3.2 Схема электрохимической коррозии

Заключается в протекании электрохимической реакции с участием свободных электронов, при которой ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды проходят не в одном акте и их скорости зависят от величины потенциала.

Схема состоит из трех основных процессов:

1. Анодной реакции – образование гидратированных ионов металла в электролите и некомпенсированных электронов на анодных участках

ne  ne Me ⁿ⁺ Meⁿ⁺ ∙ mH₂O

2. Процессы перетекания электронов по металлу от анодных участков к катодным и соответствующего перемещения катионов и анионов в растворе.

3. Катодного процесса – ассимиляция электронов (деполяризаторами).

Д + ze → [ Дze ]

Θ

А нодный

участок. +m Н₂О

ze Ме Ме^z+ ∙ m Н₂О

К⁺

ze

Д [Дze] А^-

Рис.3.1 Схема протекания электрохимической коррозии

3.3 Местные гальванические элементы и причины их появления

Таблица 3.1 Причины возникновения гетерогенности поверхности металла

Общая причина	Конкретная причина
Неоднородность металла
1.Неоднородность металлической фазы.	а) макро- и микровключения б) неоднородность сплава.
2.Неоднородность поверхности металла	а) наличие границ блоков и зерен кристаллитов б) выход дислокаций на поверхность металла в) анизотропность металлического кристалла
3.Атомарная неоднородность поверхности металла	а) наличие разнородных атомов в твердом растворе
4. Неоднородность защитных пленок на поверхности металла.	а) макро- и микропоры в окисной пленке, б) неравномерное распределение по поверхности металла вторичных продуктов.
5.Неоднородность внутренних напряжений в металле.	а) неравномерная деформация, б) неравномерность приложенных внешних напряжений
Неоднородность электролита
Неоднородность жидкой фазы	а) различие в концентрации собственных ионов данного металла в электролите, б) различие в концентрации нейтральных солей в растворе, в) различия pH , г) различие в концентрации кислорода
Неоднородность физических условий
Неоднородность физических условий	а) различие температур, б) неравномерное распределение лучистой энергии, в) неравномерное наложение внешнего электрического поля.

Таким образом, поверхность металла представляет собой многоэлектродный (состоящий из двух и более) отличающихся друг от друга электродов, гальванический элемент.

Поверхность металла можно рассматривать как двух электродную систему, т.е. состоящую из участков двух видов: анодных и катодных.

Например, на поверхности металла присутствует пленка лакокрасочного покрытия, не полностью покрывающая металлическое изделие, находящееся в растворе серной кислоты (рисунок 3.2)

20% Н₂SO₄

К

А

Рис. 3.2 Схема протекания коррозионных процессов

На поверхности металла, покрытой пленкой, будет протекать катодный процесс. Так как среда кислая, то катодной реакцией будет водородная деполяризация: К: Н⁺ + е → ½ Н₂.

На поверхности оголенного металла будет протекать анодная реакция, так как эта часть металлического образца будет более активной по отношению к покрытой лакокрасочной пленкой. Если в качестве металла выбрано железо, то будет протекать следующая реакция анодного окисления: А: Fe  Fe²⁺ + 2e