Одержання та хімічні властивості металів. Корозія. Хімічні властивості металів Заплановані результати навчання

Корозія металів(corrosio – роз'їдання) – фізико-хімічна реакція металів та сплавів з навколишнім середовищем, внаслідок чого вони втрачають свої властивості. В основі корозії лежить реакція на межі розділу фаз між матеріалом та середовищем: 3Fe+2О2=Fe3O4.

За умовами протікання корозія поділяється на: 1) контактну; 2) щілинну; 3) за ватерлінією; 4) у зонах оббризкування; 5) у зонах змінного змочування; 6) протікає по конденсації кислих парів; 7) радіаційну; 8) те, що відбувається при тепловіддачі; 9) утворену блукаючими струмами.

Типи корозії:

Хімічна або газова корозія (метали та сплави руйнуються, взаємодіючи з киснем, воднем та іншими газами за відсутності вологи).

Електрохімічна корозія (виникнення контакту металу чи сплаву у розчині електроліту).

Хімічна корозія. Представлена ​​процесами окислення металу та відновлення агента корозії (найчастіше – кисень): 2Ме + О2 = 2МеО.

Важливу роль відіграє газова корозія – корозія металів за високих температур у сухих газах (продукти згоряння палива та інших.).

Чинники, що впливають на швидкість газової корозії:

1) природа металу (сплаву);

2) склад газового середовища;

3) механічні властивості продуктів корозії (оксидних плівок), що утворюються;

4) температура.

Електрохімічна корозіяНайбільш поширена, включає процеси окислення металу і відновлення корозійного агента, що протікають роздільно в електролітному середовищі (розчини солей, кислот, грунт та ін).

Хід електрохімічної корозії є сукупністю двох сполучених реакцій: анодної реакції (окислення) Ме = Меz+ + ze- і катодної реакції (відновлення) D + ze-+ (Dze-), де D- Деполяризатор (окислювач), що приєднує до себе електрони металу (кисень, іони водню та деяких металів).

Процес іржавлення заліза: 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe2++ 4OH-.

У вуглецевих сталях нерідко виникають гальванічні елементи "катод-анод". Це відбувається у зв'язку з диференціацією поверхонь сталей на ділянки, що мають різні електронні потенціали.

Електрохімічна корозія в залежності від корозійного середовища поділяється на:

1) атмосферну; 2) ґрунтову; 3) мікробіологічну; 4) рідинну.

Інтенсивність корозії залежить від хімічного складу металу (його сплавів), вмісту домішок та самого окислювача, його концентрації, вологості повітря.

50. Захист металів від корозії

Захист металів та сплавів від корозії в агресивних середовищах ґрунтується на:

1) підвищення корозійної стійкості самого матеріалу; 2) зниження агресивності середовища; 3) запобігання контакту матеріалу з середовищем за допомогою ізолюючого покриття; 4) регулювання електродного потенціалу виробу, що захищається в даному середовищі.

Існують методи, що використовуються для захисту від електрохімічної корозії:

1) використання хімічно стійких сплавів; 2) захист покриттям поверхні металу чи сплаву; 3) зниження активності корозійного середовища; 4) електрохімічні методи.

Найбільш хімічно стійкими сплавами вважаються нержавіючі (13% хрому) і кислототривкі (18% хрому, 8-10% нікелю) сталі.

Для покриття металів використовуються різні види покриттів – металеві, неметалеві, покриття, що утворюються при електрохімічній та хімічній обробці поверхні металів. Металеві покриття– хром, нікель, цинк, кадмій, алюміній, олово та ін. Їх наносять, використовуючи методи гальванотехніки.

Неметалічні покриття- Лаки, фарби, емалі, фенолформальдегідні смоли та ін.

Покриття, що виходять в результаті обробки металу- оксидні або сольові плівки (оксидування алюмінію).

Метод зниження агресивності середовища найбільш ефективний для виробів, що використовуються у малій кількості рідини. Найпоширенішими агресивними середовищами є вода, водні розчини лугів та кислот, ґрунт та атмосфера. Від концентрації розчинених кисню та вуглекислого газу залежить агресивність водних середовищ. Фізично кисень і вуглекислий газ можна видалити, нагріваючи воду при зниженому тиску, хімічно пропускаючи через шар сталевих або залізних стружок або обробляючи відновником. Ще агресивність водного середовища знімають, використовуючи інгібітори корозії. Анодні інгібітори– гідроксид, карбонат, фосфати, нітрит та бензоат натрію. Катодні інгібітори- сульфати цинку, бікарбонат натрію.

