Факторы, влияющие на скорость коррозии металлов

Влияние рН раствора. Пассивация металла чаще всего связана с образованием на его поверхности малорастворимых пленок оксидов и гидроксидов. Реакция среды, т.е. рН раствора, влияет на характер растворимости этих пленок. В том случае, если оксиды обладают основными свойствами, защитное действие их будет в большей

степени проявляться в щелочных средах, где растворимость этих пленок меньше. Если оксидные (гидроксидные) пленки металлов обладают кислотными свойствами, коррозионная устойчивость металлов будет в большей степени проявляться в кислых средах. В соответствии с этим все металлы можно разделить на ряд групп:

1) металлы, неустойчивые в кислых растворах, но стойкие в щелочных средах (Ni, Co, Cd, Mg, Mn, Fe);

2) металлы, стойкие в кислых средах, но не стойкие в щелочных растворах (Ta, Mo,W);

3) металлы, стойкие в нейтральных растворах, но неустойчивые в кислых и щелочных средах (Zn, Al, Sn, Pb, Bi, Be). У этих металлов защитные оксидные слои имеют амфотерный характер.

4) металлы, скорость коррозии которых практически не зависит от рН среды (Ag, Au, Pt) из-за высоких положительных значений Е^о.

Cостав растворов. Скорость коррозии в водных растворах зависит от природы растворенных в воде веществ, что связано со следующими факторами:

1) растворенные соли гидролизуются, изменяя рН растворов. Это приводит к изменению растворимости оксидных и солевых поверхностных пленок на металле;

2) растворенное в воде вещество может давать с металлом или продуктами его коррозии пленку малорастворимых соединений, тем самым делая пассивной его поверхность;

3) некоторые анионы, чаще галогены (например, ионы Cl^-), адсорбируясь на поверхности металла, разрушают оксидную пленку и ускоряют процесс коррозии. Такие частицы часто называют депассиваторами коррозии.

Особенно большие неприятности связаны с хлоридом натрия, разбрасываемым в зимнее время на дорогах и тротуарах для удаления снега и льда. В присутствии NaCl они плавятся и образующиеся растворы приводят к ускоренному разрушению транспортных средств и подземных коммуникаций. Только в США применение NaCl (СаС1₂) приводит к потерям на сумму 2 млрд. долларов в год в связи с коррозией двигателей и 0,5 млрд. на дополнительный ремонт дорог, подземных магистралей и мостов.

4) наличие в растворе таких веществ, как NH₃, CN^- и др., способствующих образованию комплексных соединений, резко увеличивает скорость растворения металлов. Например, медь, коррозионноустойчивый металл, а при добавлении в раствор аммиака растворяется с достаточно большой скоростью:

2Cu + O₂ + 8NH₄OH = 2[Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 6H₂O

Увеличение скорости коррозии связано с тем, что ионы металла связываются в прочный комплекс , при этом наблюдается сдвиг потенциала металла в отрицательную сторону, делая его более активным. Например: E^o_Cu//Cu²⁺ = +0,337B; E^o_[Cu(NH3)4]²⁺/_Cu = -0,04 B.