КОРРОЗИЯ

Коррозию можно рассматривать как проявление самопроизвольной способности металлов возвращаться в окисленные формы. Коррозия представляет собой окислительно-восстановительный процесс. Главными факторами, вызывающими коррозию, являются:

  • влияние атмосферного воздуха;
  • погружение в воду или в водные растворы;
  • воздействие подпочвенной влаги;
  • воздействие агрессивных газов;
  • погружение в агрессивные химические среды.

Наиболее существенный из этих факторов—влияние атмосферного воздуха. Склонность металлов к коррозии во многом определяется влажностью атмосферного воздуха и особенно его загрязненностью.

Наиболее известным примером коррозии является ржавление. Если железо приходит в соприкосновение с кислотами, кислородом или другими веществами, находящимися в окружающей среде, на его поверхности осуществляются электрохимические реакции. Поскольку в электрохимическом ряду напряжений железо расположено выше, чем водород и кислород, оно способно выступать в роли восстановителя и при этом само окисляется, т.е. подвергается реакции

Fe = Fe2+ + 2е-

Горячее цинкование.

 

Ионы железа(II) постепенно превращаются в оксиды железа и осаждаются на его поверхности в виде чешуек ржавчины, состав которой определяется формулой Fe2O3 *nH2O. Этот гидратированный оксид действует на процесс коррозии как автокатализатор (см. разд. 9.5).

Процессы восстановления, протекающие при ржавлении железа, включают такие реакции:

2H+ + 2е- = H2

2H2O + O2 + 4е_ = 4OH-

Для предотвращения коррозии используются разнообразные методы. Например, нанесение на поверхность металла покрытия из краски или олова препятствует воздействию атмосферной влаги и кислорода. Однако нарушение целостности такого покрытия, например, растрескивание, приводит к появлению коррозии. Поврежденное оловянное покрытие не защищает железо от коррозии, потому что железо находится в ряду напряжений выше, чем олово, и, следовательно, окисляется легче. Железо и олово действуют как пара электродов, причем железо играет роль анода, а олово-роль катода.

Предотвратить коррозию железа можно нанесением на него цинкового покрытия. Железо, покрытое цинком, называется оцинкованным. В этом случае цинк, расположенный в ряду напряжений выше железа, играет роль анода, а железо-роль катода. Следовательно, окисление цинка происходит легче и предотвращает окисление железа

Использование цинка для защиты железа от коррозии представляет собой один из примеров применения метода катодной защиты (рис. 10.25). Одним из средств, используемых в методе катодной защиты, является также протекторный (защитный) анод. Этот способ успешно применяется для защиты от коррозии стальных трубопроводов, проложенных в морской воде. К такому трубопроводу прикрепляют на определенном расстоянии друг от друга магниевые аноды. Поскольку магний расположен в ряду напряжений выше железа, он окисляется легче и предохраняет железо от окисления.

Алюминий обладает большой устойчивостью к коррозии, несмотря на то, что находится довольно высоко в ряду напряжений; такая устойчивость объясняется образованием на поверхности алюминия его оксида Al2O3, плотно прилегающего к поверхности и не образующего рыхлых чешуек. Защитная пленка оксида надежно предохраняет алюминий от коррозии.

 

Оглавление: