2.2.2 Влияние кислорода на скорость коррозии

Источником кислорода в подавляющем большинстве случаев является воздух. Кислород может оказывать положительное и отрицательное влияние на скорость коррозии. Растворенный кислород в электролитах, выступающий в качестве деполяризатора, усиливает коррозионное разрушение, причем скорость коррозии возрастает по линейной зависимости с ростом концентрации растворенного кислорода. Если же кислород выступает в роли пассиватора, то прямая зависимость наблюдается до тех пор, пока слишком высокая концентрация кислорода не приводит к

Рисунок 5 — Зависимость скорости коррозии железа

от концентрации кислорода в воде

пассивации поверхности металла, после чего происходит снижение скорости коррозии. На рисунке 5 показана зависимость скорости коррозии железа от концентрации растворенного в воде кислорода. Из графика видно, что при малых и средних концентрациях кислорода скорость коррозии резко возрастает, а при больших концентрациях понижается вследствие образования защитных пленок.

Следует отметить, что кислород способствует уменьшению числа коррозионных центров на поверхности металла, на которых может возникнуть коррозионный процесс, но вместе с тем увеличивает скорость коррозии в точке, начавшей корродировать.

2.2.3 Влияние температуры на скорость коррозии

С повышением температуры скорость коррозии, как и многих химических процессов, возрастает, так как увеличивается скорость диффузии, растворимость продуктов коррозии и др. На рисунке 6 показана характерная экспоненциальная кривая зависимости скорости коррозии от температуры. Наблюдаемая зависимость скорости коррозии от температуры может быть приближенно выражена уравнением

K= Ae^-Q/RT ,

где К — скорость коррозии; А — константа, зависящая от конкретных условий коррозии; Q — величина энергии активации, необходимой для ослабления связи внутри молекул и возбуждения их до способности реагирования с молекулами окружающей среды; R — универсальная газовая постоянная; Т — абсолютная температура.

Из уравнения видно, что скорость коррозии будет возрастать с повышением температуры и понижением энергии активации. Однако, следует учитывать, что с повышением температуры уменьшается растворимость кислорода в воде.

Рисунок 6 — Зависимость скорости коррозии от температуры

1 — в закрытой системе; 2 — в открытой системе

Рисунок 7 — Зависимость скорости коррозии железа в воде

от температуры

При комнатной температуре в открытой системе в 1 дм³ воды содержится около 6 см³ растворенного кислорода, а при температуре кипения кислорода в воде практически нет. Вследствие этого скорость коррозии железа в воде при повышении температуры будет зависеть от того, открыта или закрыта система (рисунок 7). В закрытой системе, когда удаление кислорода из раствора затруднено, скорость коррозии изменяется пропорционально температуре. В открытой системе скорость коррозии железа растет с повышением температуры примерно до 70—80°С, при дальнейшем повышении температуры растворимость кислорода значительно снижается и скорость коррозии железа в воде уменьшается.