Электрохимическая коррозия металлов
Химическая коррозия — это разрушение металлов от воздействия на них сухих газов или неэлектролитов бензина, масел и др. Примером химической коррозии является окисление металлов при высоких температурах. Во время химической коррозии на поверхности металла появляется пленка окислов, которая в большинстве случаев является защитной. Защитная пленка предохраняет от коррозии лежащий под ней металл. Такие пассивные к окружающей среде пленки образуются на поверхности алюминия, свинца, олова, никеля, хрома.
Электрохимическая коррозия – разрушение металлов и сплавов под воздействием электролитов. Электролитами могут быть растворы солей, кислот, природные воды, влажный воздух.
Металлические конструкции, работающие на воздухе, покрываются тонкой пленкой влаги с растворенными в ней различными веществами (в зависимости от характера производственной среды), в результате чего на поверхности металла образуется пленка электролита. На изделия, находящиеся в почве (трубы, кабели, конструкции оснований и фундаментов), также действуют растворы солей, кислот, щелочей. Электрохимический вид коррозии является наиболее распространенным.
Ввиду неоднородности структуры сплавов, разности состояний по его зернам и границам в присутствии электролита между этими разнородными участками образуются как бы микроэлементы, в каждом из них образуется свой анод и катод. Таким образом, при соприкосновении металлических кристаллов с раствором электролита нон металла покидает решетку металлического кристалла и переходит в раствор. В результате металл оказывается заряженным отрицательно, а раствор — положительно, так как в нем получается избыток катионов.
Разрядка происходит путем перемещения свободного электрона к тем местам, где имеются катионы электролита (например, ионы водорода, получающиеся от диссоциации водного раствора электролита). В результате взаимодействия электрона с ионом водорода получаются нейтральные атомы водорода.
Весь процесс выражается уравнением: металл + ион водорода = ион металла + атом водорода. Практически это равновесное состояние в силу ряда причин наступить не может, и процесс растворения металла будет происходить до полного его разрушения.
Стремление атомов данного металла перейти в ионную форму и раствориться в жидком электролите определяется величиной электрохимического потенциала. Эти свойства металла называются упругостью растворения. Каждый металл обладает присущей ему упругостью растворения. Таким образом, по величине потенциала данного металла в данном электролите можно определить, будет ли этот металл корродировать или нет.
Чем отрицательнее нормальный электрохимический потенциал, тем более резко выражено стремление металла к растворению в электролитах. Так, например, олово будет растворяться в растворе серной кислоты быстрее, чем железо, а цинк наоборот.
Защитное действие всегда оказывает более активный металл. Цинк, как более активный должен защищать железо, олово – усиливать его коррозию.
Действие оловянного покрова (лужение изделия для предохранения его от коррозии) чисто механическое, и достаточно в одном месте нарушить цельность оловянного покрова, как железо начнет усиленно корродировать вследствие образования гальванической пары олово -железо. Иначе обстоит дело с цинковым покровом: до тех пор пока не растворится весь цинк, железо не корродирует.
Похожие статьи