Найкращий ефект досягається у поєднанні з катодними інгібіторами. У кислих середовищах застосовують органічні інгібітори. Існують інгібітори-пасиватори – переводять метал у пасивний стан (окислювачі пероксидного типу, сполуки шляхетних металів).

Агресивність атмосфери залежить від її вологості та району (промисловий, сільський та ін.). Вплив атмосфери залежить від гігроскопічності продуктів корозії металу та пилових частинок на поверхні. Гігроскопічність продуктів корозії стали зменшують легуванням міддю у невеликих кількостях. Корозійна агресивність ґрунту обумовлюється вмістом у ній О2, вологістю, електричною провідністю, рН.

Корозією зазвичай називають мимовільне руйнування металів внаслідок їх хімічної та електрохімічної взаємодії із зовнішнім середовищем та перетворення їх у стійкі сполуки (оксиди, гідроксиди, солі).

Власне кажучи, корозія є сукупністю окислювально-відновних процесів, що відбуваються при контакті металів з агресивним середовищем, що призводить до руйнування металевих виробів. Під агресивним середовищем мають на увазі окисну атмосферу (присутність кисню в атмосфері Землі робить її окисною), особливо у присутності води чи розчинів електролітів.

За механізмом процесу розрізняють хімічну та електрохімічну корозію металів. Хімічна корозія є звичайною хімічною реакцією між атомами металів і різних окислювачів. Прикладами хімічної корозії є високотемпературне окислення металів киснем, окислення поверхні алюмінію на повітрі, взаємодія металів із хлором, сіркою, сірководнем H 2 S та ін.

Електрохімічна корозія протікає в розчинах, тобто в основному при контакті металів з розчинами електролітів, особливо в тих випадках, коли метали знаходяться в контакті з менш активними металами. Швидкість корозії суттєво залежить від активності металів, а також від концентрації та природи домішок у воді. У чистій воді метали майже не піддаються корозії, а в контакті з активнішими металами навіть у розчинах електролітів не корозують.

Причина корозії металів

Багато металів, включаючи Залізо, знаходяться у земній корі у вигляді оксидів. Перехід від металу до оксиду - енергетично вигідний процес, інакше кажучи, оксиди стійкіші за з'єднання, ніж метали. Для того щоб провести зворотний процес і видобути метал із руди, необхідно витратити багато енергії, тому залізо виявляє тенденцію перетворюватися знову на оксид – як кажуть, залізо іржавіє. Іржування - це термін для позначення корозії, тобто процесу окислення металів під дією навколишнього середовища.

Кругообіг металів у природі можна зобразити за допомогою наступної схеми:

Металеві вироби іржавіють в тому, що сталь, з якої вони виготовлені, реагує з киснем і водою, що містяться в атмосфері. При корозії заліза або сталі утворюються гідратовані форми ферум(ІІІ) оксиду різного складу(Fe 2 Про 3 ∙ хН 2 Про). Оксид проникний для повітря та води та не утворює захисного шару на поверхні металу. Тому корозія металу продовжується і під шаром іржі, що утворилася.

Коли метали контактують із вологим повітрям, вони завжди підлягають корозії, проте на швидкість іржавлення впливає дуже багато факторів. Серед них можна назвати такі: наявність домішок у металі; наявність кислот або інших електролітів у розчинах, що стикаються з поверхнею заліза; кисень, який міститься у цих розчинах.

Механізм електрохімічної корозії металевої поверхні

У більшості випадків корозія є електрохімічним процесом. На поверхні металу утворюються електрохімічні осередки, в яких різні ділянки діють як галузі окислення та області відновлення.

Нижче наведено дві напівреакції окиснювально-відновного процесу іржавіння:

Сумарне рівняння реакції корозії заліза можна записати так:

Схематично процеси, що відбуваються на поверхні заліза або сталі при контакті з водою, можна так:

Концентрація кисню, розчиненого у краплі води, визначає те, які області лежить на поверхні металу є місцем відновлення, які - місцем окислення.

