Электрохимическая коррозия

Этот вид коррозии проходит в среде, проводящей электрический ток.

Многие металлические предметы, которые мы используем в быту, не подвергаются видимой коррозии, в то время как потерянный ключ быстро ржавеет. Следовательно, электрохимическая коррозия зависит от внешних условий (состава и концентрации электролита). Скорость разрушения разных металлов различна.

Электрохимическая коррозия наблюдается и в том случае, когда контактируют металлы, находящиеся в ряду напряжений на некотором расстоянии друг от друга. Так, если при изготовлении изделия из листового железа используют медные заклепки, то в присутствии влаги они будут играть роль катода, а железный лист станет анодом и, следовательно, будет разрушаться.

Коррозионное разрушение металла в растворах электролитов можно рассматривать как результат работы большого количества микроскопических гальванических элементов, у которых катодами служат посторонние примеси в металле, а анодом сам металл.

Для работы гальванического элемента необходимо наличие двух металлов различной химической активности и среды, проводящей электрический ток, – электролита. При этом сила проявляющегося тока тем больше, чем дальше стоят металлы в ряду напряжений друг от друга. Поток электронов идет от более активного металла к менее активному, являющемуся катодом. В этих случаях химическая энергия окислительно восстановительных процессов гальванического элемента переходит в электрическую. Mg + H2O (ж) + O2 (г) Mg(OH)2 (тв); Cu + H2O (ж) + O2 (г) Cu(OH)2 (тв),

Существует множество различных способов защиты металлов

от коррозии, но все их можно разделить на три большие группы.

1. Изоляция металлов от коррозионной среды.

2. Изменение свойств коррозионной среды.

3. Электрохимические способы защиты.

Рассмотрим лишь первую из них.

Изоляция металла от коррозионной среды осуществляется

нанесением на поверхность металла защитной пленки. Этой защит-

ной пленкой могут быть смазка, краска, лак, а также слой другого

металла, который практически не коррозирует в условиях данной

среды. Наиболее широко применяются хромирование, никелирова-

ние, оцинкование, лужение, серебрение металлов. В зависимости

от взаимного расположения в ряду напряжений защищаемого ме-

талла и покрытия различают анодное и катодное покрытия.

Анодное покрытие – это покрытие защищаемого металла бо-

лее активным металлом, имеющим меньшее значение стандартно-

го электродного потенциала.

Например, оцинкованное железо. Цинк более активный металл

(E°Zn/Zn

2+ = –0,76 В), чем железо (E°Fe/Fe

2+ = –0,44 В), но, благодаря

оксидной пленке на поверхности, цинк менее подвержен коррозии.

При нарушении целостности защитного слоя образуется микрогаль-

ванический элемент, в котором анодом будет цинк, а катодом – же-

лезо. Электролитом будет являться конденсированная влага на по-

верхности металла с растворенной в ней углекислотой из воздуха.

-78-

При коррозии протекают следующие процессы:

- анодный процесс: Zn° = Zn2++2ē – окисление;

- катодный процесс: 2Н+ + 2ē = Н2° – восстановление.

При нарушении целостности анодного покрытия окисляется

покрытие, a металл остается защищенным.

Катодное покрытие – это покрытие защищаемого металла

менее активным металлом, имеющим большее значение стандарт-

ного электродного потенциала.

Например, луженое железо (железо, покрытое оловом). Защита

осуществляется благодаря малой активности олова, его большой кор-

розионной устойчивости. Однако при повреждении оловянного покры-

тия образуется микрогальванический элемент, анодом в котором будет

железо (E°Fe/Fe

2+ = –0,44 В), а катодом – олово (E°Sn/Sn

2+ = –0,14 В).

При коррозии протекают следующие процессы:

- анодный процесс: Fe° = Fe2+ + 2ē – окисление;

- катодный процесс: 2Н+ + 2ē = Н2° – восстановление.

При нарушении целостности катодного покрытия окисляется

защищаемый металл.