Электрохимия. Данько Е.Т - 40 стр.

     В отсутствии кислорода, при рН ≥ 7 и для очень активных металлов, вода
выступает в качестве окислителя (а именно Н+) по реакции
                             2Н2О + 2ē → Н2↑ +2ОН–.
     В вышеприведённых примерах процессах коррозии протекает с водород-
ной деполяризацией.
     В других растворах электролитов (морская, речная вода, влажный воздух)
роль окислителя выполняет растворенный в этих средах кислород. При этом
процесс протекает с кислородной деполяризацией:
                              О2 +2Н2О + 4ē → 4ОН–.
     В кислой среде
                        О2 +4Н+ + 4ē → 2Н2О, Е0 = 1,23 В.

      В качестве окислителя может выступать Cl2, CO2, а также Fe3+, NO3– и
другие ионы из раствора электролита.
      Помимо электродных реакций в растворе электролита протекают обмен-
ные процессы, приводящие к образованию труднорастворимых продуктов кор-
розии:
                               Me+n +nОН– → Me(ОН)n,
                                Me+n + Аm– → MemАn.
      Остающиеся в металле свободные электроны перемещаются по поверх-
ности металла на катодные участки, где протекают процессы восстановления. В
этом и заключается отличие процессов электрохимической коррозии от процес-
сов в гальваническом элементе. Химическая энергия реакции окисления метал-
ла не передается в виде работы, а лишь в виде теплоты.
      В результате коррозии стальной конструкции в морской воде образуется
гальванический элемент
                         Fe │      H2O, О2, Cl–   │ C, Fe3C.
                      анод    коррозионная среда    катод
      Работу гальванического элемента можно описать следующими уравне-
ниями реакций:
      а) Fe – 2ē → Fe2+ – анодное окисление;
      б) 1/2О2 +Н2О + 2ē → 2ОН– – кислородная деполяризация;
      в) Fe2+ + 2ОН– → Fe(OH)2 – вторичная реакция.
      Таким образом, продуктом коррозии стали в морской воде является гид-
роксид железа (II), который, окисляясь далее кислородом и обезвоживаясь, пре-
вращается в оксиды железа состава: Fe3O4, Fe2O3, FeO, FeOOH, которые мы на-
зываем «ржавчиной». Далее интенсивность окисления железа снижается вслед-
ствие затруднения подвода новых порций кислорода к металлу.
      Ранее было сказано, что для электрохимического растворения металла
необходимо присутствие окислителя, электродный потенциал которого поло-
жительнее равновесного потенциала металла в данных условиях. Поскольку
наиболее распространенными окислителями являются ионы водорода и моле-
кулы кислорода, рассмотрим значения потенциалов водородного и кислородно-
го электродов.

40