Электрохимическая коррозия

Во влажной коррозионной среде на поверхности металла возникает скачок потенциала, в результате которого поверхность металла принимает отрицательный заряд, но процесс коррозии не пойдёт, если не будет окислителя, чтобы связывать электроны. В данном случае корродирующий металл поляризуется анодно, а поэтому нужен деполяризатор. Для обычных процессов коррозии в атмосферных условиях электроны связываются кислородом (кислородная деполяризация) или ионами водорода (водородная деполяризация):

2Н₂О + О₂ + 4ē → 4 ОН‾; 2Н⁺ + 2ē → Н₂.

Электрохимическая коррозия протекает в электролитах и сопровождается возникновением коррозионного тока между анодными и катодными участками поверхности металла

Функцию анода выполняет более активный участок, на нём идёт окисление, в результате чего металл разрушается и его ионы «уходят» в коррозионную среду. Освободившиеся в результате окисления электроны участвуют в катодном процессе восстановления окислителя из окружающей среды. Вид процесса зависит от природы окислителя и состава среды. Для случая контакта двух металлов коррозионный процесс наиболее активно идёт в месте контакта (рис. 5.12).

В зависимости от размеров анода и катода можно выделить макро- и микрокоррозионные элементы, к первым можно отнести случаи контакта двух различных металлов, а ко вторым ─ коррозию сплавов с неоднородной структурой. Примером коррозии, сопровождающейся работой макрокоррозионного элемента, является коррозия стальных листов, соединённых медной заклёпкой (рис. 5.13).

Поверхность металлических изделий в обычных условиях имеет плёнку влаги, в которой растворяется углекислый газ из воздуха и возникает слабокислая среда:

Н₂О + СО₂<══> Н₂СО₃<══> Н⁺ + НСО₃^─

Реальный электродный потенциал стали в слабокислой среде равен ─0,35 В, а меди равен +0,14 В, т.о. в возникающем коррозионном элементе сталь будет выполнять функцию анода, а медная заклёпка ─ катода и схема коррозионного элемента имеет следующий вид: ( Анод) Fe | Н₂СО₃| Cu (Катод).

На анодных участках будет идти процесс окисления: Fe⁰ → Fe²⁺ + 2ē,

в результате которого сталь будет разрушаться.

На катодных участках будет идти восстановление окислителя, которым в кислой среде являются ионы водорода: 2Н⁺ + 2ē → Н₂ .