18. Электрохимическая защита металлов. Протекторная защита. Катодная защита.

Сущность методов защиты состоит в их катодной поляризации, которая осуществляется одним из двух способов:

- при помощи протекторов

- при помощи внешнего тока

С помощью протекторов, играющих роль активнх анодов создается гальваническая цепь, в которой защищаемый Ме становиться катодом. Защита Fe достигается соединением его с менее благородным электродом т.е. с более отрицательным потенциалом (Al, Mg, Zn) для защиты Cu и Cu- сплавов м.б. использовать Fe как более электроотрицательный.

Роль протекторной защиты сводиться к тому, чтобы все анодные участки на поверхности Ме, превратились в катодные.

Ее применяют для крупных сооружений, нефтехранилищ, танкеров, эл. кабелей, водопроводных труб, кораблей и вся конструкция становиться катодной. Эффективность протекторной защиты и радиус действия протектора зависит от электропроводности среды и общей разности потенциалов между протектором и защищаемым Ме. (при использовании Zn – протектора, радиус действия в дистиллированной воды r=10 см р-р 0.01% NaCl r=10 см , р-р 3% NaCl r= 60 см)

Чем больше разность начального потенциалов протектора и Ме, тем больше радиус действия протектора.

На S=1000м² защищаемых в морской воде поверхности площадь пов-ти протектора равна 1 м².

На Zn и на Al образуется со временем слой нерастворимых в воде продуктов коррозии, которая понижает эффективность протектора. Против этого вокруг протектора создают среду, в которой раствориться эта пленка, для Zn это глина или гипс, для Al – гидрат оксид Ca.

Из поляризационной диаграммы (Zn и Al) можно увидеть, что используя внешний ток, можно заполяризовать катод до потенциала анода, который он имеет в разомкнутой цепи, то оба электрода достигнут одинакового потенциала и коррозия Zn (анода) не будет. Это утверждение является основой катодной защиты Ме, как одного из наиболее хороших способов понижения скорости коррозии до нуля.

Защита осуществляется с помощью подачи анодного тока коррозируемому Ме, на поверхности которого действуют.

Катодная защита возможна только , если защита возможна только, если защищаемая конструкция и вспомогательный анод находятся в электронном и электролитическом контакте. Электроны, потребляемые в катодном процессе, поставляются на коррозию Ме, с внешним источником тока. Ток направляется от вспомогательного анода в катодные и анодные участки коррозируемых элементов и возвращаются к источникам поступающего тока. Когда катодные участки заполиризовываются внешним током до потенциала анода, то вся металлическая поверхность находиться под одним и тем же потенциалом, локальный ток больше не протекает и Ме не коррозирует.

Если Ме заполяризовать чуть выше потенциала анода, то скорость коррозии так же равна нулю. Но в то же время, это может приносить вред, т.к. может начаться растворение анода.

На практике приложенный ток поддерживают близко теоретическому минимуму. Если приложенный ток будет меньше, чем это необходимо для полной защиты, происходит частичная защита. Если Пк сместить от с до е наложением тока ве, ток коррозии уменьшиться от до . Общий ток = Iкор+Iприл=ае

По мере повышения внешнего тока ве смещается к более отрицательным значениям и ток коррозии ав становиться меньше. В пределе, когда Па=а ток коррозии ав становиться =0, а ток полной катодной защиты = .

Степень поляризации зависит не только от природы Ме и электролита, но и от площади коррозирующего эл-да. Если анодная площадь коррозирующего Ме очень мала, например в порах пленки, покрывающей поверхность, то может произойти значительная