§ 35. Коррозия металлов и способы защиты от неё
Коррозия — это разрушение металла или сплава в результате взаимодействия с окружающей средой. Частный случай коррозии — ржавление железа, происходящее при окислении железа кислородом воздуха в присутствии влаги.
Коррозии подвержены не только железо, но и другие металлы и сплавы: бронза, серебро, алюминиевые сплавы. Благородные металлы не корродируют из-за химической инертности. Некоторые металлы (Al, Mg, Cr, Ni) защищены тонкой прочной оксидной плёнкой, препятствующей дальнейшему разрушению. У железа продукты окисления рыхлые и не защищают металл.
Коррозия приводит к большим экономическим и экологическим потерям: разрушение конструкций, трубопроводов, загрязнение окружающей среды.
Виды коррозии
Химическая коррозия — протекает без участия электролита, например при высокой температуре (образование окалины):
3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄
Электрохимическая коррозия — протекает в присутствии электролита. Атомы металла переходят в ионы, а электроны восстанавливают окислитель на других участках поверхности. Более активный металл разрушается быстрее, защищая менее активный. Образование ржавчины связано с образованием Fe(OH)₃.
Причины электрохимической коррозии — неоднородность металла, наличие примесей и контакт разных металлов.
Способы защиты от коррозии
- Нанесение защитных покрытий: краски, лаки, эмали; металлические покрытия (олово, хром, никель).
- Легирование — введение добавок (Cr, Ni, Mn), получение нержавеющих сталей.
- Изменение поверхностного слоя — оксидирование, воронение.
- Использование ингибиторов — замедляющих коррозию веществ.
- Протекторная защита — контакт с более активным металлом (цинк), который корродирует вместо основного металла.