Коррозия металла с кислородной деполяризацией

Размещено на http://www.allbest.ru/

Коррозия металла с кислородной деполяризацией

При наличии в растворе газообразного кислорода и не возможностью протекания процесса коррозии с водородной деполяризацией основную роль деполяризатора исполняет кислород.

Коррозионные процессы, у которых катодная деполяризация осуществляется растворенным в электролите кислородом, называют процессами коррозии металлов с кислородной деполяризацией.

Это наиболее распространенный тип коррозии металла в воде, в нейтральных и даже в слабокислых солевых растворах, в морской воде, в земле, в атмосфере воздуха.

Общая схема кислородной деполяризации сводится к восстановлению молекулярного кислорода до иона гидроокисла:

Термодинамические возможности кислородной деполяризации.

Значение обратимых потенциалов кислородного электрода при различных рН среды и Р, P (атм), V, B, при рН среды:

Коррозия металла с кислородной деполяризацией в большинстве практических случаев происходит в электролитах, соприкасающихся с атмосферой, парциальное давление кислорода в которой Р = 0,21 атм.

Следовательно, при определении термодинамической возможности протекания коррозионного процесса с кислородной деполяризацией следует производить учитывая реальное парциальное давление кислорода в воздухе.

Т. к.: значения (V) очень положительны, то условия соблюдаются в очень многих случаях. В следующей таблице приведены значения ЭДС и изменения изобарно-изотермических потенциалов коррозионных процессов с кислородной деполяризацией:

Основы теории коррозии.

Термин коррозия происходит от латинского "corrosio", что означает разъедать, разрушать. Этот термин характеризует как процесс разрушения, так и результат.

Среда в которой металл подвергается коррозии (коррозирует) называется коррозионной или агрессивной средой.

В случае с металлами, говоря об их коррозии, имеют ввиду нежелательный процесс взаимодействия металла со средой. Физико-химическая сущность изменений, которые претерпевает металл при коррозии является окисление металла. Любой коррозионный процесс является многостадийным:

1) Необходим подвод коррозионной среды или отдельных ее компонентов к поверхности металла;

2) Взаимодействие среды с металлом;

3) Полный или частичный отвод продуктов от поверхности металла (в объем жидкости, если среда жидкая).

Известно что большинство металлов (кроме Ag,Pt,Cu,Au) встречаются в природе в ионном состоянии: оксиды, сульфиды, карбонаты и др., называемые обычно руды металлов.

Ионное состояние более выгодно, оно характеризуется более меньшей внутренней энергией. Это заметно при получение металлов из руд и их коррозии. Поглощенная энергия при восстановлении металла из соединений свидетельствует о том, что свободный металл обладает более высокой энергией, чем металлическое соединение. Это приводит к тому, что металл находящийся в контакте с коррозионно-активной средой стремится перейти в энергетически выгодное состояние с меньшим запасом энергии.

Коррозионный процесс является самопроизвольным, следовательно G = G-G (G и G относятся к начальному и конечному состоянию соответственно). Если G > G то G < 0, т. е., коррозионный процесс возможен. G > 0 коррозионный процесс невозможен. G = 0 система металл-продукт находится в равновесии.

То есть можно сказать, что первопричиной коррозии металла является термодинамическая неустойчивость металлов в заданной среде.

Классификация коррозионных процессов:

1. По механизму процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металла.

Химическая коррозия - это взаимодействие металлов с коррозионной средой, при котором окисляется металл и восстанавливается окислительные компоненты коррозионной среды протекают в одном акте. Так протекает окисление большинства металлов в газовых средах содержащих окислитель (например, окисление в воздухе при повышении температуры).

Электрохимическая коррозия - это взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты среды происходит не водном акте, и их скорости зависят от электродного потенциала металла.

По такому процессу протекают, например, взаимодействие металла с кислотами: эта суммарная реакция состоит из двух актов.

2. По характеру коррозионного разрушения.

Общая или сплошная коррозия при которой коррозирует вся поверхность металла. Она соответственно делится на равномерную (1а), не равномерную (1б) и избирательную (1в), при которой коррозионный процесс распространяется преимущественно по какой-то из структурных составляющих сплава. Местная коррозия обычно коррозируют определенные участки металла: деполяризация коррозионный химический

а) коррозия язвами - коррозионные разрушения в виде отдельных средних и больших пятен (коррозия латуни в морской воде);

б) межкристаллическая коррозия при ней процесс коррозии распространяется по границе металл-сплав (алюминий сплавляется с хромом и никелем) и другие виды коррозии.

3. По условиям протекания процесса:

а) Газовая коррозия - это коррозия в газовой среде при высоких температурах (жидкий металл, при горячей прокатке, штамповке и др.);

б) Атмосферная коррозия - это коррозия металла в естественной атмосфере или атмосфере цеха (ржавление кровли, коррозия обшивки самолета);

в) Жидкостная коррозия - это коррозия в жидких средах: как в растворах электролитов, так и в растворах не электролитов;

г) Подземная коррозия - это коррозия металла в почве;

д) Структурная коррозия - коррозия из-за структурной неоднородности металла;

е) Микробиологическая коррозия - результат действия бактерий;

ж) Коррозия внешним током - воздействие внешнего источника тока (анодное или катодное заземление);

з) Коррозия блуждающими токами - прохождение тока по непредусмотренным путям по проекту;

и) Контактная коррозия - сопряжение разнородных электрохимических металлов в электропроводящей среде;

к) Коррозия под напряжением - одновременное воздействие коррозионной среды и механического напряжения.

Размещено на Allbest.ru