Самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов в результате взаимодействия с окружающей средой называется коррозией. Металлы окисляются и образуются продукты коррозии, состав которых зависит от ее условий.

Меры борьбы с коррозионными процессами являются актуальной задачей современной техники.

Наиболее актуальна защита от электрохимической коррозии металла в средах, имеющих ионную проводимость, протекает через анодное окисление металла

Ме – nе \(\to\) Meⁿ⁺

и катодное восстановление окислителя.

Наиболее часто при коррозии окислителями являются:

1) кислород и протекает кислородная коррозия

О₂ + 2Н₂О + 4е = 4ОН^–;

2) ион водорода в кислой среде и протекает водородная коррозия

2Н⁺ + 2е = Н₂

Защита металлов от коррозии

1. Создание рациональных конструкций, способствующее предотвращению коррозии. Необходимо, чтобы при выпадении осадков не происходило скапливание атмосферной воды на агрегатах и приборах, что приводит к «точечной» коррозии. Очень важна также термическая обработка изделий, подвергающихся различным деформациям, чтобы избежать «ножевой» коррозии.

2. Изменение свойств коррозионной среды.

Для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозионном отношении.

Например, удаление кислорода из воды кипячением. Восстановление окислителей сульфитами, гидразином и др.. Удаляют галогены, так как они чаще всего ускоряют коррозию.

Вводят ингибиторы, при добавлении которых резко уменьшается скорость коррозии по разным причинам.

 Легирование (пассивация) металлов – эффективный, но дорогой метод повышения коррозионной стойкости металлов. В качестве компонентов, вызывающих пассивацию металлов применяют хром, никель вольфрам и некоторые другие металлы.

3. Защитные покрытия.

Защитными покрытиями являются искусственно создаваемые слои на поверхности металлов, предохраняющие их от коррозии.

Различают катодные и анодные покрытия.

В качестве катодного покрытия используют неактивный металл (золото и др.), электродный потенциал металла-покрытия больше чем у защищаемого металла.

Рис. Процессы, проходящие при разрушении катодного покрытия защищаемого металла.

При разрушении покрытия образуется коррозионный гальванический элемент. Металл покрытия является катодом, а защищаемый металл – анодом.

В качестве анодного покрытия используются металлы, электродный потенциал которых меньше, чем у защищаемого металла, но эти металлы в природных условиях покрыты прочной оксидной пленкой, которая защищает их от разрушения под действием окружающей среды (цинк, хром и другие металлы).

Рис. Процессы, проходящие при разрушении анодного покрытия защищаемого металла.

При разрушении покрытия образуется коррозионный гальванический элемент. Металл покрытия является анодом, а защищаемый металл – катодом.

Для получения металлических и неметаллических защитных покрытий существуют различные способы их нанесения.

А. Металлизация.

Б. Термодиффузия.

В. Химические способы (лакирование, окраска, покрытие полимерами, оксидирование, фосфатирование и другие).

Г. Электрохимические методы (гальванические покрытия).

«Метод внешнего потенциала».

В этом методе защищаемое изделие подключается к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока, поэтому оно становится катодом, а в качестве анода обычно стальной электрод, который заземляется.

Этот метод используется, если нет контакта с человеком или животными.