По краях краплі, де концентрація розчиненого кисню вища, кисень відновлюється до гідроксид-іонів.

Необхідні відновлення кисню електрони переміщаються з центру краплі, де вони вивільняються при окисленні Заліза і де концентрація розчиненого кисню мала. Іони Заліза переходять у розчин. Електрони, що звільняються, по поверхні металу переміщуються до країв краплі.

Сказане вище пояснює, чому корозія найбільше проявляється у центрі краплі води чи під шаром фарби: це області, у яких надходження кисню обмежено. Тут утворюються звані «раковини», у яких Залізо перетворюється на розчин.

Іржа як така виникає в результаті послідовності вторинних процесів у розчині, куди дифундують з поверхні металу іони Заліза та гідроксид-іони. Захисний шар поверхні не утворюється.

Активність перебігу реакції відновлення Кисню залежить від кислотності середовища, тому в кислому середовищі корозія прискорюється. Будь-які примісні солі, наприклад, натрій хлорид у бризках морської води, сприяють утворенню іржі, оскільки збільшують електропровідність води.

Можливо, проблему корозії ніколи не вдасться вирішити повністю, і найбільше, на що можна розраховувати - це сповільнити, але не зупинити.

Методи захисту від корозії

На сьогодні існує кілька способів запобігання корозії.

Відділення металу від агресивного середовища - фарбування, мастило маслами, покриття неактивними металами або емаллю (І), Приведення поверхні металів у контакт з більш активними металами (II). Використання речовин, що уповільнюють корозію (інгібітори корозії) та сплавів, стійких до корозії (III).

I.Найпростіший спосіб захистити сталь від корозії - це ізолювати метал від атмосферного повітря. Це можна зробити за допомогою масляного, жирового мастила або нанесення захисного шару фарби.

Зараз широко застосовують захисні покриття із органічних полімерів. Покриття можна робити різних кольорів, і це досить гнучке вирішення проблеми корозії. Навіть побіжний погляд на речі, які оточують нас у побуті, дає безліч прикладів такого рішення: холодильник, сушарка для посуду, таця, велосипед і т.д.

ІІ. Іноді залізо покривають тонким шаром іншого металу. Деякі виробники виготовляють кузови автомобілів із сталі з гальванічним цинковим покриттям. При такій обробці утворюється міцно зчеплений з основою шар оксиду цинку, і якщо гальванічне покриття не пошкоджене, воно добре захищає від іржі.

Навіть якщо таке покриття має недоліки, сталевий корпус машини все ж таки захищений від швидкого руйнування, тому що в цій системі переважно корродує цинк, а не залізо, оскільки цинк більш активний метал, ніж залізо. У разі цинк приносять у жертву. Одна з перших пропозицій щодо використання протекторних («жертвових») металів була зроблена в 1824 для захисту від корозії металевої обшивки корпусів морських човнів.

Сьогодні цинкові блоки використовують для захисту від корозії нафтовидобувних платформ у морях: корозія із дорогих складних сталевих конструкцій перекладається на шматки металу, які легко замінити. У чому полягає принцип такого захисту? Проілюструємо його за допомогою схеми.

Через певні проміжки вздовж усієї опори, що знаходиться в морі, прикріплені цинкові блоки. Оскільки цинк активніший, ніж залізо (розташований лівіше в електрохімічному ряду напруг), переважно окислюється цинк, а залізна поверхня переважно залишається недоторканою. В принципі, будь-який метал, розташований лівіше заліза в електрохімічному ряду напруги, може бути використаний для захисту сталевих виробів.

Аналогічний принцип використовують для захисту залізобетонних конструкцій житлових будинків, в яких усі залізні прути з'єднані один з одним і з'єднуються зі шматком магнію, закопаним у землю.

ІІІ. Дуже поширеним вирішенням проблеми захисту від корозії є використання іржостійких сплавів. Багато сталевих виробів, що використовуються в побуті, особливо ті, що знаходяться в постійному контакті з водою: кухонний посуд, ложки, виделки, ножі, бак пральної машини і т.д. - виготовлені з нержавіючої сталі, яка не потребує додаткового захисту.

