Коррозия

Окисление металлов часто приводит к их разрушению. Коррозия – разрушение металлов под действием окружающей среды называется коррозией. Различают два основных типа коррозии: химическую и электрохимическую.
1) Химической коррозией называется разрушение металла окислением его в окружающей среде без возникновения электрического тока в системе. При этом происходит взаимодействие металла с составными частями среды — с газами и неэлектролитами.
Так, железо на воздухе ржавеет — покрывается тонкой пленкой оксидов (FeO, Fe₂O₃ или Fe₃O₄ в зависимости от условий). Еще более энергично происходит окисление железа в присутствии воды:
4Fe+3O₂+6Н₂O = 4Fe(OH)₃
Некоторые металлы, например алюминий, при действии на них кислорода или других окислителей (концентрированной HNO₃) образуют защитную пленку, которая препятствует дальнейшему контакту металла с окислителем и предохраняет таким образом металл от дальнейшей коррозии.
2) Электрохимической коррозией называется разрушение металла в результате возникновения гальванической пары и появления внутри системы электрического тока. Электрохимическая коррозия возникает при контакте двух металлов посредством электролита, электродами при этом являются сами металлы.
При возникновении гальванической пары появляется электрический ток тем большей силы, чем дальше стоят друг от друга металлы в ряду напряжений. При этом поток электронов идет от более активного металла к менее активному; более активный металл в этом случае разрушается (корродирует).
Например, при возникновении гальванической пары «цинк — медь» корродирует цинк.
Возьмем цинковую и медную пластинки и опустим их в раствор серной кислоты, которая содержится в растворе в виде ионов:

Атомы цинка, отдавая электроны в виде ионов, переходят в раствор:
Zn°-2e-®Zn+2
Электроны через проводник переходят на медь, а с меди — на ионы водорода:
Н++e-®Н°
Водород в виде нейтральных атомов выделяется на медной пластинке, а цинк постепенно растворяется. Таким образом, медь, как бы оттягивая электроны с цинка, заставляет последний быстрее растворяться, т.е. способствует окислению (см. рис. 25).
Электрохимическая коррозия протекает в присутствии как сильных, так и слабых электролитов, однако в присутствии сильных электролитов скорость коррозии выше.
С точки зрения электрохимической коррозии становится понятным, почему коррозия увеличивается в том случае, если в металле присутствуют примеси. Металл и примесь образуют гальваническую пару, в результате чего разрушается металл. Именно в тех случаях, когда требуется очень высокая химическая устойчивость металлов, добиваются их высокой чистоты.

Способы защиты от коррозии:
1. Поверхностное покрытие металлов, которое изолирует металл от внешней среды.
Покрытия могут быть металлические (цинк, медь, никель, хром) и неметаллические (лаки, краски, эмали).
Воронение — это процесс, при котором железо подвергается действию сильных окислителей, в результате чего металл покрывается непроницаемой для газов оксидной пленкой, предохраняющей его от воздействия внешней среды.
2. Создание сплавов, стойких к коррозии, введение в состав стали хрома, марганца, никеля дает возможность получить нержавеющую сталь, находящую широкое применение в промышленности.
Вещества, замедляющие коррозию, а иногда и практически полностью останавливающие ее, называются ингибиторами. Характер действия ингибиторов различен. Они либо создают на поверхности металлов защитную пленку, либо уменьшают агрессивность среды.

Дата добавления: 2015-07-11