Разрушение металла, превращение его в оксид, гидроксид или соль в окислительно-восстановительных реакциях с соединениями окружающей среды называется коррозией металла.
Электрохимическая коррозия – это разрушение металла в окислительно-восстановительной реакции в микрогальваническом элементе, возникающем на поверхности металла. Капли воды на поверхности металла способствуют возникновению электрохимической коррозии.
Ионы железа Fe2+ переходят с поверхности металлической кристаллической решетки в водный раствор в зоне, которая соответствует аноду:
анод (окисление железа): 2Fe ® 2Fe2+ + 4е-.
Избыток электронов, возникший в металле, устремляется к участку поверхности металла, выполняющему функцию катода. Происходит восстановление кислорода, растворенного в воде:
катод (восстановление): О2 + 2Н2О(ж) + 4е- ® 4ОН-(р-р).
В капле раствора идет следующая реакция:
2Fe2+(р-р) + 4НО-(р-р) ® 2Fe(OH)2(т).
Гидроксид железа (II) окисляется кислородом, растворенным в воде, и превращается в гидроксид железа (III) буро-красного цвета:
4Fe(OH)2(т)+ O2 + 2H2O(ж) ® 4Fe(OH)3(т).
Последний разлагается до оксида железа (III):
2Fe(OH)3(т) ® Fe2O3×H2O (бурый осадок) + 2Н2О(ж).
Появление на поверхности металла ржавчины в виде небольших буро-коричневых точек является результатом действия на данном участке микрогальванического элемента.
ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ: катодная или электрохимическая защита широко используется для предотвращения коррозии стальных трубопроводов, по которым перекачивается нефть и природный газ . При катодной защите стальной трубопровод подсоединяется к катоду источника постоянного тока и на металле возникает отрицательный заряд. Он затрудняет переход положительно заряженных ионов железа в раствор.
- Анодная защита – нанесение на металлическую конструкцию слоя металла, выполняющего роль анода, по отношению к металлу конструкции. Для анодного покрытия используют металлы, обладающие более отрицательным электродным потенциалом, чем основной металл
- Катодная защита – покрытие металлами, выполняющими роль катода по отношению к металлу конструкции. ля катодного покрытия выбирают металлы, имеющие меньшее отрицательное значение электродного потенциала, чем основной металл
