Возможность коррозии с водородной и кислородной деполяризацией

Коррозия как самопроизвольный процесс возможна при: , так как реакции связана с ЭДС элемента уравнением , то следовательно если , то коррозия возможна.

Так как (ЭДС элемента равна разности потенциалов окислителя и восстановителя), то коррозия возможна, если - (1).

Если , то коррозия металла невозможна (Au не может корродировать с поглощением О₂ и выделением Н₂).

1. Если , то коррозия возможна с выделением Н₂ и поглощением О₂.К таким металлам относятся щелочные и щелочноземельные металлы.

В кислой среде электрохимическая коррозия протекает с водородной деполяризацией. Рассмотрим коррозию железной пластинки с примесями меди во влажной хлористоводородной атмосфере. В этом случае железо будет анодом (E⁰= –0,44В), а медь – катодом (E⁰=+0,34В). На анодном участке будет происходить процесс окисления железа, а на катодном – процесс деполяризации ионами водорода, которые присутствуют в электролите:

А: Fe – 2e → Fe²⁺ – окисление

К: 2 H⁺ + 2e → H₂ – восстановление

Схема возникающего короткозамкнутого гальванического элемента выглядит следующим образом:

A (–) Fe | HCl | Cu (+) К

В нейтральной среде коррозия протекает с кислородной деполяризацией, т. е. роль деполяризатора выполняет кислород, растворенный в воде. Этот вид коррозии наиболее широко распространен в природе: он наблюдается при коррозии металлов в воде, почве и в незагрязненной промышленными газами атмосфере. Если коррозии во влажном воздухе подвергается железо с примесями меди, то электродные процессы можно записать в виде:

(А) Fe – 2e → Fe²⁺ – окисление;

(К) 2 H₂O + O₂ + 4e → 4 OH^– – восстановление.

Схема короткозамкнутого гальванического элемента:

А (–) Fe | H₂O, O₂ | Cu (+) К.

У поверхности металла в электролите протекают следующие реакции:

Fe²⁺ + 2 OH^– → Fe(OH)₂;

4 Fe(OH)₂ + O₂ + 2 H₂O → 4 Fe(OH)₃.

Основная масса черных металлов разрушается вследствие процесса ржавления, в основе которого лежат вышеуказанные реакции.

2. Если , то коррозия возможна с поглощением О₂ и невозможна с выделением Н₂. Большинство металлов могут корродировать с поглощением О₂.

Таким образом, при контакте раствора электролита с металлами большинство металлов может корродировать с поглощением О₂ и лишь некоторые металлы – с выделением Н₂.