Reklama
vigrax opinie
A A A

Korozja elektrochemiczna

Korozja elektrochemiczna jest to proces niszczenia metali zachodzący na skutek przepływu prądu elektrycznego z jednej części materiału do drugiej, za pośrednictwem elektrolitu. Elek­trolitem jest najczęściej znajdująca się na powierzchni metalu woda, zawierająca rozpuszczone gazy z otaczającego środowiska, sole i kwasy. Metal, znajdujące się w nim zanieczyszczenia (wtrącenia) oraz elektrolit tworzą szereg lokalnych ogniw galwanicznych, w któ­rych metal jest anodą, a zanieczyszczenia katodą. Między tymi elektrodami przepływa prąd powodując przechodzenie metalu w stan jonowy. Na anodach lokalnych ogniw kationy metalu przechodzą do roztworu (rys. 3.8) i to właśnie zjawisko stanowi istotę procesu korozji elektrochemicznej. Przyczyną korozji elektrochemicznej jest więc różnica poten­cjałów między dwoma miejscami na powierzchni metalu. Poja­wia się ona pod wpływem różnorodnych czynników, z których jako najważniejsze należy wymienić: różnice stężeń składników stopowych, zanieczyszczenia znajdujące się w metalu, naprężenia wewnętrzne, powstawanie miejscowych warstewek tlenków oraz zanieczyszczenia powierzchni (kurz, cząsteczki błota itd.). Znacz­ne różnice potencjałów mogą powstawać na granicy stykających się ze sobą dwóch różnych metali. Rozmaicie przebiega proces korozji elektrochemicznej w za­leżności od środowiska, w jakim występuje. W miejscach katodo­wych, zależnie od środowiska korozyjnego, mogą występować dwa różne procesy — wydzielanie gazowego wodoru lub absorp­cja tlenu. Wydzielanie gazowego wodoru zachodzi w przypadku gdy elektrolit jest roztworem kwasu (rys. 3.8). Gdy elektrolitem jest wodny roztwór soli, korozji towarzyszy absorpcja tlenu. Jako przykład może posłużyć korozja żelaza pod wpływem wodnego roztworu soli kuchennej (rys. 3.9). Elektrony, „zwolnione" na ano­dzie, po przejściu do katody reagują z gazowym tlenem znajdu­jącym się zawsze w wodzie oraz z wodą wg reakcji W wyniku tej reakcji tworzą się jony wodorotlenowe. Ponieważ w roztworze znajdują się jony sodu i chloru, produktem katodo­wym jest wodorotlenek sodu, a produktem anodowym chlorek żelazawy. Obydwie te substancje (łatwo rozpuszczalne) przenika­ją w głąb elektrolitu i gdy ich cząsteczki spotykają się, wytrąca się wodorotlenek żelazawy, a po jego utlenieniu wodorotlenek żelazowy, znany jako żółta rdza. Jeżeli dostęp tlenu jest ograni­czony, to produktem korozji może być magnetyt (Fe304). Osta­tecznymi produktami takiego procesu są więc związki żelaza z tlenem. Niektóre metale w pewnych warunkach tracą skłonność do ulegania korozji, natomiast w innych warunkach łatwo ulegają korozji. Przykładem może być żelazo rozpuszczające się łatwo w rozcieńczonym kwasie azotowym (poniżej 3%), a nie rozpusz­czające się w tym kwasie o większym stężeniu (60-f-80°/o). Przy­czyną tego zjawiska jest wytwarzanie się ochronnej warstewki tlenków, która powstaje wskutek utleniającego działania stężo­nego kwasu azotowego (lub innego). Taki stan odporności metalu wywołany utlenianiem jego po­wierzchni nazywa się pasywnością, a sam metal — metalem pa­sywnym. Pasywność nie jest stanem trwałym. Utrzymuje się tyl­ko wtedy, gdy trwała jest ochronna warstewka tlenków na po­wierzchni metalu. Pasywność metali można uzyskać przez wpro­wadzenie do nich pewnych pierwiastków. Na przykład zwykła stal węglowa — aktywna w normalnych warunkach — staje się pasywna, gdy wprowadzimy do niej takie pierwiastki, jak chrom, krzem lub molibden.