Іржостійку сталь винайшов у 1913 році хімік із Шеффілда Гаррі Бріарлі. Він досліджував швидке зношування нарізки стволів зброї і вирішив спробувати сталь з високим вмістом хрому, щоб подивитися, чи не можна в такий спосіб продовжити життя зброї.

Зазвичай, при проведенні аналізу стали зразок розчиняли в кислоті. Бріарлі, проводячи такий аналіз, зіштовхнувся із несподіваними труднощами. Його сталь, із високим вмістом хрому, не розчинялася. Він також зазначив, що залишені в лабораторії зразки зберігали початковий блиск. Бріарлі одразу ж зрозумів, що він винайшов сталь, стійку до корозії.

Винахід Гаррі Бріарлі натрапив на деякі забобони. Один із головних виробників металевого посуду в Шеффілді вважав саму ідею Бріарлі такою, «що суперечить природі», а інший заявив, що «стійкість до корозії – не така вже й велика перевага ножів, які за своїм призначенням вимагають чищення після кожного використання». Сьогодні ми сприймаємо як належне те, що посуд зберігає свій блиск і не зазнає впливу кислот, що містяться в їжі.

Нержавіюча. сталь не піддається корозії тому, що на її поверхні утворюється плівка хром(III) оксиду. На відміну від іржі, на цей оксид не діє вода, і він міцно зчеплений із металевою поверхнею. Маючи завтовшки всього кілька нанометрів, оксидна плівка невидима для неозброєного ока і не приховує природний блиск металу. При цьому вона непроникна для повітря та води та захищає метал. Більш того, якщо зіскребти поверхневу плівку, вона швидко відновиться.

На жаль, нержавіюча сталь дорога, і ми змушені враховувати це при виборі сталі для використання. У сучасній техніці найчастіше використовують іржостійку сталь такого складу: 74% заліза, 18% хрому, 8% нікелю.

Оскільки використання нержавіючої сталі не завжди економічно виправдане, як і використання захисних шарів мастил та фарб, то сьогодні досить часто використовують покриття залізних виробів тонким шаром цинку (оцинковане залізо) або олова (луджене залізо). Останнє часто використовують при виготовленні консервів.

Метод захисту консервів покриттям внутрішньої металевої поверхні оловом запропонував англієць Пітер Дюранд. З таким захистом консерви протягом багато часу залишаються придатними для їжі. На жаль, виробництво продуктових консервів та напоїв не позбавлене труднощів. Різні продукти створюють усередині банки різне середовище, яке по-різному діє на метал і може спричинити корозію.

На початку XX століття почали випускати баночне пиво. Однак новий продукт не мав блискавичного успіху, і причиною цього було те, що банки кородували зсередини. Тонкий шар олова, що покривали банки, дуже рідко виходив суцільним. Найчастіше він мав незначні вади. У водному розчині залізо окислюється швидше, ніж олово (за більш високу активність). Іони Заліза Fe 2+ розчинялися в пиві (яке загалом є непоганим засобом від анемії) та надавали напою присмак металу, а крім того, зменшували його прозорість. Це знижувало популярність баночного пива. Втім, виробникам вдалося подолати цю проблему після того, як вони почали покривати начинку банок спеціальним інертним органічним лаком.

У банках із консервованими фруктами є органічні кислоти, наприклад лимонна кислота. У розчині ці кислоти сприяють зв'язуванню іонів. Sn 2+ і цим збільшують швидкість розчинення олов'яного покриття, у консервованих фруктах (персики тощо.) переважно олово корродирует. Іони Олова, які потрапляють у їжу, нетоксичні. Вони не змінюють істотно смакові якості консервованих фруктів, хіба що надають їм гострого смаку. Однак, якщо таку банку зберігати занадто довго, можуть виникнути проблеми. Тонкий шар олова, який окислюється, зрештою зруйнується під впливом органічних кислот, почне досить швидко корозувати залізний шар.


"Методи захисту металів від корозії" - Гальванічний протекторний захист. Хімічна корозія. Механізм корозії. Багато металів при корозії. Анод руйнується. Укупорювання іржі. Фосфатування. Процес корозії. Поразка. Поверхні. Корозійне розтріскування. Електрохімічна корозія Захист від корозії. Холодне цинкування.

