38. Коррозия металлов: химическая и электрохимическая (общая характеристика, механизм протекания).

Коррозия – самопроизвольный процесс разрешения металлов под действием окружающей среды.

Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте.

Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов называют электрохимической коррозией. При электрохимической коррозии всегда требуется наличие электролита, с которым соприкасаются электроды, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно-восстановительными потенциалами. При соприкосновении двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита образуется гальванический элемент, так называемый коррозионный элемент. Он представляет собой не что иное, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит медленное растворение металлического материала с более низким окислительно-восстановительным потенциалом; второй электрод в паре, как правило, не корродирует. Этот вид коррозии особо присущ металлам с высокими отрицательными потенциалами. Особо подвержены риску места соприкосновения металлов с различными потенциалами, например, сварочные швы или заклёпки.

39. Электрохимическая коррозия металлов (причины и условия возникновения, механизм).

Причины и условия:

• контакт двух металлов различной природы;

• наличие примесей;

• неоднородность металлов по химическому и фазовому составу (возникают короткозамкнутые микро или макро гальванические элементы , в которых происходит анодное окисление металлов и катодное восстановление окислителя среды);

• соприкосновение двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружение их в раствор электролита.

При соприкосновении двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита образуется гальванический элемент, так называемый коррозионный элемент. Он представляет собой не что иное, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит медленное растворение металлического материала с более низким окислительно-восстановительным потенциалом; второй электрод в паре, как правило, не корродирует. Этот вид коррозии особо присущ металлам с высокими отрицательными потенциалами. Особо подвержены риску места соприкосновения металлов с различными потенциалами, например, сварочные швы или заклёпки.

40. Коррозия с водородной и кислородной деполяризацией (условия протекания, способы замедления).

Водородная:

А: Me-ne^-=Meⁿ⁺, φ_а=φ⁰_Меⁿ⁺_/Ме

K: 2H⁺+2e^-=H₂ при pH<7,

2H₂O+2e^-=O₂+2OH^- , при рН>7, φ_к=-0,059рН

Кислородная:

А: Me-ne^-=Meⁿ⁺, φ_а=φ⁰_Меⁿ⁺_/Ме

К: О₂+4Н⁺+4е^-=2Н₂О при pH<7,

O₂+2Н₂О+4е^-=4ОН^- при рН>7, φ_к=1,23-0,059рН­­

Условия протекания:

1. Если φ_Ме<φ_2H⁺_/H2, то коррозия возможна и с кислородной и с водородной деполяризацией.

2. Если φ_2H⁺_/H2< φ_Ме< φ_02/OH-, то коррозия возможна с кислородной деполяризацией, и невозможна с водородной.

3. Если φ_Ме>φ_02/OH^-, то коррозия невозможна.

Скорость коррозии с выделением водорода (водородная деполяризация) уменьшается при понижении температуры, увеличении рН, при очистке металлов от примесей, катализирующих выделение водорода (Pt, Со, Ni и др.).

Скорость коррозии с поглощением кислорода (кислородная деполяризация) снижается при уменьшении концентрации 0₂ (введение восстановителя в раствор или снижение давления кислорода над раствором).