Механизм коррозии

В воде и растворах, соприкасающихся с воздухом, основными деполяризаторами являются О₂, ионы H⁺ и вода. Деполяризатор определяет вид коррозии и катодного процесса. Различают следующие виды коррозии:

А. Коррозия с кислородной деполяризацией – это коррозия с участием кислорода. Катодный процесс в зависимости от pH описывается уравнениями:

а) в кислой среде (pH < 7): О₂ + 4H⁺ + 4ē → 2H₂O,

б) в щелочной и нейтральной средах (pH ³ 7):

О₂ + 2H₂O + 4ē → 4OH^- .

Потенциал катодного процесса определяется потенциалом кислородного электрода: φ _к = φ (О₂).

Схема коррозионного ГЭ:

Ме ½ H₂O, pH, Ох: О₂ ½ Ме.

Б. Коррозия с водородной деполяризацией сопровождается выделением водорода на катодных участках.

Катодный процесс описывается уравнениями:

а) в кислой среде (pH < 7): 2H⁺ + 2ē → H₂­

б) в щелочной и нейтральной средах (pH ³ 7):

2H₂O + 2ē → H₂­ + 2OH⁻ .

Потенциал катодного процесса определяется потенциалом водородного электрода: φ _к = φ (H₂).

Схема коррозионного ГЭ:

Ме ½ H₂O, pH, Ох: H⁺, H₂O ½ Ме

Электрохимическая коррозия возможна при условии, что электроны с анодных участков постоянно перетекают на катодные, а затем удаляются с них окислителем. Следовательно, термодинамическое условие протекания коррозии φ _а < φ _к или φ (Me) < φ (Ox).

В присутствии кислорода возможны следующие виды коррозии:

А. Если φ °(Me) > φ (О₂) – коррозия металла невозможна.

Б. Если φ (Н₂) < φ °(Me) < φ °(О₂), возможна коррозия металла с кислородной деполяризацией.

В. Если φ °(Me) < φ (Н₂), возможна коррозия со смешанной кислородной и водородной деполяризацией, которая описывается вышеприведенными уравнениями.

Если кислород в системе отсутствует и нет других окислителей, то возможна коррозия с водородной деполяризацией при условии φ °(Me) < φ (Н₂).