«Корозія металів та її види» - Класифікація видів корозії. Пізнавальні завдання. Пробірки. Лабораторний досвід. Чинники, які провокують процес корозії. Корозія. Процеси, що протікають на катоді. Процес корозії. Інтенсивність корозії. Методи захисту від корозії. Приклади захисту металевих виробів Винахідницьке завдання. Завдання.

«Корозія металу» – Навіщо потрібні метали? Руйнування металів і сплавів під впливом навколишнього середовища називається корозією. Фізичні властивості металів. Корозія металів Способи одержання металів. Електроліз. Металевий зв'язок. З двох металів корродує активніший. Загальні фізичні властивості металів. Хімічні властивості металів.

«Види корозії металів» – електрохімічний ряд напруг металів. Електрохімічна корозія Корозія. Види захисту від корозії. Хімічна корозія. Пам'ятники. Іржавий щур. Методи захисту від корозії. Види корозії. Корозія металів. Небезпека.

«Процес корозії металів» – Метали побічних підгруп. Корозія металів. Корозійні властивості металів. Корозія - рудий щур, гризе металевий брухт. Мимовільне руйнування металів та сплавів. Методи захисту від корозії. Електрохімічна корозія Види корозії. Хімічна корозія. Відновлювачі - метали. Алюміній.

«Корозія металів» – практичний етап. Методи захисту від корозії. Умови, що сприяють електрохімічній корозії. Підвищення температури. Історичний етап. Механізм електрохімічної корозії Чим активніший метал, тим він більше схильний до корозії. Чинники, що викликають корозію. Корозія негативно впливає на життя та здоров'я людей.

Всього у темі 9 презентацій

Матеріали з металів під хімічним або електрохімічним впливом навколишнього середовища зазнають руйнування, яке називається корозією. Корозія металіввикликається , в результаті яких метали переходять в окислену форму і втрачають свої властивості, що призводить до непридатності металевих матеріалів.

Можна виділити 3 ознаки, що характеризують корозію:

  • Корозія- Це з хімічної точки зору процес окислювально-відновлювальний.
  • Корозія- Це мимовільний процес, що виникає через нестійкість термодинамічної системи метал - компоненти навколишнього середовища.
  • Корозія- Це процес, який розвивається в основному на поверхні металу. Однак, не виключено, що корозія може проникнути і в глиб металу.

Види корозії металів

Найчастіше зустрічаються такі види корозії металів:

  1. Рівномірна – охоплює всю поверхню рівномірно
  2. Нерівномірна
  3. Виборча
  4. Місцева плямами – кородують окремі ділянки поверхні
  5. Виразкова (або піттинг)
  6. Крапкова
  7. Міжкристалітна – поширюється вздовж меж кристала металу
  8. Розтріскуюча
  9. Підповерхнева
Основні види корозії

З погляду механізму корозійного процесу можна виділити два основні типи корозії: хімічну та електрохімічну.

Хімічна корозія металів

Хімічна корозія металів - Це результат протікання таких хімічних реакцій, в яких після руйнування металевого зв'язку, атоми металу та атоми, що входять до складу окислювачів, утворюють . Електричний струм між окремими ділянками поверхні металу у разі немає. Такий тип корозії притаманний середовищам, які здатні проводити електричний струм – це гази, рідкі неелектроліти.

Хімічна корозія металів буває газовою та рідинною.

Газова корозія металів – це результат дії агресивних газових чи парових середовищ на метал за високих температур, за відсутності конденсації вологи на поверхні металу. Це, наприклад, кисень, діоксид сірки, сірководень, пари води, галогени. Така корозія в одних випадках може призвести до повного руйнування металу (якщо активний метал), а в інших випадках на його поверхні може утворитися захисна плівка (наприклад, алюміній, хром, цирконій).

Рідина корозія металів – може протікати в таких неелектролітах, як нафта, мастила, гас та ін. Цей тип корозії за наявності навіть невеликої кількості вологи може легко набути електрохімічного характеру.

При хімічній корозіїшвидкість руйнування металу пропорційна і тієї швидкості, з якою окислювач проникає крізь плівку оксиду металу, що покриває його поверхню. Оксидні плівки металів можуть виявляти або не виявляти захисні властивості, що визначається суцільністю.

