Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 26 стр.

            Представления об электрохимическом механизме коррозии

     Электрохимическая коррозия наблюдается при соприкосновении металла с
электролитом, при этом на его поверхности образуется множество гальванических
микроэлементов. Теория микрогальванических элементов получила признание и
свое дальнейшее развитие в XX в. благодаря трудам многих ученых. Основателем
теории гальванических элементов принято считать де ля Риво (1830 г.), большую
роль в развитии теории электрохимической коррозии сыграли русские ученые Н. Г.
Изгарышев, Г. В. Акимов и его школа,       академики А. Н. Фрумкин, Я. М. Коло-
тыркин и др. Согласно классической теории электрохимической коррозии катодные
и анодные участки микрогальванических элементов пространственно разделены.
Следовательно, поверхность металлов обладает электрохимической гетерогенно-
стью, т.е. разные участки ее имеют неодинаковые электродные потенциалы.
     Электрохимическая гетерогенность может возникнуть по ряду причин. Чаще
всего она вызывается присутствием в металле электрохимически положительных
примесей, а также структурных составляющих сплавов. Эти включения совместно с
окружающим чистым металлом образуют местные микрогальванические элементы.
Нередко электрод микрогальванических элементов образуется деформированными
или напряженными участками металла, а также микропорами иди дефектами плен-
ки оксидов. Обычно электрохимическая гетерогенность вызывается не одним, а од-
новременно несколькими факторами. Участки поверхности металла, имеющие бо-
лее отрицательный потенциал, образуют аноды микрогальванического элемента,
участки с более положительным потенциалом — катоды. Микрогальванические
элементы могут возникать в результате неоднородности внешней среды (жидкой
фазы), например неравномерности аэрации.
     Коррозия может протекать и на гомогенной в электрохимическом отношении
поверхности. В этом случае катодный и анодный процессы протекают одновремен-
но на одном и том же участке поверхности металла при каком-то значении нерав-
новесного потенциала, катодные и анодные участки в этом случае пространственно
не разделены.
     Действительно, на границе металл – раствор его соли устанавливается динами-
ческое равновесие между процессом образования и разряда ионов металла, и соот-
ветствующий этому скачок потенциала. При этом равновесном потенциале уста-
навливается не только баланс зарядов, которые получает и отдает электрод, но и
баланс вещества, т.е. количество ионов данного металла, переходящих из металла в
раствор и обратно, в результате чего металл не растворяется.
     В присутствии посторонних электролитов или «чужих ионов» в растворе ба-
ланс по веществу может быть нарушен. Металл посылает свои ионы в раствор, а в
обратной реакции разряда (на катоде) наряду с ионами данного металла могут при-
нять электроны, ионы или молекулы других находящихся в коррозионной среде
веществ, например, ионы водорода, растворенный в электролите кислород и т.д. В
итоге баланс по веществу данного вида нарушается – металл начинает растворять-
ся.
     Работу коррозионного элемента можно схематически представить в виде рис.6.
Электрохимическое растворение металла состоит из трех основных стадий (процес-
сов):
     Анодный процесс — переход ионов корродирующего металла в раствор под
влиянием гидратации (сольватации):