Электрохимическая коррозия. 
Электрохимические процессы

Электрохимическая коррозия — разрушение металлов в электролите в процессе электрохимического взаимодействия. При электрохимической коррозии процесс взаимодействия включает анодное растворение металлов и катодное восстановление окислителя.

Анодное окисление металла: Ме — n e — Men+.

Катодное восстановление: Ох + ne = Red.

Окислителями являются О2, Cl2, ионы: H+, Fe3+, и т. д. Коррозия при участии кислорода называется коррозией с поглощением кислорода, а с участием водорода — коррозия с выделением водорода:

O2 + 2H2O + 4e > 4OH;

2H+ + 2e > H2.

Вторичными реакциями при электрохимической коррозии являются взаимодействие ионов металлов с гидроксид ионами:

Меn+ + nOH- = Ме (OH)n.

На рис. 5.2. приведена схема химической и электрохимической коррозии металлов.

Рассмотрим кислородную коррозию железа при наличии влаги. Кислород воздуха, растворяясь в водной пленке, образует растворы разной концентрации на различных участках поверхности. Участки металлов в растворе, насыщенном кислородом, являются катодами. Участки обедненные кислородом выполняют роль анода. Процесс коррозии описывается уравнениями:

На аноде: 2Fe — 4e = 2Fe2+.

На катоде: O2 + 2H2O + 4e = 4OH;

В растворе: Fe2+ + 2OH- = Fe (OH)2.

Окисление Fe (OH)2 под влиянием О2 воздуха продолжается.

• 4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe (OH)3
• 4 Fe (OH)3 разлагается с образованием следующих продуктов
• 4 Fe (OH)3 > 2 Fe2O3H2O + 4H2O

Смесь Fe (OH)3 и продукта его разложения называется ржавчиной.

Катодные и анодные участки чередуются и поэтому на поверхности металлов работает огромное количество коррозионных микроэлементов (или гальванопар) в которых происходят приведенные выше процессы (рис. 5.3.).

Коррозия в зависимости от потенциала металла может протекать по той или иной схеме.

• 1. Если потенциал металлов положительнее потенциала кислорода, то коррозия металлов невозможна. Потенциал золота положительнее потенциала кислорода при любой рН, поэтому золото не корродирует.
• -3,04 В 0 +1.23 В +1.5в

Li_____________________________ H2_____________ O2_________Au.

3 2 1.

• 2. Если же потенциал металла положительнее потенциала водородного электрода и отрицательнее кислородного электрода, то коррозия возможна с поглощением О2 и не возможна с выделением Н2.
• 3. Возможна коррозия как с поглощением О2, так и с выделением H2, если потенциал металла отрицательнее потенциала водородного электрода.

Большинство металлов корродирует с поглощением О2 при контакте раствора электролита с атмосферой.