Химическая коррозия обуславливается
взаимодействием металлов с
сухими газами или жидкостями, не проводящими электрического тока. К ней
относится образование окалины на железе при высокой температуре и вообще
газовая коррозия при высокой температуре без участия электролитов.
Наибольший вред оказывает электрохимическая коррозия металлов.
Разрушение металла при соприкосновении с электролитом с возникновением в
системе электрического
тока называется электрохимической коррозией.
Электрохимическая коррозия возникает самопроизвольно, при этом образуется
самопроизвольный гальванический элемент, в котором внешняя электрическая
цепь всегда замкнута, так как различные металлы находятся в непосредственном
механическом контакте друг с другом.
В
атмосферных условиях роль электролита играет водная пленка на
металлической поверхности, в которой часто растворены электропроводящие
примеси. Электродами является сам металл и
обычно содержащиеся в нем
примеси. В качестве примера рассмотрим коррозию железа в контакте с медью в
растворе соляной кислоты. При таком контакте возникает гальванический
элемент
(-) Fe | HCl | Cu (+).
Более активный металл – железо – окисляется, посылая электроны атомам
меди, и переходит в раствор в виде ионов Fe
2+
, а ионы водорода разряжаются
(восстанавливаются) на
меди
2Н
+
+ 2е = Н
2
.
Ионы ОН
-
соединяются с перешедшими в раствор ионами Fe
2+
Fe
2+
+ 2ОН
-
= Fe(OH)
2
,
4Fe(OH)
2
+ 2H
2
O + O
2
= 4Fe(OH)
3
.
Последний представляет собой бурую ржавчину.
Вместо разряда ионов водорода на катодах может протекать процесс
восстановления кислорода, растворенного в электролите
О
2
+ 4е + 2H
2
O = 4ОН
-
.
Это
так называемая кислородная деполяризация катода.
Какой процесс
будет протекать – это зависит от условий: в кислой среде обычно выделяется
водород, в
нейтральной происходит кислородная деполяризация катода и
водород не выделяется.
Таким образом, при электрохимической
коррозии поток электронов
направлен от более активного к менее активному металлу, и более активный
металл корродирует. Скорость коррозии тем больше, чем дальше отстают в ряду
напряжений металлы, из которых образовалась гальваническая пара.
Сильно
возрастает коррозия с ростом температуры.