ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Железо и сталь. Коррозия в жидких средах и в газах из "Коррозия металлов Книга 1" В результате наблюдений за поведением железа в водных растворах была предложена электрохимическая теория коррозии (см., например, [1]). Эта теория предполагает, что коррозия металлов в значительной степени зависит от действия короткозамкнутых гальванических элементов на поверхности металла. Ионы металла переходят в раствор на анодах в количествах, химически эквивалентных реакции на катодах. [c.14] Скорость анодной реакции определяется скоростью катодной.. следовательно, скорость процесса в целом ограничивается катодом. [c.14] Реакция (2) протекает быстро в кислотах, но очень медленно в щелочных или нейтральных средах. Ее можно ускорить растворенным кислородом. Скорость катодной реакции (3),. а следовательно и скорость коррозии в этом случае, пропорциональна скорости диффузии кислорода к поверхности металла. Скорость диффузии, в свою очередь, пропорциональна концентрации растворенного в воде кислорода. [c.15] В условиях обычных температур кислород и вода являются основными факторами, необходимыми для коррозии железа в нейтральной или почти нейтральной среде. Оба эти фактора должны действовать совместно — один кислород или свободная от кислорода вода не могут вызвать коррозии железа в сколько-нибудь заметной степени. [c.15] Железо ржавеет в природных водах, согласно уравнениям (1) и (3), со скоростью, пропорциональной концентрации растворенного кислорода, если только она не превосходит некоторой предельной величины. Вода вызывает коррозию железа до тех пор, пока не израсхоАОван весь растворенный в ней кислород. Это обстоятельство используется для понижения агрессивности воды вода омывает лом и обрезки железа, реагирующие с растворенным в ней кислородом, после чего обескислороженная вода поступает в водопровод (стр. 522). [c.15] Поскольку в настоящей книге не рассматриваются вопросы теории коррозии, постольку нет надобности обсуждать подробнее этот вопрос (см. [c.15] Т о м а ш о в. Коррозия металлов с кислородной деполяризацией, изд. АН СССР, 1947). [c.15] Если весь растворенный кислород, находящийся в воде, насыщенной воздухом, расходуется на коррозию железа с получением РезОд в качестве конечного продукта, то каждый литр воды может вызвать разъедание 1 см поверхности металла на глубину 0,0025 см. [c.16] На практике реакции (2) и (3) часто протекают совместно. Растворенный кислород ускоряет коррозию железа в кислотах, окисляющих металл только за счет восстановления катиона водорода известно также, что при коррозии железа в нейтральных средах, при свободном доступе воздуха, выделяется некоторое количество водорода. Установлено, что 3 /о от общей коррозии железа в нейтральной водорроводной воде при 82° следует отнести за счет выделения водорода (реакция 2) остальная часть коррозии относится за счет поглощения кислорода (реакция 3) [2. [c.16] В отсутствие растворенного кислорода скорость коррозии, и без того замедленная вследствие незначительной скорости реакции (2), еще больше уменьшается, благодаря образованию на поверхности пленки из щелочных продуктов коррозии. Пленка эта состоит, по всей вероятности, из гидрата закиси железа, образующей насыщенный раствор (pH = 8,2—9,6, причем более вероятна меньшая величина [3,4]). В присутствии растворенного кислорода такая пленка замедляет диффузию кислорода к металлической поверхности. [c.16] Коррозия в отсутствие растворенного кислорода (влияние бактерий). Железо может быстро корродировать и при отсутствии кислорода, если в растворе имеются -бактерии, которые восстанавливают сернокислые соли. Такие бактерии часто находятся в глубоких колодцах, в почвах и в морской воде. [c.16] В процессе жизнедеятельности бактерии восстанавливают сернокислые соли до сернистых металлов, что способствует деполяризации катодных участков. Коррозия развивается со скоростью, обусловливаемой жизнедеятельностью бактерий. Оцинкованный трубопровод холодной воды разрушился под влиянием этой жизнедеятельности за два года. [c.16] В продуктах коррозии можно обнаружить сернистые металлы, причем НзЗ с течением времени накапливается в воде. [c.16] В аэрированной или хлорированной воде бактерии не размножаются (подробнее см. стр. 491). [c.16] За счет неравномерной аэрации следует также отнести коррозию по ватерлинии, т. е. на границе раствора [5]. [c.17] В присутствии ионов хлора местная коррозия ускоряется, если не вводятся специальные замедлители реакции—соли хромовой, фосфорной и кремневой кислот. Для устранения коррозии такого типа следует добавлять в растворы тем больше замедлителей, чем выше концентрация ионов хлора (стр. 940). [c.17] В жестких водах может иметь место коррозия по ватерлинии. Поверхность железа под мениском, образующимся при неполном погружении в воду, щедро снабжается кислородом, и железо в этом месте становится катодом относительно других участков. При этом образуются щелочные продукты катодной реакции, которые вызывают осаждение нерастворимых соединений магния и кальция. Последние защищают покрытые ими участки железа от действия аэрированного раствора, вызывая тем самым местную коррозию по ватерлинии. [c.17] Это — пример пассивирования железа кислородом, что подтверждается измерением потенциалов. Потенциал железа в воде с высокой концентрацией кислорода лежит в пределах от -(-0,1 до +0,4 в (по водороду), в то время как в воде с обычным содержанием кислорода (6 мл/л при 25°) потенциал равен от —0,4 до —0,5 в. [c.17] Присутствие ионов хлора (3,5 /о раствор N301) заметно препятствует пассивированию. С ростом концентрации О2 железо продолжает корродировать с возрастающей скоростью, хотя бы концентрация уже достигла того значения, при котором в дестиллированной воде скорость коррозии снижается [7]. [c.17] Вернуться к основной статье