В (активный, т. к. < 0)
При процессе коррозии катод выступает со знаком плюс, анод со знаком минус; катод (+) – восстановитель, а анод (-) – окислитель, в отличие от обычных ОВР. Таким образом, в данной случае медь выступает как катод, а железо как анод.
(−); − 2− = 2+ C (+); 2+ + 2− = 2
Реакция на катоде зависит от реакции среды. Если среда кислая и pH < 7,
то происходит водородная деполяризация.
Если среда щелочная pH > 7, то происходит кислородная деполяризация:
2 + 22 + 4− = 4−
В случае с Cu/Fe, если среда кислая: |
|
(−); − 2− = 2+|2| |
|1 |
| |2| |
|
C (+); 2+ + 2− = |2| |
|1 |
2 |
|
+ 2+ = 2+ + 2+ 2 = 2 + 2
Подразумевается, что для реакции мы использовали кислоту (какую угодно), с целью создания кислой среды.
Если бы pH > 7, то: |
|
|
|
|
(−); − 2− = 2+ |
|
|2| |
|2 |
|
|
|
|
| |4| |
|
C (+); |
+ 2 + 4− = 4− |
|4| |
|1 |
|
2 |
2 |
|
|
|
4 + |
+ 2 = 2+ |
+ 4− |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
2 + 2 |
+ 22 = 2 ( )2 |
|
|
|
Так как Fe(OH)2 – нестабильное соединение, оно окисляется далее:
4 ( )2 + 2 + 22 = 4 ( )3
При этом, при нагревании гидроксид железа III распадается оксогидроксида:
( )3 = = + 2
И затем в рыжую ржавчину:
2 = = 2 3 + 2
Способы защиты от коррозии
Шлифование поверхностей.
Если ровная поверхность, то окислители не будут задерживаться на ней.
Применение легированных сплавов
Легированный сплав – металл с легированными добавками, антиржавеющими, например: углерод, хром, никель, марганец и т.д.
Использование защитных покрытий.
Масла, лаки, эмали, грунтовки и т.п.
Химические способы
Искусственное создание твёрдой оксидной плёнки.
Металлические способы
Лужение, оцинковывание и т.п.