Федеральное агентство по железнодорожному транспорту

Федеральное агентство по железнодорожному транспорту
Филиал Уральского государственного университета путей сообщения
Челябинский институт путей сообщения
Кафедра естественнонаучных дисциплин
Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии
Методическое пособие для студентов всех специальностей
Челябинск
2006
Изложены краткие теоретические сведения по коррозионным процессам, рассмотрены виды коррозии, механизм электрохимической коррозии на примере атмосферной коррозии. Показан
способ определения скорости коррозии, а также даны сведения о способах защиты металлов от
коррозии. Рассмотрены ингибиторы коррозии.
Предназначается студентам всех специальностей дневной и заочной форм обучения, изучающим курсы «Химия» и «Коррозия и защита металлов от коррозии. Химические источники тока».
Составители: Е.А. Коновалова, канд. техн. наук, доц. ЧИПС
С.М. Чигинцев, ассистент
Рецензент: Заведующая кафедрой естественнонаучных дисциплин ЧВВКУ (танкового института) доцент, к.т.н. Девяткина Т.С.
Теоретическое введение
Коррозией называется самопроизвольное разрушение металлов в результате их химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой, и превращение их в термодинамически устойчивые соединения (оксиды, гидроксиды, соли).
В соответствии с законами химической термодинамики коррозия как самопроизвольный
процесс протекает, если энергия Гиббса реакции уменьшается, то есть ∆Gх.р.  0. Чем ниже значение свободной энергии, тем больше стремление (склонность) металла к переходу в связанное состояние.
Оценка термодинамической устойчивости металлов находится в определенной связи и с
характером нахождения этих металлов в природных условиях. Металлы, имеющие положительное
значение величин свободной энергии Гиббса для реакций ионизации, называются благородными и
в природе встречаются в чистом виде (золото, платина). Металлы, имеющие как положительное,
так и отрицательное значение свободной энергии, в зависимости от условий ионизации, называются полублагородными (медь, ртуть, серебро). Они могут встречаться как в связанном, так и в
свободном состояниях. Все остальные металлы имеют отрицательное значение свободной энергии
и встречаются в природных условиях в виде соединений в рудах и минералах.
Коррозию можно классифицировать:
– по механизму протекания коррозионного процесса;
– по условиям протекания коррозионного процесса;
– по виду коррозионного разрушения.
По механизму протекания процесса коррозию подразделяют на:
– химическую;
– электрохимическую.
Химическая коррозия – процесс, протекающий за счет химической реакции в среде окислительного газа (кислорода, галогенов) при повышенных температурах, или в жидких неэлектролитах. Сущность процессов сводится к окислительно-восстановительной реакции, осуществляемой непосредственным переходом электронов металла на окислитель. При этом ∆Gх.р.  0. Так
как, по определению, энергия Гиббса образования простых веществ равна нулю, то энергия Гиббса окисления металлов равна энергии Гиббса образования оксидов. Для подавляющего большинства металлов стандартная энергия Гиббса их окисления ниже нуля, что говорит о возможности
протекания этой реакции при атмосферном (стандартном) давлении, например, кислорода.
При низкой температуре в сухом воздухе происходит газовая коррозия только наиболее
активных металлов (щелочных и щелочноземельных), а также некоторых других металлов и сплавов (лантанцерий, ферроцерий, уран). Более распространенной является газовая коррозия при высоких температурах (выплавка, сварка, горячая обработка металлов, работа энергетических установок). При газовой коррозии металл непосредственно окисляется кислородом или другим компонентом; например: 2Mg + O2 = 2MgO. Газовая коррозия относится к химической коррозии.
Кинетика химической коррозии, а именно скорость реакций при химической коррозии
зависит от многих факторов, и в первую очередь от характера продуктов коррозии. Различная скорость коррозии металлов в разных средах обусловлена прежде всего свойствами образующихся на
поверхности металлов так называемых пленок. При изменении состава внешней среды изменяется
состав защитной пленки и ее физико-химические свойства. Кроме того, атомы различных реагентов с разной скоростью диффундируют через защитные пленки. Скорость химической коррозии
определяется прежде всего свойствами возникающей при коррозии пленки на поверхности металла, характер которой определяется природой металла и окислителя, а также температурой.
Электрохимическая коррозия. Электрохимическая коррозия металла может проявляться
в тех случаях, когда имеет место граница раздела фаз металл – электролит. Механизм протекания
коррозии объясняется с позиций закономерности электрохимической кинетики. Кинетическая
теория коррозии справедлива применительно данных к идеально чистому металлу. При погружении чистого металла в раствор его соли устанавливается равновесие: М  Мn+ + n e–.
Коррозия металла в средах, имеющих ионную проводимость, протекает через анодное
окисление металла: М – ne– = Mn+ и катодное восстановление окислителя (Ох): Ох + ne– = Red.
Наиболее часто при коррозии наблюдается ионизация (восстановление) кислорода:
О2 + 2Н2О + 4е– = 4 ОН– (в нейтральной или щелочной среде);
О2 + 4 Н+ + 4 е– = 2 Н2О (в кислой среде)
или выделение водорода: 2Н+ + 2е– = Н2.
Коррозия с восстановлением кислорода называется коррозией с кислородной деполяризацией. Коррозия с восстановлением ионов водорода называется коррозией с водородной деполяризацией.
