Металлы. Коррозия.

Коррозия металлов: виды коррозии, способы защиты металлов от коррозии

Кравченко Т.Г.

Коррозия металлов

Её виды:

1. химическая

явление, которое возникает из-за взаимодействия металлической пластинки с веществами окружающей среды (кислородом воздуха или кислотами, с которыми может реагировать металлическое изделие)

2. электрохимическая

3. кислородная

4. водородная

Химическая коррозия

это результат протекания таких химических реакций, в которых после разрушения металлической связи, атомы металла и атомы, входящие в состав окислителей, образуют химическую связь.

Химическая коррозия

Движущей силой (первопричиной) химической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов. Они могут самопроизвольно переходить в более устойчивое состояние в результате процесса:

Электрический ток между отдельными участками поверхности металла в этом случае НЕ возникает. Такой тип коррозии присущ средам, которые не способны проводить электрический ток – это газы, жидкие неэлектролиты.

При химической коррозии скорость разрушения металла пропорциональна скорости химической реакции и той скорости с которой окислитель проникает сквозь пленку оксида металла, покрывающую его поверхность.

Примеры химической коррозии

Газовая химическая коррозия

это химическая коррозия металлов в газовой среде при минимальном содержании влаги (как правило, не более 0,1 %) или при высоких температурах

В химической и нефтехимической промышленности такой вид коррозии встречается часто, например, при получении серной кислоты на стадии окисления диоксида серы, при синтезе аммиака , получении азотной кислоты и хлористого водорода , в процессах синтеза органических спиртов , крекинга нефти и т.д.

Жидкостная химическая коррозия

разрушение металла в жидкостях, не проводящих электрический ток (органические растворители, нефтепродукты), может протекать в таких неэлектролитах, как нефть, смазочные масла, керосин и др.

Этот тип коррозии при наличии даже небольшого количества влаги, может легко приобрести электрохимический характер.

Электрохимическая коррозия

это разрушение металла, которое протекает при его взаимодействии с окружающей средой электролита

Этот вид коррозии считают наиболее распространенным. Самым важным происхождением электрохимической коррозии является то, что металл неустойчив в окружающей среде с точки зрения термодинамики.

При катодном процессе идет реакция восстановления. Он носит заряд положительного электрода:

Анодный процесс заключается в том, что ионы металла отрываются и переходят в раствор:

Кислородная коррозия

проявляется главным образом тогда, когда толщина жидкостной пленки на металле невелика и поэтому доступ кислорода к электроду достаточно интенсивен.

Язвы различной глубины и диаметра, часто покрытые бугорками, верхняя корка которых – красноватые окислы железа (вероятно, гематит Fе2О3 ). Свидетельство активной коррозии: под коркой бугорков – черный жидкий осадок, наверное, магнетит (Fе3О4) в смеси с сульфатами и хлоридами.

Пример — кислородная коррозия железа в воде:

4Fe + 6Н2О + ЗО2 = 4Fe(OH)3.

Гидратированный оксид железа Fe(OН)3 и является тем, что называют ржавчиной.

Водородная коррозия

хрупкость, обусловленная продуктами взаимодействия водорода с примесями, с образованием внутри металла газа высокого давления. Наиболее подвержены: сталь, медь, серебро.

При воздействии водорода металл может подвергаться двум видам разрушения : водородная коррозия и водородная хрупкость . Зачастую эти два вида протекают одновременно.

Способы защиты металлов от коррозии

Способ № 1. Защитные покрытия.

Для защиты от коррозии металлические изделия покрывают другим металлом, т. е. производят никелирование, хромирование, цинкование, лужение и т. д. Способ № 2. Легирование. Введение добавок, которые образуют защитный слой на поверхности металла.

Способ № 3. Протекторная защита.

Металлические изделие соединяют с более активным металлом. Этот второй металл в итоге и разрушается в первую очередь.

Способ № 4. Электрохимическая защита.

Нейтрализуют ток, который возникает при ней. Это делают с помощью постоянного тока, который пропускают в обратном направлении.

Способы защиты

металлов от коррозии

Способ № 5. Изменение состава среды путем добавления ингибиторов.

Они изменяют состояние поверхности металла — образуют труднорастворимые соединения с катионами металла. Защитные слои, образованные ингибиторами, всегда тоньше наносимых покрытий.

Способ № 6. Замена корродирующего металла на другие материалы: керамику и пластмассу.

Способ № 7. Шлифование поверхностей изделия.

Спасибо за внимание

Коррозия металлов: виды коррозии, способы защиты металлов от коррозии