Контролирующий процесс коррозии металлов

Установившаяся скорость процесса, соответствующая силе коррозион- ного тока, определяется торможением протекания тока на отдельных стади- ях. На преодоление этого торможения расходуется начальная разность по- тенциалов электродных процессов:

(Eк )обр -(Еа )обр

I = ,

Rэл + Pa + Pк

(3.5)

где Ра, Рк – поляризуемости анодного и катодного процессов, Rэл – электро- сопротивление раствора.

Поляризуемости анодного и катодного процессов имеют размерность омического сопротивления, поэтому их можно рассматривать как сопротив- ление протеканию анодного и катодного процессов соответственно, или анодную и катодную поляризации.

(Eк)обр – (Eа)обр = I(Rэл + Rа + Rк) = ÄЕэл + ÄЕа + ÄЕк, (3.6)

где ÄЕа, ÄЕк – анодная и катодная поляризации; ÄЕэл – падение напряжения в электролите.

Контролирующим процессом при протекании коррозии называется про- цесс, кинетика которого определяет скорость коррозии, т. е. стадия процесса коррозии, которая имеет наибольшее сопротивление по сравнению с осталь- ными, и поэтому оказывает основное влияние на скорость коррозии металла. Для определения контролирующей стадии необходимо сравнить величины ÄЕк, ÄЕа и ÄЕэл.

В зависимости от характера коррозии различаются несколько видов контроля электрохимической коррозии металлов (рис. 3.3):

— Анодный контроль (рис. 3.3,а). Процесс протекает при значительной анодной поляризации и малой величине катодной поляризации, т.е. ÄЕа >> ÄЕк.

— Катодный контроль (рис. 3.3,б). Процесс протекает при значительной катодной поляризации и малой величине анодной поляризации, т.е. ÄЕк >> ÄЕа.

— Омический контроль (рис. 3.3,в). Процесс не тормозится ни анодной, ни катодной стадиями. Величина коррозионного тока определяется омиче- ским сопротивлением цепи.

—

Рис. 3.3 Основные виды поляризационных коррозионных диаграмм

Имеются и другие виды контроля электрохимической коррозии: сме- шанный катодно-омический контроль, катодно-анодно-омический контроль.

Показатели электрохимической коррозии металлов

Для количественного выражения средней скорости электрохимической коррозии металлов чаще всего используют глубинный, массовый и объем- ный показатели коррозии.

Основной показатель скорости коррозионного разрушения – толщина прокорродировавшего слоя металла, мм/год:

q - q

К = 8,76 1 2 ,

v rSt

(3.7)

где q1 – масса металла до коррозии, г; q2 – масса металла после коррозии, г; r

– плотность металла, г/см3; S – поверхность металла, м2; t – время коррозии, ч.

При равномерной коррозии ее скорость определяют по массе прокорро- дировавшего металла; г/м2×ч:

K =q1 - q2 .

m St

(3.8)

Между глубинным Kv и массовым Кm показателями коррозии существу- ет следующая связь: Kv = 8,76 Кm/r.

При коррозии металла в кислотах скорость коррозии металла может быть определена по количеству выделившегося водорода; см3/см2×ч:

V × 273(P - P )

Коб

= H2O ,

St (273 + t)760

(3.9)

где P – внешнее атмосферное давление при проведении испытаний, мм рт.

ст.;

PH O

– давление насыщенного водяного пара при температуре измерения,

Скорость электрохимической коррозии можно выразить также через плотность коррозионного тока или токовый показатель коррозии, так как по закону Фарадея масса прокорродировавшего металла пропорциональна ве- личине коррозионного тока:

Äm = k×I×t,

где Äm – потеря массы металла; k – электрохимический эквивалент; I – сила коррозионного тока; t - время коррозии. Тогда токовый показатель кор- розии равен:

i = I/Sa,

где Sa – площадь корродирующего металла. При равномерной коррозии металлов Sa = Sме, т.е. общей поверхности корродирующего металла. В этом случае расчет скорости электрохимической коррозии сводится к определе- нию величины коррозионного тока.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: