Elektrokémiai korrózió fémek
Korrózió - spontán módon áramló fém törés folyamat kémiai vagy elektrokémiai kölcsönhatást a környezetükkel. Elektrokémiai korrózió - a leggyakoribb típusú fém korróziós a megsemmisítése fém egy elektrolit közegben az esemény a villamos áram a rendszer belsejében. Egy példa egy elektrokémiai jellege korróziós folyamatok a degradáció a gépalkatrészek és a különböző fém szerkezetek a talajban, felszín alatti, folyami és tengeri vizek, párás atmoszférában, egy, a műszaki megoldás az intézkedés alapján hűtőfolyadékok használt fémmegmunkáláshoz, stb
Az ok a kialakulását galvanikus korrózió a fém felületén nagy mennyiségű gőz mikrogalvanicheskih felmerülő az alábbi okok miatt:
1. A fém jelenléte a szennyezőanyagok vagy más anyagok, amelyek különböznek a tevékenység a fém alapanyag.
2. Strukturális heterogenitása a fém felületén, amely meghatározza a jelenléte szakaszok különböző aktivitással.
3. Az egyenetlen eloszlása törzs a fém után a termikus és mechanikai kezelés, és mások.
Galvanikus korrózió a fém felületén, a két folyamat egyidejűleg végbemenjen:
anód - oxidációja a fém: Me - N # 275; = Me n +
és a katód - csökkentése hidrogén ionok savas közegben:
2H + + 2e = H2 vagy
oxigén molekulák a vízben oldott, abban az esetben a légköri korrózió:
Ionok vagy molekulák, amelyek csökkentik a katód, az úgynevezett depolarizers. Amikor a légköri korrózió - korrózió nedves levegőn, szobahőmérsékleten - depolarizátor jelentése oxigénatom.
20. példa Hogy a cink korróziós érintkezik a kadmium, a semleges és savas oldatok. Hogy az elektronikus egyenlete anódos és katódos folyamatok. Mi az összetétele a korróziós termékek?
Határozat. Amikor ilyen érintkezés előfordul maró hatású elektrokémiai mikrocella. Cink több negatív potenciál (-0,763 V), mint a kadmium (-0,403) (12.1 táblázat.), Ezért ez egy anód, és a kadmium - katód.
Anód folyamat: Zn - 2 # 275; = Zn 2+.
A katód folyamat: savas közegben: 2H + + 2 # 275; = H2;
semleges közegben: 2H2 O + O2 + 4 # 275; = 4OH-t -.
Mivel Zn 2+ ionok a hidroxilcsoportot, így oldhatatlan hidroxid, a termék a korrózió egy semleges környezetben jelentése Zn (OH) 2.
A korrózió sebessége nagyobb, annál erősebb az elektród potenciál a különböző fémek, vagyis a, a távolabb vannak egymástól, az elektrokémiai sorban. Ezen túlmenően, a korrózió sebessége növekszik elektrolit koncentráció és a magasabb hőmérsékletek.
Korrózió elleni védelem. Minden védelmi módszereket vannak osztva a következő csoportok:
1. ötvözőfémek. Ez egy hatékony, de drága eljárás növeli a korrózióállóság fémek. Amikor dopping vezetünk be az ötvözet komponensek, így a fém képződése miatt passzivitása felületükön oxidfilmek tartós. Mivel ezeket a komponenseket használnak króm, nikkel, volfrám, stb) .;
2. Védő bevonatok (fémes, nemfémes). A fémbevonatok osztva az anód és a katód. Ha az anód fém bevonat van jelen több mint egy aktív fémet, található a bal sorban feszültség, mint a vas - cink, és vetom eset, amikor a korrózió a cink oxidáció. Amikor fém bevonása katód lefedett kevésbé aktív fém, mint a vas - ón, amely esetben a tdet vas oxidációs korrózió;
3. Elektrokémiai védelem (ez a módszer azon alapul, fékezéskor a anódos vagy katódos reakció Korrózióvédelmi folyamat végrehajtódik a a védett fémszerkezet egy több negatív elektród potenciál értéke - a futófelület és a katód vagy anód polarizációs miatt a jelenlegi egy külső forrásból.);
4. tulajdonságainak módosítása a korrozív környezetben. Csökkentése érdekében agresszivitás a közeg csökkenti a komponensek koncentrációját a veszélyes korrózió ellen, például koncentrációjának a csökkentése H + ionok - lúgosítás, oxigén stb eltávolítjuk.
21. példa amely feldolgozza fordul elő korrózió horganyzott vagy ónozott vas a) savas közegben; b) a levegőben?
Határozat. 1. horganyzott vas előállításához, amely egy vékony vas-cink réteggel. Amikor ez megtörténik elektrokémiai cellában. Cink több negatív potenciál (-0,763 V), mint a vas (-0,44 V) (lásd a 7.1 táblázat.), Tehát ez egy anód, és vas - katód. a) ET rendszer rögzített savas közegben:
(-) Zn ½ HCI ½ Fe (+).
Anód folyamat: Zn - 2 # 275; = Zn 2+;
katódos folyamat: 2H + + 2 # 275; = H2.
Következésképpen ebben az esetben a cink korrodálódik vas helyett. Az ilyen fém-védelmet, amelyben szerepet tölt alatt a katód az elektrokémiai korrózió nevezzük katódos védelem. de ebben az esetben a cink anódos bevonat.
b) A korrózió levegőkör ET: (-) Zn ½ H2 O, O2 ½ Fe (+).
Anód folyamat: Zn - 2 # 275; = Zn 2+;
katódos folyamat: 2H2 O + O2 + 4 # 275; = 4OH-t -.
Cink védi a vasat a korróziótól még megsértése után a integritását a bevonatot.
2. Az úgynevezett „bádog” termeli, amely egy vékony fémlemez réteg ón. Összehasonlítás vas elektróda potenciál (-0,44 V) és ón (-0,13 V) jelzi, hogy a vas oxidálódik ón könnyebb, ugyanakkor a vas ebben a pár játszik anód.
a) savas közegben: (-) Fe ½ HCI ½ Sn (+).
Anód folyamat: Fe - 2 # 275; = Fe 2+;
katódos folyamat: 2H + + 2 # 275; = H2.
b) A nedves atmoszférában: (-) Fe ½ H2 O, O2 ½ Sn (+).
Anód folyamat: Fe - 2 # 275; = Fe 2+;
A teljes folyamat: 2Fe + 2H2 O + O 2 = 2Fe 2+ + 4OH-t -.
Tin védi a vas csak addig, amíg a védőréteg sértetlen marad. Az egyik csak kár, hogy, mivel a vas kezdő befolyásolja a levegő és a nedvesség. Tin még gyorsítja a korróziót a vas, mert a katód egy elektrokémiai korróziós folyamatot. Ilyen fém védelem, amelyben szerepet tölt be az anód során elektrokémiai korrózióvédelem nevezzük az anód. és ón ebben az esetben egy katód bevonat.
22. példa Ahogy fog bekövetkezni a korróziós folyamatot, ha a vas-szeg, hogy a csatornába otthoni alumínium körmök?
Határozat. Összehasonlítás vas elektróda potenciál (-0,44 V) és alumínium (-1.7 V) azt mutatja, hogy ez a pár egy alumínium anód, és a vas - katód. Vezetési ET:
Így közel a köröm alumínium cső fogja védeni a korróziótól. Azonban, az alumínium köröm gyorsan kell korrodálja, és végül a cső alá ilyen körülmények között. A korrózió a termék egy fehér por az alumínium-hidroxid.