Електрохімічна корозія

Електрохімічна корозія - це найбільш поширений тип порушення цілісності металевої структури. При цьому не обов'язково занурення деталі в електроліт. Часто буває достатньо наявності тонкої плівки на поверхні матеріалу.

Електрохімічна корозія металів відбувається, більшою мірою, в результаті повсюдного застосування технічної та побутової солі (Хлорид калію і натрію). Найчастіше ці речовини використовують в зимовий період для швидкого усунення льоду і снігу з вулиць міст. Найбільше, як показує практика, збитку таким чином наноситься підземним комунікаціям і наземному транспорту.

Електрохімічна корозія спостерігається на деталях машин, конструкцій, приладів, що знаходяться в умовах грунту, грунту, води (морської або річкової), атмосфери, в розчинах технічного призначення, під впливом мастильних, охолоджувальних продуктів.

Руйнування можуть спровокувати блукаючі струми, які виникають при витоку частини струму з електричного кола в грунт або воду, а звідти - в елементи конструкцій. Там, де відбувається зворотний вихід (з металів у грунт або воду) відзначається руйнування деталей - електрохімічна корозія. Найчастіше блукаючі струми формуються в місцях, де рухається наземний транспорт (трамваї, залізничні локомотиви на електричній тязі). При цьому, як показують дослідження, 1 Ампер за рік здатний розчинити 33,4 кг свинцю, 10,7 кг цинку і 9,1 кг заліза.

Часто у розвитку руйнування бере участь кілька факторів.

Електрохімічна корозія являє собою особливий процес. Сплав (або самостійний матеріал) втрачає частину наявних атомів. Вони (атоми) переходять у вигляді іонів в електролітичний розчин. Замість втрачених металом частинок з'являються електрони, які заряджають матеріал негативним зарядом. При цьому електроліт володіє зарядом позитивним. Таким чином, електрохімічна корозія формує гальванічну пару. Окисно-відновних реакцій більшою мірою сприяє неоднорідність у хімічній структурі матеріалу. Провокуючими факторами у формуванні анодів і катодів є і ділянки залишкової деформації, відсутність однорідності в покривають метал захисних плівках.

Поспостерігати руйнування деталей можна і в домашніх умовах. Для цього будуть потрібні три цвяхи, три склянки з сольовим розчином (харчова сіль, розчинена у воді), невеликий шматочок цинку, мідний дріт (Ізоляцію слід усунути).

Перший цвях опускається в склянку з сольовою сумішшю. До другого слід прикрутити дріт і також помістити в розчин (у другій склянку). Третій цвях опускається в третю ємність. Залишити на дві-три доби. Після закінчення цього періоду на всіх трьох цвяхах відзначатиметься іржа. Проте в самому поганому стані буде цвях з дротом, у кращому - з цинком. Така різниця пов'язана з різною здатністю металів віддавати електрони.

Для захисту матеріалу застосовують метод зміни його потенціалу. Слід зазначити, що методика не пов'язана з ізоляцією. В якості захисту застосовують катодний (анодний) метод.

При цьому захищається конструкцію, що знаходиться в несприятливій (наприклад, в грунтової) середовищі, приєднують до катода (зарядженого негативно електроду) електричного джерела. Таким чином, деталь стає катодом. У цю ж середу поміщають і стару деталь, приєднуючи її до анода від зовнішнього джерела. Корозійний процес призводить до руйнування старого металу, який стає анодом.

Існує також і протекторний тип захисту. На відміну від описаного вище, цей варіант передбачає застосування особливого анода - протектора. У його якості використовують більш активний, ніж у конструкції, що захищається, метал. У процесі корозійного руйнування протектор виконує завдання анода (позитивного електрода) і, руйнуючись, оберігає від порушення цілісності в охоронюваній деталі.