Хімічна корозія
Хімічна корозія - взаємодія поверхні металу з корозійно-активним середовищем, що не супроводжується виникненням електрохімічних процесів на межі фаз. У цьому випадку взаємодії окиснення металу та відновлення окисного компонента корозійного середовища протікають в одному акті. Наприклад, утворення окалини при взаємодії матеріалів на основі заліза за високої температури з киснем:
При електрохімічній корозії іонізація атомів металу та відновлення окисного компонента корозійного середовища протікають не в одному акті та їх швидкості залежать від електродного потенціалу металу (наприклад, іржавлення сталі в морській воді).
Боротьба з корозією
Корозія призводить щорічно до мільярдних збитків, і вирішення цієї проблеми є важливим завданням. Основний збиток, завданий корозією, полягає у втрати металу як, а величезної вартості виробів, руйнованих корозією. Ось чому щорічні втрати від неї у промислово розвинених країнах такі великі. Справжні збитки від неї не можна визначити, оцінивши тільки прямі втрати, до яких відносяться вартість конструкції, що зруйнувалася, вартість заміни обладнання, витрати на заходи щодо захисту від корозії. Ще більші збитки становлять непрямі втрати. Це простої обладнання при заміні деталей і вузлів, що прокородували, витік продуктів, порушення технологічних процесів.
Ідеальний захист від корозії на 80 % забезпечується правильною підготовкою поверхні, і лише на 20 % якістю використовуваних лакофарбових матеріалів та способом їх нанесення. [6] . Найбільш продуктивним та ефективним методом підготовки поверхні перед подальшим захистом субстрату є абразивоструйнове очищення.
Зазвичай виділяють три напрями методів захисту відкорозії:
Для запобігання корозії як конструкційні матеріали застосовують нержавіючі сталі, кортенівські сталі, кольорові метали. При проектуванні конструкції намагаються максимально ізолювати від попадання корозійного середовища, застосовуючи клеї, герметики, гумові прокладки.
Активні методи боротьби з корозією спрямовані зміну структури подвійного електричного шару. Застосовується накладання постійного електричного поля за допомогою джерела постійного струму, напруга вибирається з метою підвищення електродного потенціалу металу, що захищається. Інший метод — використання жертовного анода, більш активного матеріалу, який руйнуватиметься, оберігаючи виріб, що захищається.
Як захист від корозії може застосовуватися нанесення будь-якого покриття, яке перешкоджає утворенню корозійного елемента (пасивний метод).
Киснева корозія оцинкованого заліза
Киснева корозія заліза, покритого оловом
Барвисте покриття, полімерне покриття та емалювання повинні, перш за все, запобігти доступу кисню та вологи. Часто також застосовується покриття, наприклад стали іншими металами, такими як цинк, олово, хром, нікель. Цинкове покриття захищає сталь, навіть коли покриття частково зруйноване. Цинк має негативніший потенціал і корродує першим. Іони Zn 2+ токсичні. При виготовленні консервних банок застосовують бляху, вкриту шаром олова. На відміну від оцинкованої жерсті, при руйнуванні шару олова корродировать, до того ж посилено, починає залізо, оскільки олово має позитивний потенціал. Інша можливість захистити метал від корозії - застосування захисного електрода з великим негативним потенціалом, наприклад, цинку або магнію. Для цього спеціально створюється корозійнийелемент. Захищений метал виступає в ролі катода, і цей вид захисту називають катодним захистом. Розчинний електрод називають, відповідно, анодом протекторного захисту. Цей метод застосовують для захисту від корозії морських суден, мостів, котелень, розташованих під землею труб. Для захисту корпусу судна на зовнішню сторону корпусу кріплять цинкові пластинки.
Якщо порівняти потенціали цинку та магнію із залізом, вони мають більш негативні потенціали. Проте кородують вони повільніше внаслідок утворення на поверхні захисної оксидної плівки, яка захищає метал від подальшої корозії. Утворення такої плівки називають пасивацією металу. У алюмінію її посилюють анодним окисненням (анодування). При додаванні невеликої кількості хрому до сталі на поверхні металу утворюється оксидна плівка. Вміст хрому в нержавіючій сталі — понад 12 відсотків.