Коррозионный процесс с водородной деполяризацией

Коррозию металлов, при которой катодная реакция осуществляется с выделением водорода, называют коррозией металлов с водородной деполяризацией.

Коррозия металлов с водородной деполяризацией имеет место:

, т.е. в растворах кислот, например, кислотное растворение железа, цинка и других металлов;

при достаточно отрицательных значениях потенциала ионизации металла, например, коррозия магния в воде или растворах солей.

На практике с такими явлениями сталкиваются при хранении и перевозке кислот, при кислотном травлении металлов, при получении кислот на стадии абсорбции.

(последнее отвечает парциальному давлению

  в атмосфере) представлены в табл. 4.5.

Катодный процесс выделения водорода состоит из стадий:

массопереноса гидратированных ионов водорода к поверхности металла;

от поверхности металла.

крайне мала и выделение водорода происходит за счет восстановления молекул воды:

не наблюдается.

Главными причинами катодной поляризации является замедленная стадия электрохимического разряда или концентрационная поляризация по молекулярному водороду, связанная с отводом газообразного продукта.

являются большим и самостоятельным вопросом, в изучение и развитие которого значительный вклад внесли работы ученых научной школы академика А.Н. Фрумкина. Эти работы широко освещаются в учебниках по электрохимии. Мы приведем только краткие, основные сведения.

зависимость изменения потенциала от плотности тока является линейной.

равен

118 мВ, что отвечает механизму замедленной стадии разряда с переносом одного электрона, хотя не исключены и другие механизмы.

Константа а в уравнении Тафеля (4.22) зависит от материала катода или материала инородных катодных включений в составе сплавов и численно определяется как величина перенапряжения при плотности тока, равной 1 А/см2. Наиболее высокое перенапряжение наблюдается на свинце, ртути, кадмии, цинке.

Поляризация вследствие замедленной диффузии молекулярного водорода носит название газовой концентрационной поляризации. Она сопровождает процесс водородной деполяризации, начиная с самых низких плотностей катодного тока.

имеет вид, изображенный на рис. 4.6 (участки АВ и ВС).

. Давление внутри металла увеличивается и происходит разрыв сплошности металла.

Таким образом, коррозия металлов с водородной деполяризацией характеризуется:

большой зависимостью скорости коррозии металла от рН раствора;

большой зависимостью коррозионной стойкости сплавов от их природы и содержания в них катодных примесей;

увеличением скорости коррозии во времени, что связано с ростом посторонних примесей на поверхности металла в результате его расторения;

возможностью появления водородной хрупкости металлов.