Korozja metali
Korozja i jej rodzaje
Korozja to proces, w wyniku którego metale ulegają utlenieniu pod wpływem warunków środowiskowych.
Korozja chemiczna ― korozja spowodowana działaniem substancji chemicznych w warunkach, w których reakcjom chemicznym nie towarzyszy przepływ prądu (elektrony są wymieniane bezpośrednio między utlenianym metalem i utleniaczem).
Korozja elektrochemiczna ― korozja metali spowodowana procesami elektrochemicznymi. W wyniku tego procesu tworzą się ogniwa/mikroogniwa galwaniczne i reakcji towarzyszy przepływ prądu – elektronowego w metalu i jonowego w otaczającym metal elektrolicie.
Korozja żelaza:
Żelazo jest reduktorem i się utlenia: Fe ⟶ Fe2+ + 2e
Tlen rozpuszczony w wodzie to utleniacz wić się redukuje zgodnie z równaniem: O2 + 2H2O + 4e ⟶ 4OHー
Reakcja sumaryczna: 2Fe + O2 + 2H2O ⟶ 2Fe(OH)2
Ostatnim etapem jest utlenianie powstałego wodorotlenku żelaza (II):
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ⟶ 4Fe(OH)3
Ochrona żelaza przed korozją
- niemetaliczne powłoki ograniczające kontakt ze środowiskiem (np malowanie)
- powłoki metaliczne;
1) powłokę stanowi metal o potencjale większym od żelaza (złocenie): powłoki te działają tylko w sytuacji gdy są szczelne. Uszkodzenie powłoki powoduje powstanie ogniwa, w którym żelazo będzie stanowiło anodę i będzie się utleniać korozja zachodzi szybko.
2) powłokę stanowi metal o potencjale niższym od żelaza (cynk): powłoki te działają nawet wtedy gdy są uszkodzone. Uszkodzenie powłoki powoduje powstanie ogniwa, w którym metal o niższym potencjale od żelaza będzie stanowił anodę i będzie się utleniał chroniąc żelazo przed korozją.
Wpływ czynników na szybkość korozji
Szybkość procesu korozji wzrasta w szeregu:
- żelazo + metal o niższym potencjale + elektrolit
- żelazo + woda
- żelazo + elektrolit
- żelazo + metal o wyższym potencjale + elektrolit
Szybkość korozji elektrochemicznej żelaza jest proporcjonalna do natężenia prądu w ogniwie/mikroogniwach, gdzie żelazo jest anodą. Mają na nią wpływ: SEM ogniw i przewodnictwo elektryczne elektrolitu przy powierzchni metalu.
Quiz
Sprawdź czego się nauczyłeś 🙂
Odpowiedzi