1. Корозія металів з водневою деполяризацією

 

Корозія металів з водневою деполяризацією - це процеси корозії металів, у яких роль катодного деполяризатора виконує іон водню. Загальна реакція розряду іонів водню на катоді може бути подана рівнянням

2Н + + 2ē -> H2.

Значення рівноважного потенціалу водневого електрода залежно від рН середовища для парціального тиску водню розраховується за формулою

,

де Р0Н2 = 1 атм (0,1 МПа) ; РН2 – парціальний тиск водню (в атмосфері 510-8 МПа).

 

Катодний процес водневої деполяризації в кислих середовищах складається з таких стадій:

1. Транспорт іонів водню (Н+, Н2О) до поверхні кородуючого металу

2. Адсорбція іонів водню на поверхні металу:

Н+ → H+адс.

3. Розряд (відновлення) іонів водню: Н+адс + ē → Надс  або в лужних розчинах:

Н2О + ē → Надс + ОН–.

4. Дифузія і розчинення частини атомів водню в металі.

5. Молізація (рекомбінація) атомів водню в молекулу: Надс + Надс → H2 

або електрохімічна десорбція:

Надс + Н+адс + ē → H2.

5. Відведення молекул водню від поверхні металу.

 

Водневе перенапруження () залежить від густини катодного струму. Цю залежність вперше виявив Тафель, який запропонував емпіричну формулу

.

З рівняння Тафеля випливає, що перенапруга водню є лінійною функцією віл логарифма густини катодного струму lgiK.

 

Теорії перенапруження водню

 

Теорія уповільненого розряду – ґрунтується на тому, що повільною стадією є реакція приєднання електрона – реакція Фольмера (Н+ + ē  Надс), вона і визначає швидкість всього процесу відновлення іонів водню.

Теорія уповільненої рекомбінації доводить, що реакція, яка визначає швидкість утворення молекул з атомів водню – реакція Тафеля (Надс + Надс  Н2).

Для корозії металів із водневою деполяризацією найбільш характерними є такі ознаки:

- порівняно мала залежність процесу від перемішування розчину, особливо в розчинах кислот;

- чітко виражена залежність процесу корозії від рН. Зі зменшенням рН перенапруження водню в кислих розчинах зменшується, в лужних – збільшується. Зі зменшенням рН оборотний потенціал водню стає більш позитивним;

- велика залежність швидкості корозійного процесу від природи і концентрації катодних домішок. Чим менше перенапруження водню на катодних домішках і чим вище їх концентрація, тим більше зростає швидкість корозії в початковий період. Це обумовлено тим, що в процесі корозії виникають нові катодні зони. Чим більше загальна площа катодів, тим менше перенапруження водню і, отже, тим легше (з більшою швидкістю) проходить корозійний процес.