Электрохимическая коррозия металлов

 

Коррозией материала называются химические превращения материала (прежде всего окисление), происходящие при участии внешней среды. Коррозия характерна для материалов, состав и структура которых далеки от природных. При получении таких материалов из исходных природных минералов и руд затрачивается энергия, энергетически «приподнимая» материал над окружающей средой. При эксплуатации в природных условиях материал стремится вернуться в исходное состояние, на более низкий уровень энергии. Кроме того, коррозионные процессы энергетически обеспечиваются и сторонними источниками. В природной среде коррозия носит, как правило, электрохимический характер. Это означает, что электрическим процессам движения заряженных частиц (электронов и ионов) сопутствуют химические реакции окисления и восстановления.

По характеру источника энергии. Обеспечивающего протекание этих процессов электрохимическую коррозию можно подразделить на 3 вида:

- коррозия в неоднородной и влажной грунтовой среде,

- контактная коррозия,

- электрокоррозия.

Коррозия во влажной среде (в грунте, при увлажнении туманом, дождем и т.п.) происходит при разделении поверхности металла на участки с разными электрохимическими характеристиками (анодные и катодные зоны).

В анодной зоне идет выход ионов металла из кристаллической решетки в окружающую среду и соединение с присутствующими там ионами. В катодной зоне приэлектродная реакция сводится к восстановлению отрицательных гидроксильных ионов:Разделение на катодную и анодную области происходит по причине разной концентрации кислорода в этих областях. Например. заземляющий проводник проходит из воздуха в грунт. Во влажной воздушной среде образуется катодная зона – здесь много кислорода. Под поверхностью грунта кислорода меньше, и здесь образуется анодная зона, где металл корродирует.

Контактная коррозия происходит при контакте между собой различных металлов во влажной среде. Более "благородные" из этих металлов являются катодом в паре с менее "благородным" корродирующим анодом. Электрохимический ряд металлов, применяемых в электроэнергетике имеет следующий вид (вышерасположенные металлы более "благородны" по сравнению с нижерасположенными):