Вопрос 29. Химическая и электрохимическая коррозия с кислородной и водородной деполяризацией. Основные методы защиты металлов от коррозии.

Коррозия – самопроизвольный процесс и соответственно протекающий

с уменьшением энергии Гиббса системы.

Химическая, коррозия – разрушение металлов путем их окисления в сухих

газах, в растворах неэлектролитов. Например, образование окалины на железе при высокой температуре.

Электрохимической коррозией называют разрушение металлов под

действием возникающих гальванических пар в присутствии воды или друго-

го электролита.

Этот вид коррозии подразделяют на отдельные виды: атмосферную, почвенную, коррозию под действием «блуждающего» тока и др.

Электрохимическую коррозию вызывают примеси, содержащиеся в металле, или неоднородность его поверхности. В этих случаях при соприкосновении металла с электролитом, которым может быть и влага, адсорбируемая на воздухе, на его поверхности возникает множество микрогальванических элементов. Анодами являются частицы металла, катодами – примеси и участки металла, имеющие более положительный электродный потенциал. Анод растворяется, а на катоде выделяется водород. В то же время на катоде возможен процесс восстановления кислорода, растворённого в электролите. Следователь-

но, характер катодного процесса будет зависеть от некоторых условий:

кислая среда: 2Н⁺ + 2 ē = Н₂ (водородная деполяризация),

О₂ + 4Н⁺ + 4ē → 2Н₂О

нейтральная среда: O₂+2H₂O+4e−=4OH⁻ (кислородная деполяризация).

В качестве примера рассмотрим атмосферную коррозию железа в кон-

такте с оловом (-)Fe|Fe²⁺ || O₂, H₂O| Sn (+).

Более активный металл (Fе) окисляется, отдавая электроны атомам ме-

ди и переходит в раствор в виде ионов (Fe²⁺). На катоде протекает кислородная деполяризация.

Анод(-): Fe – 2ē→ Fe²⁺

Катод(+): O₂ +2H₂O + 4e− = 4OH⁻

Суммарное уравнение процесса 2Fe + O₂ + 2H₂O → 2Fe(OH)₂.

Электрохимическая коррозия может усиливаться при наличии в воде не

только растворенного кислорода, но также солей и кислот, которые увеличивают скорость восстановления компонентов среды.

Способы защиты от коррозии.

1.шлифование поверхностей изделия, чтобы на них не задерживалась влага.

2. Применение легированных сплавов, содержащих специальные добавки: хром, никель, которые при высокой тем­пературе на поверхности металла образуют устойчивый ок­сидный слой (например, Сг2О3). 3. Нанесение защитных по­крытий.

• Неметаллические — нео­кисляющиеся масла, специаль­ные лаки, краски, эмали

Химические — искусственно создаваемые поверхностные пленки: оксидные, нитридные, силицидные, полимерные и др. Металлические — это покрытия другими металлами, на поверхности которых под действием окислителей образуются ус­ тойчивые защитные пленки.

4. Электрохимические методы защиты.

Протекторная (анодная) — к защищаемой металличе­ской конструкции присоединяют кусок более активного ме­талла (протектор), который служит анодом и разрушается в присутствии электролита.

Катодная — металлоконструкцию подсоединяют к като­ду внешнего источника тока, что исключает возможность ее анодного разрушения

5. специальная обработка электролита – введение веществ ингибиторов, замедляющих коррозии.