Механизм электрохимической коррозии
При электрохимической коррозии, если поверхность металла содержит вкрапления других металлов, возникают энергетически разнородные участки, на которых протекают процессы, аналогичные катодным и анодным реакциям в электрохимической цепи ( микрогальваническая пара).
Основное отличие механизма электрохимической коррозии от механизма химической коррозии заключается в том, что общая реакция взаимодействия металла с внешней средой может разделяться на три основных процесса:
1) анодный процесс- переход металла в раствор в виде гидратированных ионов;
2) переток электронов по металлу от анодных участков к катодным и соответствующего перемещения катионов и анионов в растворе;
3) катодный процесс- переход избыточных электронов в металле к деполяризаторам (атомам, молекулам или ионам раствора, которые могут восстанавливаться на катоде).
Таким образом, электрохимическая коррозияна неоднородной (гетерогенной) поверхности металла аналогична работе гальванического элемента.
А- (анод) - железный
Е0 (Fe/Fe2+) = - 0.44 B
( стандартный потенциал)
1) Fe0 -2e- = Fe2+
| Раствор электролита (HCl, NaOH, O2 + 2H2O) + 2OH- = Fe(OH)2 ↓ + 2Cl- = FeCl2 3) Кислая среда: E(2H+/H2) = - 0.059 pH 2H+ + 2e- =H2 (водородная деполяризация) Нейтральная среда: E(O2/4OH-) =1.23 - 0.059 pH O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- ( кислородная деполяризация) | |||
К+(катод) - медный Е0 (Cu/Cu2+) = 0.34 B 2) n e- e- e- e- e- |
ТВЕРДАЯ ФАЗА ЖИДКАЯ ФАЗА
ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА
При коррозии в нейтральных средах деполяризатором чаще всего бывает растворенный в электролите оксиген, при коррозии в кислотах - ион гидрогена.
Анод является донором электронов и на его поверхности протекает реакция окисления ( потеря электронов) металла:
Ме - nе- = Меn+
Ионы металла, образующиеся на анодных участках металла, переходят в раствор в виде гидратированных или сольватированных катионов, а электроны перемещаются по металлу к катодному участку его поверхности и поляризуют (заряжают) ее.
Катод является проводником для электронов. Процесс коррозии осуществляется постоянно лишь в том случае, если электроны из катодных участков отводятся акцепторами электронов - деполяризаторами.
В средах с водным электролитом основными деполяризаторами являются:
а) протоны 2Н++2е- =Н2(г) (гидрогенная деполяризация); б) оксиген О2 (г)+4е-+2Н2О = 4ОН- (оксигенная деполяризация).
Чем выше концентрация деполяризатора, тем интенсивнее ассимиляция электронов, больше коррозийный ток, который протекает между катодом и анодом, и быстрее проходит коррозия.
Величины электродных потенциалов оказывают большое влияние на характер коррозионного процесса, поэтому необходимо знать значения этих потенциалов для расчета электродвижущей силы системы.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 3217;