ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозия металлов из "Химия" Металлы подвергаются коррозии. Под коррозией понимают разрушение металла под воздействием окружающ,ей среды. Это самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс. [c.160] По механизму протекания коррозионного разрушения различают два типа коррозии химическую и электрохимическую. [c.160] Химической коррозией называется разрушение металла окислением его в окружаюш гй среде без возникновения электрического тока в системе. В этом случае происходит взаимодействие металла с составными частями среды — с газами и неэлектролитами. [c.160] Большой вред приносит разновидность химической коррозии — так называемая газовая коррозия, т. е. соединение металлов с кислородом воздуха. Скорость окисления многих металлов сильно возрастает при повышении температуры. Так, на железе уже при 250—300 °С появляется видимая пленка оксидов. При 600 °С и выше поверхность металла покрывается слоем окалины, состоящей из оксидов железа различной степени окисления РеО, Реа04, РегОз. Окалина не защищает железо от дальнейшего окисления, так как содержит трещины и поры, которые не могут препятствовать проникновению кислорода к металлу. Поэтому при нагревании железа свыше 800 °С скорость окисления его очень быстро растет. [c.160] Примером коррозии в неэлектролитах может служить разрушение цилиндров двигателей внутреннего сгорания. В топливе содержатся примеси — сера и ее соединения, которые при сгорании превращаются в оксиды серы (IV) и (VI) — коррозионно-активные вещества. Они разрушают элементы реактивных двигателей — сопла и др. Все это относится к химической коррозии. [c.160] Наибольший вред приносит электрохимическая коррозия. Электрохимической коррозией называется разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока. В этом случае наряду с химическими процессами (отдача электронов) протекают и электрические (перенос электронов от одного участка к другому). [c.161] В качестве примера электрохимической коррозии можно при-вестп коррозию железа в контакте с медью в растворе электролита — соляной кислоты (т. е. при высокой концентрации ионов водорода Н ). При таком контакте возникает гальванический элемент(рис. 5.8). [c.161] Напомним, что гальванический элемент — это устройство, позволяющее получать электрический ток за счет энергии окислительно-восстановительной реакции. Простейшим таким устройством может служить сосуд с раствором серной кислоты, в который опущены цинковая и медная пластинки, соединенные проводником. Гaльвaнo 5eтp, включенный в цепь, покажет наличие электрического тока. [c.161] Таким образом, в примере цинковая пластинка — источник электронов — отрицательный полюс элемента (анод), медная пластинка — полон ительный полюс элемента (катод). [c.161] Как показано на рис. 5.8, более активный металл — железо — окисляется, посылая электроны атомам меди, и переходит в раствор Б виде ионов Ре- , образуя с хлорид-ионами среды хлорид железа (П) РеОг. [c.161] Электрохимическую коррозию вызывают главным образом примеси других металлов и неметаллических веществ или неоднородность поверхности. Согласно теории электрохимической коррозии в этих случаях при сопрнкосновеиин металла с электролитом (электролитом может быть влага, адсорбируемая из воздуха) на его поверхности возникают гальва1шческие микроэлементы. При этом металл с более отрицательным потенциалом разрушается — ионы его переходят в раствор, а электроны переходят к менее активному металлу, на котором происходит восстановление ионов водорода (водородная деполяризация) или восстановление растворенного в воде кислорода (кислородная деполяризация). [c.162] Таким образом, прн электрохимической коррозии (как в случае контакта разнородных металлов, так и в случае образования микро-гальванических элементов на поверхности одного металла) поток электронов направлен от более активного металла к менее активному (проводнику), и более активной металл корродирует. Скорость коррозии тем больше, чем дальше стоят друг от друга в ряду стандартных электродных потенциалов те металлы, из которых образовался гальванический элемент (гальваническая пара). [c.162] Коррозии подвержены и чистые металлы. Например, при больших значениях pH растворяется алюминий и практически не растворяется железо. Из-за амфо-териости Zn(0H).2 коррозия цинка возрастаег при отклонении pH от 7 в обе стороны. Золото, весьма стойкое в обычных условиях, легко окисляется в растворе соли цианида калия K N вследствие образования сложных (комплексных) соединений. Идеально коррозионно-стойких металлов нет. [c.162] На скорость коррозии влияет и характер раствора электролита. Чем выше его кислотность (т. е. меньше pH), а также чем больше содержание в нем окислителей, тем быстрее протекает коррозия. Значительно возрастает коррозия с ростом температуры. [c.163] Пассивированием объясняется коррозионная стойкость нержавеющих сталей (сплавов). [c.163] Разновидностью электрохимической коррозии является электрическая, или электрокоррозия, вызываемая блуждающими токами, исходящими от трамваев, метро, электрических железных дорог и различных электроустановок, работающих на постоянном токе. Они разрушают подземные металлические сооружения, трубопроводы, электрокабели. Блуждающие токи вызывают появление на металлических предметах, находящихся в земле, участков входа и выхода постоянного тока. А это вызывает образование катодных и анодных зон на металле, причем анодные зоны, т. е. места выхода тока, подвергаются коррозии (рис. 5.9). Процесс в анодных зонах Ре — 2г = Ре +. Процессы в катодных зонах 2Н+ + 26 = Н2 или О2 + 2Н2О + Ае = 40Н . [c.163] Блуждающие токи от источников переменного тока вызывают слабую коррозию у подземных изделий из стали и сильную — у изделий из цветных металлов. [c.163] Вернуться к основной статье