О. М. Царенко. Матеріалознавство й технологія конструкційних матеріалів
7.1.Корозійна стійкість металів та швидкість електрохiмiчної корозiї
Корозійна стійкість металу залежить від стану поверхні, структури, температури, складу металу, складу та руху корозійного середовища, наявності механічних напруг у металі та багатьох інших факторів. Корозійний процес розвивається на межі розділу метал-корозійне середовище та визначається швидкістю доступу до поверхні металу реакційноздатних частинок способом дифузії чи конвекції, взаємодією цих частинок з металом та швидкістю відведення продуктів корозії. У багатьох випадках саме продукти корозії здатні гальмувати процес корозії, тобто процес руйнування металу значною мірою визначається властивостями утворюваних окисних плівок. Так, алюміній утворює на поверхні міцні окисні плівки, які різко гальмують процес подальшого окислення, залізо ж, навпаки, в атмосферних умовах піддається досить сильній корозії.
Характер корозії в електролітах в основному залежить від аніонного складу розчину. Аніони активізують корозію, можуть порушувати пасивний стан, перешкоджати його виникненню. Наприклад, галогени-іони можуть руйнувати окисну плівку або, адсорбуючись на поверхні металу, витісняти з неї адсорбований кисень. Аніони можуть також полегшувати іонізацію металу, утворюючи комплекси, що понижують анодну поляризацію. Якщо потенціал металу більш від'ємний, ніж рівноважний потенціал реакції відновлення, то на ньому одночасово з анодним процесом можуть проходити й катодні реакції. Для того, щоб з'ясувати, яка із відновлювальних реакцій буде проходити на електроді при даному потенціалі, потрібно порівняти потенціал реакції відновлення та потенціал реакції іонізації металу в конкретному середовищі (додаток 5.1. При корозії металів частинками, які асимілюють надлишок електронів, що виникають за рахунок анодного процесу, частіше є катіон водню й молекула кисню, розчинені в електроліті. Хоча цю роль часто виконують і двоокис сірки, атомарний хлор та інші. Залежно від того, яка із частинок бере участь у процесі асиміляції електронів у катодній реакції, розрізняють процеси корозії, котріі йдуть з кисневою, водневою чи змішаною деполяризацією.
Для того, щоб з'ясувати швидкість корозійного процесу, необхідно мати чітке уявлення про характер, механізм та швидкість перебігу електродних реакцій, які й визначають процес руйнування металу.
Швидкість перебігу електродних реакцій частіше визначають за зміною потенціалу електрода, пропускаючи через нього струм. При цьому реакції, що йдуть із значною швидкістю, не приводять до помітної зміни потенціалу, навпаки, якщо реакції йдуть із значним гальмуванням, то це призводить до значної зміни потенціалу. Тобто в першому випадку реакція не супроводжується помітною поляризацією електрода, в другому - електрод сильно поляризується. Таким чином, основною причиною поляризації електрода при пропусканні через нього струму є більш повільний хід електрохімічних реакцій порівняно зі швидкістю відводу чи притоку реагуювальних частинок. Саме за цих умов, щоб через систему зміг проходити струм певної сили, електроду неохідно надати надлишкову енергію, тобто зсунути його потенціал з рівноважного. Таке зміщення потенціалу електрода при проходженні через нього струму називається поляризацією. При анодній поляризації значення потенціалу зміщується в бік додатних, а при катодній - у бік від'ємних значень.
до наступного розділу...
анодною Ме → Ме+ + е-
та катодною 2Н+ + 2е- → Н2.
[ початок сторінки ] [ перехід до змісту ]