1. В аэрированных (насыщенных кислородом ) коррозионных средах:

- нейтральных и щелочных (рН7) (+) К: О₂ + 2Н₂О + 4е  4ОН^-

- кислотных (рН<7) (+) К: О₂ + 4Н⁺ + 4е  2Н₂О

2. В деаэрированных (несодержащих растворенный кислород) коррозионных средах:

- нейтральных и щелочных (рН7) (+) К: 2Н₂О + 2е  Н₂  +ОН^-

- кислотных (рН<7) (+) К: 2Н⁺ +2е  Н₂ 

Ингибиторы коррозии: изменение состава и свойств коррозионной среды, т.е. уменьшение ее агрессивности, осуществляют либо введением в нее специальных веществ – ингибиторов коррозии, либо соответствующей ее обработкой.

Защиту ингибиторами применяют в системах с постоянным или мало обновляемым объемом коррозионной среды. (в котлах, цистернах, химических аппаратах) ингибиторами называются химические соединения или композиции на их основе, введение которых в небольших количествах (до 1% масс) в коррозионную среду резко снижает скорость коррозии. По химическому составу различают органические и неорганические ингибиторы, по условиям применения – жидкофазные (ингибиторы для растворов) и летучие ингибиторы, дающие защитный эффект в условиях атмосферной коррозии, по механизму своего действия на процесс электрохимической коррозии – катодные, анодные и экранирующие (изолирующие) ингибиторы. В свою очередь, жидкофазные ингибиторы подразделяют на кислотные, щелочные и нейтральные, в соответствии с тем, в какой среде они применяются.

Механизм защитного действия большинства ингибиторов заключается в адсорбции (концентрировании) их на корродирующей поверхности и и последующем торможении анодных (анодные ингибиторы) и катодных (катодные ингибиторы) процессов элетрохимической коррозии, а также в образовании защитных и пассивирующих пленок (экранирующие ингибиторы)ю

К анодным ингибиторам относят гидроксид и бензоат натрия, различные фосфаты, силикаты, тетрабораты и др.

Анодные и катодные ингибиторы, являясь преимущественно неорганическими веществами, оказывают эффективное защитное действие только в нейтральных и щелочных растворах. В сильнокислых растворах используют экранирующие ингибиторы-органические соединения, содержащие в своем составе атомы серы, кислорода, азота (альдегиды, фенолы, меркаптаны, амины, соли ароматических карб. кислот

Коррозия малоуглеродистой стали в различных средах. Малоуглеродистая сталь содержит до 0,2% углерода, основное – железо.

1) в аэрированных (насыщенных кислородом) коррозионных средах:

-нейтральных и щелочных (рН≥7) (-) А: Fе  Fе²⁺ + 2е 2

(+) К: О₂ + 2Н₂О + 4е  4 ОН 1

Fе + О₂ + 2Н₂О  2 Fе (ОН)₂

-в кислой среде (рН7) (-) А: Fе  Fе²⁺ + 2е 2

(+) К: О₂ + 4 Н⁺ + 4е  2Н₂О 1

2 Fе + О₂ + 4НСN 2 Fе(СN)₂  + 2Н₂О

2) в деаэрированной (несодержащей растворенного кислорода ) коррозионной среде:

-нейтральных и щелочных (рН≥7) (-) А: Fе  Fе²⁺ + 2е

(+) К: 2Н₂О + 2е  Н₂ + 2ОН^-

Fе + 2Н₂О → Н₂ + Fе (ОН)₂

-в кислой среде (рН7) (-) А: Fе  Fе²⁺ + 2е

(+) К: 2Н⁺ + 2е → Н₂

Fе + 2НСN → Н₂ + Fе(СN)₂ 

38. Защита металлов от газовой коррозии. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии: легирование, обработка среды, неорганические (в том числе металлические) и органические покрытия; электрохимическая защита (протекторная, катодная, анодная).

