Електрохімічна корозія - студопедія

Електрохімічна корозія - найпоширеніший вид корозії. Це пов'язано з тим, що в навколишньому середовищі практично скрізь присутній рідка фаза у вигляді розчинів електролітів (прісна і солона вода), а техногенні інфраструктури (міста, промислові зони) насичені електроустаткуванням з не ідеальною електроізоляції.

Безпосередньою причиною виникнення електрохімічної корозії є те, що і металевий виріб на мікрорівні (а, найчастіше, по конструкційним міркувань і на макрорівні) і навколишнє середовище є неоднорідними.

Виникнення неоднорідності обумовлено трьома головними причинами:

а) неоднорідність металевої фази (забруднення, домішки, уривчастість оксидних плівок, різняться між собою хімічним і фазовий склад сплаву);

б) Неоднорідність рідкої фази (різна концентрація розчиненого кисню та іонів металу, відмінність рН на окремих ділянках змоченою поверхні);

в) Неоднорідність зовнішніх умов: відмінність в температурі (більше нагріті ділянки - аноди) і рівні механічної напруги різних ділянок поверхні виробу (більш напружені - аноди), зіткнення деформованих (аноди) і недеформованих ділянок.

Внаслідок цього поверхня металевого виробу розбивається на величезну кількість анодних і катодних мікроучастков, які в електропровідному середовищі утворюють короткозамкнені (відсутність зовнішньої ланцюга) гальванічні елементи. Електрони не виходять з корродирующего металу, а рухаються всередині металу. Хім.енергія р-ції окислення металу передається не у вигляді роботи, а тільки у вигляді теплоти.

Воднева і киснева деполяризація.

Частинки, які беруть участь в катодному відновленні при корозії, називають деполяризатором. Це пов'язано з тим, що поглинання електронів на катоді відтягує їх з анода і зменшує поляризацію його подвійного електричного шару. Це сприяє активізації анодного процесу, тобто інтенсифікує корозію.

Найбільш поширеними деполяризаторами є молекули розчиненого у воді кисню (О2), самі молекули води (Н2 О) і катіони водню (Н +).

Розрізняють два види процесів деполяризації - з поглинанням кисню (киснева деполяризація) і з виділенням водню (воднева деполяризація). СМ. СЛАЙД 8

Розглянемо приклади корозійних процесів:

Приблизно про корозійної стійкості металів можна судити за значеннями їх стандартних електродних потенціалів. Встановлено, що у водному середовищі метали можна розбити на п'ять груп, кожна з яких відділена один від одного значеннями потенціалів водневого і кисневого електродів в кислому (рН = 0) і нейтральної (рН = 7) середовищах:

1. Метали низькою термодинамічної стабільності

( <-0,41В). К этой группе относятся щелочные и щелочно-земельные металлы, алюминий, цинк и некоторые другие. Металлы этой группы корродируют даже в нейтральных средах, не содержащих кислорода и окислителей.

2. Метали термодинамічно нестабільні

(-0,41В<<0В). К этой группе относятся кадмий, никель, олово, свинец и некоторые другие. Металлы этой группы устойчивы только в нейтральных средах при отсутствии кислорода и других окислителей.

3. Метали проміжної термодинамічної стабільності (0В<<0,81В). К этой группе относятся медь, серебро, висмут, рений и некоторые другие. Металлы этой группы устойчивы в нейтральных и кислых средах при отсутствии кислорода и других окислителей.

4. Метали високої термодинамічної стабільності (0,81В<<1,23В). К этой группе относятся платина, палладий, иридий и некоторые другие. Металлы этой группы устойчивы в нейтральных средах в присутствии кислорода и других окислителей.

5. Метали практично повної термодинамічної стабільності (> 1,229В). До цієї групи належить золото і деякі сплави. Метали цієї групи стійкі в кислих середовищах в присутності кисню та інших окислювачів, але при відсутності комплексообразователей.