Coroziune - ea proces fractura de metal spontan curge prin interacțiunea chimică sau electrochimică cu mediul lor. Coroziunea electrochimică - cel mai frecvent tip de coroziune metalului este distrugerea metalului într-un mediu electrolit cu apariția curentului electric în interiorul sistemului. Un exemplu de natură electrochimică a proceselor de coroziune este degradarea pieselor mașinii și o varietate de structuri metalice în apele de sol, apele subterane, fluviale și maritime, într-o atmosferă umedă, în soluția tehnică sub acțiunea coolants utilizate în prelucrarea metalelor, etc.
Motivul este formarea coroziunii galvanice pe o suprafață metalică a unei cantități mari de mikrogalvanicheskih abur care apar din următoarele motive:
1. Prezența contaminanților metalici sau de alte substanțe, care diferă în activitatea metalului de bază.
2. eterogenitatea structurală a suprafeței metalului, care determină prezența unor secțiuni cu activitate diferită.
3. Distribuția neuniformă a tulpinii în metal după tratamentul termic și mecanic, și altele.
Cu coroziune galvanic la suprafața metalică, două procese continue simultan:
anod - oxidarea metalului: Me - n # 275; = Me n +
și catod - reducerea ionilor de hidrogen într-un mediu acid:
2H + + 2e = H2 sau
moleculele de oxigen dizolvat în apă, în cazul coroziunii atmosferice:
Ionii sau molecule, care sunt reduse la catod, numit depolarizers. Când coroziunea atmosferică - coroziune în aer umed, la temperatura camerei - depolarizer este oxigen.
Exemplul 20. Cum corodarea zincului în contact cu cadmiu în soluțiile neutre și acide. Asigurați ecuația electronică a anodice și catodice proceselor. Care este compoziția produselor de coroziune?
Decizie. Atunci când un astfel de contact are loc microcelular electrochimica coroziv. Zincul are un potențial mai negativ (-0.763 V) decât cadmiu (-0.403), și de aceea este un anod și cadmiu (Tabelul 12.1.) - catod.
anodic: Zn - 2 # 275; = Zn2 +.
Procesul catodic: în mediu acid: 2H + + 2 # 275; = H2;
într-un mediu neutru: 2H2O + O2 + 4 # 275; = 4OH -.
Deoarece ionii de Zn 2+ cu gruparea hidroxil pentru a forma un hidroxid insolubil, produsul de coroziune într-un mediu neutru este Zn (OH) 2.
Rata de coroziune este mai mare, cu atât mai puternică potențialele de electrod metale diferite, adică, cît e mai departe ei sunt unul față de celălalt în seria electrochimică. Mai mult decât atât, rata crește la coroziune, cu concentrația de electrolit și temperaturi mai ridicate.
Protecție împotriva coroziunii. Toate metodele de protecție sunt împărțite în următoarele grupe:
1. Alierea metale. Acesta este un mod eficient, deși metoda costisitoare de creștere a rezistenței la coroziune a metalelor. Când dopare este introdus în componentele din aliaj, provocând metalul datorită formării de pasivitate pe suprafețele lor de oxid de filme durabile. Deoarece aceste componente sunt utilizate crom, nichel, wolfram, etc.) .;
2. Acoperiri de protectie (metalice, nemetalice). Acoperiri metalice sunt împărțite în anod și catod. Când stratul anod metalic este acoperit peste un metal activ, aflat în tensiune rândul din stânga, cum ar fi fier - zinc și caz vetom când coroziunea este oxidarea zincului. Când acoperirea cu catod metalic acoperit de metal mai puțin active, cum ar fi fier - staniu, caz în care, la tdet fier oxidare la coroziune;
3. Protecția electrochimică (această metodă se bazează pe frânarea anodice sau procesul de protecție anticorozivă reacție catodică se efectuează pentru atașarea structurii metalice protejate cu o valoare potențială de electrod negativ mai puternic - banda de rulare și catod sau anod polarizare datorită curentului de la o sursă externă.);
4. Pentru a modifica proprietățile mediului coroziv. Pentru a reduce agresivitatea mediului reduce concentrația componentelor în periculoase împotriva coroziunii, de exemplu reduce concentrația de ioni H + - alcalinizare, oxigen, etc sunt eliminate.
Exemplul 21. Ce procese au loc la coroziunea galvanizat sau a conservelor de fier a) în mediu acid; b) în aer?
Decizie. 1. otel galvanizat este produs prin acoperirea cu un strat de fier-zinc subțire. Atunci când un astfel de contact se produce celule electrochimice. Zincul are un potențial mai negativ (-0.763 V) decât fierul (-0.44 V) (vezi Tabelul 7.1.), Deci este un anod și fier - catod. a) schemă ET înregistrate într-un mediu acid:
(-) Zn ½ HCl ½ Fe (+).
Anod proces: Zn - 2 # 275; = Zn2 +;
proces catodic: 2H + + 2 # 275; = H2.
Prin urmare, în acest caz, zincul se corodează în loc de fier. O astfel de protecție din metal, în care joacă rolul de catod în timpul coroziunii electrochimice se numește protecție catodică. dar în acest caz de zinc este de acoperire anodică.
b) Pentru coroziune în circuitul de aer ET: (-) Zn ½ H2O O2 ½ Fe (+).
Anod proces: Zn - 2 # 275; = Zn2 +;
proces catodic: 2H2O + O2 + 4 # 275; = 4OH -.
Zincul protejează fierul de coroziune, chiar și după lezarea integrității acoperirii.
2. Așa-numita „tinplate“ este produs prin acoperirea cu un strat de tablă subțire de staniu. Compararea Potențialele de fier electrod (-0.44 V) și staniu (-0.13 V) indică faptul că fierul este oxidat staniu mai ușor, cu toate acestea fierul din această pereche joacă anod.
a) într-un mediu acid: (-) Fe ½ HCl ½ Sn (+).
anodic: Fe - 2 # 275; = Fe2 +;
proces catodic: 2H + + 2 # 275; = H2.
b) Într-o atmosferă umedă: (-) Fe ½ H2O O2 ½ Sn (+).
anodic: Fe - 2 # 275; = Fe2 +;
Procesul totală: 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe 2+ + 4OH -.
Tin protejează fierul numai atâta timp cât stratul protector rămâne intact. Trebuie doar să-l deterioreze, ca început de fier pentru a afecta aerul și umezeala. Tin accelerează chiar coroziunea fierului deoarece servește drept catod într-un proces de coroziune electrochimica. O astfel de protecție din metal, în care joacă rolul de anod în timpul protecția împotriva coroziunii electrochimice se numește anod. și staniu, în acest caz este un strat catodic.
Exemplul 22. Așa cum se va produce în procesul de coroziune în cazul unghiilor de fier la burlan unghiile acasă aluminiu?
Decizie. Compararea Potențialele de electrod de fier (-0.44 V) și aluminiu (-1.7 V) arată că această pereche este un anod de aluminiu și fier - catod. Conducere ET:
Astfel, în apropierea conductei de aluminiu de unghii vor fi protejate împotriva coroziunii. Cu toate acestea, unghia aluminiu trebuie să coroda rapid și eventual tubul intră în aceste condiții. produs de coroziune este o pulbere albă de hidroxid de aluminiu.