Коррозия металлов. Коррозия – это разрушение металла в результате его физико-химического взаимодействия с окружающей средой

Коррозия – это разрушение металла в результате его физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Это процесс самопроизвольный, идущий с уменьшением энергии Гиббса системы и выделением теплоты в окружающую среду. Коррозия приводит к большим потерям в результате разрушения трубопроводов, металлических частей машин, корпусов судов и другие. Безвозвратные потери металлов от коррозии составляют до 15% от ежегодного их выпуска.

По механизму протекания коррозионные процессы разделяют на химические и электрохимические.

Химическая коррозия характерна для сред, не проводящих электрический ток. При химической коррозии происходит прямое гетерогенное взаимодействие металла с окислителем окружающей среды. По условиям протекания коррозионного процесса различают: а) газовую коррозию – в газах и парах без конденсации влаги на поверхности металла, обычно при высоких температурах (например, окисления металла кислородом при высоких температурах); б) коррозию в неэлектролитах – агрессивных органических жидкостях, например, сернистая нефть.

Электрохимическая коррозия характерна для сред, имеющих ионную проводимость. При этом происходит анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. Электрохимическая коррозия может протекать: а) в электролитах (водных растворах солей, кислот, щелочей, морской воде); б) в атмосфере любого влажного газа, в почве.

Защиту металлов от коррозии проводят следующими методами: легирование металлов – введение легирующих добавок при плавлении (Mo, W, Gr, Ni и т.д.); нанесение защитных покрытий

а) металлических: цинк, алюминий, никель, латунь и т.д.;

б) неметаллических: лаки, краски, полимеры; электрохимическая защита, то есть, присоединением протектора к защищаемой поверхности (протектор растворяется), а так же катодной и анодной поляризацией за счет извне приложенного тока; изменение свойств коррозионной сре ды, снижением концентрации компонентов, опасных в коррозионном отношении. Например, для удаления растворенного кислорода проводят деаэрацию (кипячение, барботаж инертного газа); рациональное конструирование изделий. Например, уменьшением числа сварных швов, узких щелей, контактов разнородных по электродным потенциалам металлов.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое электрохимия?

2. Что представляют собой проводники 1-го рода?

3. Что представляют собой проводники 2-го рода?

4. Что называют гальваническим элементом?

5. Как происходит возникновение двойного электрического слоя на границе проводников 1-го и 2-го рода?

6. Каково возникновение электродного потенциала?

7. Каково устройство и работа гальванического элемента Даниэля-Якоби?

8. Что такое стандартный электродный потенциал? Каково аналитическое выражение уравнения Нернста?

9. Что представляет собой ЭДС гальванических элементов?

10. Как можно провести классификацию электродов?

11. Что такое поляризация и перенапряжение?