2. Електрохімічний корозійний процес
Електрохімічна корозія металу протікає у середовищах, що мають іонну провідність через 2 реакції: анодне окиснення металу та катодне відновлення окисника. Окислювачами при корозії служать молекули кисню О2, хлору Cl, іони Н о , Fe 3+ , NO3 3+ та ін Найчастіше при корозії спостерігається відновлення кисню.
У нейтральному чи лужному середовищі
та виділення водню
Корозія за участю кисню називається корозією з поглинанням кисню (корозія з кисневою деполяризацією). Корозія за участю іонів водню називається корозією з виділенням водню (або корозія з водневою деполяризацією).
Крім анодних та катодних реакцій при електрохімічній корозії відбувається рух електронів у металі та іонів в електроліті.
Електролітами можуть бути розчини солей, кислот, основ, морська вода, ґрунтова вода, вода атмосфери, що містить СО2, SO2, О2 інші гази. Крім електрохімічних реакцій при корозії протікають вторинні хімічні реакції, наприклад, взаємодія іонів металу з гідроксид іонами, концентрація яких підвищується в результаті катодних реакцій.
Корозія з кисневою деполяризацією представлена рівняннями:
Me – ne → Me n+ анодний процес
О2 + 2Н2О + 4е → 4ОН - катодний процес
Корозія з водневою деполяризацією може бути представлена рівняннями:
Me – ne → Me n+ анодний процес
2Н + + 2е → Н2 катодний процес
3. Корозійні гальванічні елементи
Виникнення корозії пов'язані з утворенням корозійних гальванічних елементів. p align="justify"> Електрохімічна корозія протікає через анодні та катодні процеси з рухом електронів та іонів (електричний струм), тобто. аналогічно процесам у гальванічному елементі, тому такакорозія отримала назву електрохімічної корозії.
1а теорія корозії, що пояснює руйнування металу при взаємодії з навколишнім середовищем, теорія швейцарського фізика (де-ля-Рів) Рив-теорія локальних елементів. Будь-який метал має домішки. Між основним металом і домішкою виникає локальний гальванічний елемент, у якому основа металу руйнується, але в домішки йде процес відновлення.
На аноді протікає реакція окиснення заліза
анодна Fe – 2e → Fe 2+
На катоді відбувається відновлення водню.
катодна 2Н + + 2у → 2Н2 0 → Н2
Мал. Схема корозійного гальванічного елемента, де анод і катод стикаються друг з одним, тобто. корозійний елемент є короткозамкненим.
Відбувається перетікання електронів від негативнішого електрода (анода) до менш негативного 9або більш позитивного електрода) катоду [Дуже істотним для протікання є вирішення питання, які з електродів є катодами, а які анодами]. Це перетікання електронів вирівнює значення потенціалів замкнутих електродів і якби не було анодних та катодних процесів, то потенціали електродів зрівнялися і настала повна поляризація. Але вона насправді немає, т.к. анодні та катодні процеси продовжуються, перешкоджаючи настанню повної поляризації внаслідок протікання електронів з анода на катод, тобто. діючи деполяризуюче, тобто. зменшуючи повну поляризацію.
Розглянемо роботу звичайного поляризаційного гальванічного елемента, що складається з Fe анода, вугільного катода, занурений у розчин H2SO4-
На аноді реакція окислення заліза Fe – 2e → Fe 2 +
На катоді 2Н + + 2е → Н2
Електрони по дорозі у зовнішньому ланцюзі від анода (заліза) до катода (водневого електрода)на вугіллі) роблять корисну роботу.
У гальванічному елементі та корозійному гальванічному елементі протікають одні й самі процеси, крім струму у зовнішній ланцюга, оскільки останній в корозійному елементі відсутня.
Основною відмінністю процесів електрохімічної корозії від процесів у гальванічному елементі є відсутність зовнішнього ланцюга. Електрони в процесі корозії не виходять з металу, що корродує, а рухаються всередині металу. Хімічна енергія передається над вигляді роботи, лише у вигляді теплоти.