Электрохимическая коррозия металлов
Определение. Коррозия это разрушение металлов в результате физико-химического взаимодействия их с компонентами окружающей среды. Электрохимическая коррозия наблюдается в случае электрического контакта двух различных металлов с раствором электролита (рис. 2 и 3). При этом возникают микроскопические гальванические элементы (гальванические пары). Как в любом гальваническом элементе появляются анодные и катодные участки поверхности, на которых протекают процессы окисления и восстановления. Наличие двух металлов не является необходимым: микроскопические гальванические элементы могут возникать за счет энергетической неоднородности поверхности (дефекты, напряжения) или за счет различной концентрации электролита. Анодный процесс. При электрохимической коррозии анодным процессом всегда является окисление металла, с меньшим стандартным потенциалом.
В результате происходит растворение металла и переход его в раствор, анод приобретает отрицательную полярность (рис. 2). Катодный процесс. Электроны, освободившиеся на аноде, перемещаются к катодному участку, имеющему больший потенциал. Электроны расходуются в процессе восстановления каких-либо ионов или молекул (деполяризация). В зависимости от состава электролита различают водородную деполяризацию при рН < 7
и кислородную деполяризацию при рН ≥ 7
В качестве примера рассмотрим электрохимическую коррозию магния при контакте с железом (рис. 3). Определим по таблице (Приложение 1) стандартные потенциалы магния и железа
Так как стандартный потенциал магния меньше, в паре с железом он будет анодом, магний окисляется, ионы магния переходят в раствор. Поверхность железа является катодом, в кислой среде (рН < 7) протекает реакция (6) и выделяется газообразный водород, в нейтральной среде (рН ≥ 7) восстанавливается кислород согласно схеме (7).
Рис. 3. Электрохимическая коррозия магния при контакте с железом в растворе с рН < 7 (а) и рН ≥ 7 (б).
|
; 
.
