По условиям протекания

Ø Коррозия под напряжением (химическое и механическое воздействие):

коррозионное растрескивание (КР) - под действием растягивающих напряжений (нержав. стали – образование транскристаллитных трещин),

коррозионная усталость (КУ) - под действием циклических напряжений (атмосферная, почвенная и др.)

Ø Блуждающими токами (подземные коммуникации, трубопроводы) при недостаточной изоляции рельсов электротранспорта от земли и утечке тока.

Термодинамика и механизм электрохимической коррозии

При электрохимической коррозии:

на анодных участках А: М → Мⁿ⁺ + n

на катодных участках K: Ox + n → Red.

Один процесс идет за счет другого (без другого не может идти ). Такие процессы называют сопряженными.

Коррозионный ГЭ работает, пока ЭДС > 0 или Е кат. > Е анод.

Условие возможности электрохимической коррозии:

Е^Р_Ox/Red - равновесный потенциал окислителя в данной среде

Е^Р_Mn+/M - равновесный потенциал металла в данной среде

Поверхность М, как правило, энергетически неоднородна (пятна оксида, красок, недостаточная чистота обработки и др.)

Самые распространенные окислители:

а) О₂ воздуха (в том числе растворенный в электролите)

Расчет по уравнению Нернста (часто р_О2= 0,21): = 1,227 + 0,0147 lg – 0,059рН,

б) ионы Н⁺ из электролита или молекул H₂O.

Расчет по уравнению Нернста: = – 0,059рН - 0,0295 lg (часто р_н2 =1)

Уравнения катодных реакций (восстановления окислителей)

- коррозия с поглощением кислорода (с кислородной деполяризацией):

O₂ + 4H⁺ + 4 → 2H₂O pH < 7

O₂ + 2H₂O + 4 → 4OH^- pH ³ 7

- коррозия с выделением водорода (с водородной деполяризацией):

2H⁺ + 2 → H₂ pH < 7

2H₂O + 2 → H₂ + 2OH^– pH ³ 7

Потенциал окислителя можно определить по диаграмме электрохимической устойчивости воды. Приведенная запись анодного процесса полностью его не отражает, т.к. идет и взаимодействие с компонентами среды. Упрощенная схема взаимодействий:

М

Н₂О ↓ А^-

М(ОН)₂ ([М(ОН)₃]^-) ← М²⁺→ МА₂ ([МА₃]^-)

Расчет по уравнению Нернста сложен. Для определения Е в водных растворах используют диаграммы Пурбэ. В ориентировачных расчетах используют Е⁰_мет., т.е. для установления термодинамической возможности

коррозии металла проверяют соблюдение неравенства: Е⁰_{мет <} Е_оx. Разные металлы корродируют по-разному, в зависимости от их стандартного потенциала и рН:

Зависимость потенциалов водородного и кислородного электродов от рН среды

а) если потенциал металла положительнее потенциала кислородного электрода (область 3), то коррозия металла невозможна. Например, золото, платина не могут корродировать ни с поглощением О₂, ни с выделением Н₂, так как Е _ок < .

б) если потенциал металла положительнее потенциала водородного электрода и отрицательнее потенциала кислородного электрода (область 2), то коррозия возможна с поглощением кислорода и невозможна с выделением водорода, например: и

в) если потенциал металла отрицательнее потенциала водородного электрода, то возможна коррозия как с поглощением кислорода, так и с выделением водорода (область 1) (щелочные, щелочно-земельные металлы, магний, алюминий, цинк и др. цветные металлы).

---

Дата добавления: 2015-07-11