Суцільністьтакої плівки оцінюють величиною фактора Піллінга-Бедвордса: (α = V ок / V Ме)по відношенню обсягу оксиду, що утворився, або іншого будь-якого з'єднання до обсягу витраченого на утворення цього оксиду металу

α = V ок / V Ме = М ок · ρ Ме / (n · A Me · ρ ок),

де V ок - обсяг оксиду, що утворився.

V Ме - обсяг металу, витрачений на утворення оксиду

М ок – молярна маса оксиду, що утворився.

ρ Ме – щільність металу

n – число атомів металу

A Me - атомна маса металу

ρ ок - щільність оксиду, що утворився.

Оксидні плівки, у яких α < 1 , не є суцільнимиі крізь них кисень легко проникає до металу. Такі плівки не захищають метал від корозії. Вони утворюються при окисленні киснем лужних і лужноземельних металів (за винятком берилій).

Оксидні плівки, у яких 1 < α < 2,5 є суцільнимита здатні захистити метал від корозії.

При значеннях α > 2,5 умова суцільності вже не дотримується, внаслідок чого такі плівки не захищають метал від руйнування

Нижче наведено значення α для деяких оксидів металів

метал оксид α метал оксид α
K K 2 O0,45 Zn ZnO1,55
Na Na 2 O0,55 Ag Ag 2 O1,58
Li Li 2 O0,59 Zr ZrO 21.60
Ca CaO0,63 Ni NiO1,65
Sr SrO0,66 Be BeO1,67
Ba BaO0,73 Cu Cu 2 O1,67
Mg MgO0,79 Cu CuO1,74
Pb PbO1,15 Ti Ti 2 O 31,76
Cd CdO1,21 Cr Cr 2 O 32,07
Al Al 2 O 21,28 Fe Fe 2 O 32,14
Sn SnO 21,33 W WO 33,35
Ni NiO1,52

Електрохімічна корозія металів

Електрохімічна корозія металів– це процес руйнування металів серед різних , який супроводжується виникненням усередині системи електричного струму.

При такому типі корозії атом видаляється з кристалічних грат в результаті двох сполучених процесів:

  • Анодного – метал у вигляді іонів перетворюється на розчин.
  • Катодного - електрони, що утворилися при анодному процесі, зв'язуються деполяризатором (речовина - окислювач).

Сам процес відведення електронів з катодних ділянок називається деполяризацією, а речовини, що сприяють відведенню – деполяризаторів.

Найбільшого поширення має корозія металів з водневою та кисневою деполяризацією.

Воднева деполяризаціяздійснюється на катоді при електрохімічній корозії в кислому середовищі

2H + +2e - = H 2 розряд водневих іонів

2H 3 O + +2e - = H 2 + 2H 2 O

Киснева деполяризаціяздійснюється на катоді при електрохімічній корозії в нейтральному середовищі

O 2 + 4H + +4e - = H 2 O відновлення розчиненого кисню

O 2 + 2H 2 O + 4e - = 4OH -

Усі метали, по їх відношенню до електрохімічної корозії, можна розбити на 4 групи, які визначаються величинами їх:

  1. Активні метали (Висока термодинамічна нестабільність) - це всі метали, що знаходяться в інтервалі лужні метали - кадмій (Е 0 = -0,4 В). Їхня корозія можлива навіть у нейтральних водних середовищах, в яких відсутні кисень або інші окислювачі.
  2. Метали середньої активності (Термодинамічна нестабільність) - розташовуються між кадмієм і воднем (Е 0 = 0,0 В). У нейтральних середовищах, без кисню, не корродируют, але піддаються корозії в кислих середовищах.
  3. Малоактивні метали (проміжна термодинамічна стабільність) – знаходяться між воднем та родієм (Е 0 = +0,8 В). Вони стійкі до корозії у нейтральних та кислих середовищах, у яких відсутній кисень або інші окислювачі.
  4. Шляхетні метали (Висока термодинамічна стабільність) - золото, платина, іридій, паладій. Можуть піддаватися корозії лише у кислих середовищах за наявності у яких сильних окислювачів.

