Chemia Liceum Gimnazjum Testy Matura

Powrót

Korozja elektrochemiczna

Korozja metali to proces niszczenia metali i ich stopów w wyniku ich reakcji ze środowiskiem. Korozja żelaza i jego stopów nazywana jest rdzewieniem.

Jest wiele rodzajów korozji a jednym z nich jest korozja elektrochemiczna. Zachodzi ona w przypadku kontaktu metalu ze środowiskiem elektrolitów (np. w wodzie, glebie, wilgotnym powietrzu). W wyniku korozji metal niszczeje i pokrywa się warstwą produktów korozji (np.tlenki, rdza), mogą również tworzyć się jony metali, które powodują zanieczyszczenie środowiska.

Na styku metalu z elektrolitem tworzą się lokalne mikroogniwa.

Reakcje elektrodowe zachodzące podczas korozji elektrochemicznej

Anoda (utlenianie)
Żelazo oddaje elektrony i przechodzi do roztworu w postaci jonów.
Fe → Fe2+ + 2e

Katoda (redukcja)
Elektrony łączą się z jonami i atomami mającymi zdolność do przyłączania elektronów
W środowisku kwaśnym: 2H+ + 2e → H2  
W środowisku obojętnym lub zasadowym przy swobodnym dopływie powietrza:
O2 + 2H2O + 4e → OH

W wyniku procesów elektrodowych powstające produkty reagują ze sobą i mogą tworzyć związki trudno rozpuszczalne.
Fe2+ + 2OH →  Fe(OH)2 
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 →  4Fe(OH)3 
Mieszanina obu wodorotlenków tworzy rdzę. Pozostałymi składnikami rdzy są uwodnione tlenki (Fe2O3·xH2O) i węglany żelaza.

 

Niektóre sposoby ochrony przed korozją elektrochemiczną

Niemetaliczne powłoki ochronne (farby, lakiery, tworzywa sztuczne)

Ochrona protektorowa (galwaniczna) polega na przytwierdzaniu metalu bardziej aktywnego niż żelazo (tzw. protektor np. stop Al-Mg-Zn). Metal ten tworzy z żelazem ogniwo galwaniczne i stanowiąc anodę zużywa się zamiast żelaza. Metoda stosowana jest na element, którego nie można pokryć metalem np. kadłub statku. Protektorem może być również powłoka nakładana na chroniony metal np. cynkowana stal

Elektrolityczna ochrona katodowa - do stalowej konstrukcji podłącza się ujemny biegun napięcia 12V a biegun dodatni do płyty grafitowej (zabezpieczanie konstrukcji zakopanych w podłożu np. rur)

Pokrywanie metalem stojącym w szeregu napięciowym za żelazem (np. miedzią, cyną, niklem). Powłoki takie powinny być całkowicie szczelne


Ochrona protektorowa

Po połaczeniu (przewodnikiem lub powlekaniem) żelaza z metalem mniej aktywnym tworzą się ogniwa, w których niszczeniu ulega metal mniej aktywny a żelazo pozostaje ochronione.

Potencjały dla półogniw metali mniej aktywnych są niższe:
Zn2+ + 2e → Zn    Eo=-0,76V
Mg2+ + 2e → Mg    Eo=-2,37V
Natomiast dla żelaza:
Fe2+ + 2e → Fe    Eo=-0,44V

W połączeniach żelaza z tymi metalami tworzy się ogniwo, w którym zachodzą reakcje elektrodowe:
A: Zn → Zn2++ 2e   
K: O2 + 4H+ + 4e → H2O
Żelazo nie bierze tu udziału - zostaje ochronione.

Przekaż darowiznę
Załóż konto | Zaloguj się

Copyright 2011-2019Chem24.pl Ta strona internetowa wykorzystuje pliki cookies. Możesz określić metody zapisywania oraz dostępu do cookies w swojej przeglądarce internetowej lub w konfiguracji usługi.