Защита от коррозии – это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение и замедление коррозионных процессов, сохранение и поддержание в работоспособном состоянии узлов и агрегатов машин, оборудования и сооружений в требуемый период их эксплуатации. Способы защиты от коррозии выбирают на стадии конструирования и осуществляют в процессе изготовления и эксплуатации объектов. Для защиты металлов от химической коррозии возможно применять:

-легирование поверхностное или объемное другими металлами, например хром или никель, добавленные к стали в качестве легирующих компонентов, при высокой температуре диффундируют к поверхности и образуют устойчивый оксидный слой. В качестве легирующих добавок используют Сr, Ni, Мо, Сu, и др. в результате получают сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем исходные материалы

-металлические изделия смазывают неокисляющимися маслами, последние хорошо смачивают металл при повышенной температуре в жидком виде и при застывании образуют на поверхности слой, изолирующий металл от окружающей среды. Для более надежной защиты металлов от коррозии в состав смазок вводят ингибиторы (замедлители);

-на поверхности металла наносят раствор высокомолекулярных соединений в низкокипящем растворителе. После испарения растворителя на поверхности металла остается полимерная пленка, преграждающая доступ окислителя к металлу;

-металлическую поверхность окрашивают раствором пигмента (красящего вещества) в олифе (частично окисленном растительном масле). Олифа в тонком слое быстро окисляется кислородом воздуха и образует плотную пленку на металле;

-наносят металлические защитные покрытия. Используют металлы, на поверхности которых при действии воздуха или других окислителей образуется устойчивая защитная пленка (Аl, Zn, Sn, Сr, Рb, Ni), или наносят металлы пассивные в химическом отношении (Аu, Аg, Сu)

Электрохимическая коррозия развивается при контакте металлов с раствором электролита.

При электрохимической коррозии на металле протекают одновременно два процесса: окисление металла – анодный процесс М^о  Мⁿ⁺ + n е;

И восстановление окислителя например кислорода воздуха: О₂ + Н₂О + 4е  4ОН^- (кислородная коррозия).

Существуют различные способы защиты от коррозии, основанные на снижении агрессивности коррозионной среды, нанесение защитных покрытий и применение электрохимических методов – электрохимическая защита.

Один из видов электрохимической защиты – катодная защита заключается в том, что защищаемый металл соединяют с отрицательным полюсом внешнего источника постоянного тока, а положительный полюс – с вспомогательным материалом, который будет окисляться и тем самым защищать основной металл.

В настоящее время катодную защиту широко применяют для защиты трубопроводов, кабельных установок и металлоконструкций в воде (морской, речной), грунте и др средах.

В основе анодной защиты лежит анодная поляризация: смещение потенциала металла защищаемой конструкции в положительную сторону до значений, лежащих в пассивной области анодной поляризационной кривой. Ее осуществляют присоединением защищаемой конструкции к положительному полюсу внешнего источника тока, а вспомогательного электрода – к отрицательному, при этом конструкция – анод, а электрод –катод. Анодная защита в отличие от катодной применима только к легкопассивируемым (покрывающимся пассивной пленкой оксида). Это большинство переходных металлов и сплавов на их основе, включая нержавеющие и углеродистые стали. При анодной защите ток противоположен по направлению току при катодной защите. Достоинства анодной защиты: высокая рассеивающая способность –возможность защит на большом удалении от катода; невысокая защитная плотность тока, а следовательно и небольшие потребления энергии. К недостаткам следует отнести ограничение области применения (анодная защита не осущетсвима для Мg, Сd, Аg, Сu и медных сплавов), а также то. Что скорость коррозии при анодной защите, в отличие от катодной, никогда не падает до нуля.

Другой вид электрохимической защиты – протекторная защита осуществляется путем присоединения к защищаемому металлу протектора – более активного (т.е. менее благородного металла), который легче окисляется и, тем самым предохраняет основной металл от коррозии. Так, для защиты от коррозии изделий из железа и его сплавов в качестве протектора обычно применяют магний.

Электрохимическая защита используется в широких масштабах в судостроении.