Електрохімічна корозіяможе протікати у різних середовищах. Залежно від характеру середовища виділяють такі види електрохімічної корозії:

  • Корозія у розчинах електролітів- у розчинах кислот, основ, солей, у природній воді.
  • Атмосферна корозія– в атмосферних умовах та серед будь-якого вологого газу. Це найпоширеніший вид корозії.

Наприклад, при взаємодії заліза з компонентами навколишнього середовища деякі його ділянки служать анодом, де відбувається окислення заліза, а інші – катодом, де відбувається відновлення кисню:

А: Fe - 2e - = Fe 2 +

K: O 2 + 4H + + 4e - = 2H 2 O

Катодом є та поверхня, де більший приплив кисню.

  • Ґрунтова корозія– залежно від складу ґрунтів, а також його аерації, корозія може протікати більш менш інтенсивно. Кислі ґрунти найбільш агресивні, а піщані – найменш.
  • Аераційна корозія- З'являється при нерівномірному доступі повітря до різних частин матеріалу.
  • Морська корозія– протікає у морській воді, у зв'язку з наявністю в ній розчинених солей, газів та органічних речовин .
  • Біокорозія- Виникає в результаті життєдіяльності бактерій та інших організмів, що виробляють такі гази як CO 2 , H 2 S та ін, що сприяють корозії металу.
  • Електрокорозія– відбувається під дією блукаючих струмів на підземних спорудах, внаслідок робіт електричних залізниць, трамвайних ліній та інших агрегатів.

Методи захисту від корозії металу

Основний спосіб захисту від корозії металу – це створення захисних покриттів– металевих, неметалевих чи хімічних.

Металеві покриття.

Металеве покриттянаноситься на метал, який потрібно захистити від корозії, шаром іншого металу, стійкого до корозії за тих же умов. Якщо металеве покриття виготовлено з металу з більш негативним потенціалом (активніший ) чим захищається, то воно називається анодним покриттям. Якщо металеве покриття виготовлено з металу з більш позитивним потенціалом(менш активний), ніж захищається, воно називається катодним покриттям.

Наприклад, при нанесенні шару цинку на залізо, при порушенні цілісності покриття, цинк виступає як анод і буде руйнуватися, а залізо захищене доти, доки не витрачено весь цинк. Цинкове покриття є в даному випадку анодним.

Катоднимпокриттям для захисту заліза може, наприклад, бути мідь або нікель. При порушенні цілісності такого покриття, руйнується метал, що захищається.

Неметалеві покриття.

Такі покриття можуть бути неорганічні (цементний розчин, склоподібна маса) та органічні (високомолекулярні сполуки, лаки, фарби, бітум).

Хімічні покриття.

У цьому випадку метал, що захищається, піддають хімічній обробці з метою утворення на поверхні плівки його з'єднання, стійкої до корозії. Сюди відносяться:

оксидування - Отримання стійких оксидних плівок (Al 2 O 3 , ZnO та ін);

фосфатування – одержання захисної плівки фосфатів (Fe 3 (PO 4) 2 , Mn 3 (PO 4) 2);

азотування - Поверхня металу (сталі) насичують азотом;

воронення сталі - Поверхня металу взаємодіє з органічними речовинами;

цементація - Отримання на поверхні металу його з'єднання з вуглецем.

Зміна складу технічного металутакож сприяє підвищенню стійкості металу до корозії. У цьому випадку метал вводять такі сполуки, які збільшують його корозійну стійкість.

Зміна складу корозійного середовища(Введення інгібіторів корозії або видалення домішок із навколишнього середовища) теж є засобом захисту металу від корозії.

Електрохімічний захистґрунтується на приєднанні захищається споруди катоду зовнішнього джерела постійного струму, внаслідок чого воно стає катодом. Анодом служить металевий брухт, який руйнується, захищає споруду від корозії.

Протекторний захист – один із видів електрохімічного захисту – полягає в наступному.

До спорудження, що захищається, приєднують пластини більш активного металу, який називається протектором. Протектор – метал з більш негативним потенціалом – є анодом, а споруда, що захищається, – катодом. З'єднання протектора і спорудження, що захищається, провідником струму, призводить до руйнування протектора.

Категорії