Кроме анодных и катодных реакций при электрохимической коррозии происходит движение электронов в металле и ионов в электролитах. Электролиты также обладают электропроводностью. Их электрическая проводимость обусловлена передвижением ионов и поляризацией молекул воды. Металлы, обладающие электронной проводимостью, являются проводниками первого рода, а электролиты, имеющие ионную проводимость – проводниками второго рода. Создание микро- и макрогальванопар с анодными и катодными участками на металлической поверхности обеспечивается ее неоднородностью. Участки металла с более отрицательным значением электродного потенциала выполняют роль анода, с более положительным значением потенциала – катодов. Таким образом, корродирующую поверхность можно представить как огромное количество
короткозамкнутых гальванических элементов.
Процессы электрохимической коррозии подобны процессам, протекающим в гальванических элементах. Основным их отличием является отсутствие в коррозионных процессах внешней
цепи. Электроны в процессе коррозии не выходят из корродирующего металла, а двигаются внутри него.
Скорость электродных процессов при электрохимической коррозии определяется рядом
факторов, влияющих на протекание анодных и катодных реакций, и соответственно отражается на
изменениях силы тока и потенциалов в этих процессах. Самым важным фактором в этом ряду является поляризация – изменение значений начальных потенциалов электродов при замыкании
цепи в коррозионном элементе.
Поляризация электрода – это затруднение процесса выхода катиона (анодная поляризация) или ассимиляции электрона (катодная поляризация). Анодная поляризация приводит к сдвигу
потенциала в сторону положительных значений, а катодная поляризация – в сторону отрицательных значений.
Отличительной особенностью электрохимических реакций является зависимость их скорости от электродного потенциала и температуры. Коррозия с поглощением кислорода лимитируется стадией диффузии кислорода к поверхности металла и возрастает с увеличением его концентрации (например, при перемешивании). Коррозия с выделением водорода зависит от природы
примесей в металле, от рН среды и также возрастает с увеличением температуры. Некоторые металлы имеют склонность к пассивации вследствие образования защитных слоев (например, оксидных пленок).
Термодинамика электрохимической коррозии. Коррозия как самопроизвольный процесс
протекает, если энергия Гиббса G имеет отрицательное значение. Так как энергия Гиббса непосредственно связана с ЭДС элемента: Е = – G / nF, то возможность протекания коррозии может
быть установлена по знаку ЭДС элемента. Если ЭДС имеет положительное значение, то коррозия
возможна. Так как ЭДС равна разности потенциалов окислителя и восстановителя, то коррозия
возможна при условии, что потенциал окислителя больше потенциала металла.
По условиям протекания коррозионных процессов различают следующие виды коррозии:
1. Газовая коррозия - это коррозия металла при полном отсутствии конденсации влаги на
поверхности металла. Обычно этот термин относится к коррозии металлов при повышенных температурах;
2. Коррозия в неэлектролитах относится к случаю воздействия на металл агрессивных органических веществ, не имеющих заметной электропроводности;
3. Коррозия в электролитах - весьма распространенный вид коррозии в токопроводящих
водных растворах солей, кислот и щелочей;
4. Почвенная коррозия относится к случаю воздействия на металл почвы и грунта;
5. Атмосферная коррозия - коррозия металлов в атмосфере, а также коррозия, протекающая в условиях любого влажного газа;
6. Электрокоррозия или коррозия внешним током (блуждающие токи);
7. Контактная коррозия - электрохимическая коррозия, вызываемая контактом с металлом,
имеющим иной электрохимический потенциал;
8. Коррозия под напряжением - коррозия при одновременном воздействии коррозионной
среды и механического напряжения;
9. Коррозия при одновременном ударном воздействии внешней среды. Коррозия в условиях ударного воздействия, называется кавитационной, истирающего – фреттинг - коррозией.
Наиболее распространенным видом электрохимической коррозии металлов является атмосферная коррозия, которой подвергается более 80% всех металлических изделий. Она протекает
по электрохимическому механизму. Коррозия в почве и в строительных материалах имеет также
электрохимический механизм, но она протекает в условиях недостатка кислорода. В каплю электролита, сконденсировавшегося на поверхности металла, переходят его ионы, оставляя электроны
на поверхности металла, который приобретает отрицательный электродный потенциал. Это создает возможность разряда ионов, образующихся в растворе в результате электролитической диссоциации электролита (чаще всего воды), а также угольной, сернистой, азотистой и других кислот,
которые попадают в раствор из атмосферы. Электроны с поверхности металла поглощаются также
в результате реакции восстановления кислорода воздуха. К краям капли доступ воздуха наиболее
лёгок, поэтому здесь и начинают протекать реакции водородной и кислородной деполяризации: 2Н+ +2е = Н2, О2 +2Н2О+4е = 4ОН–.
В центре капли протекает преимущественно анодный процесс – переход ионов металла в раствор: М – n е– = М n+. Возникает гальванический элемент. Например, при атмосферной
коррозии железа в нейтральной среде ионы железа, перешедшие в раствор, соединяются с гидроксильными ионами и образуют гидроксид железа (II), который в дальнейшем окисляется на воздухе
в гидроксид железа (III):
Fe2+ + 2OH– = Fe (OH)2, 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2, 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
Продуктом коррозии здесь будет смесь данных гидроксидов железа, имеющая бурокоричневый цвет – ржавчина. Под влиянием накапливающихся под плёнкой продуктов коррозии
плёнка растягивается, разрывается, и электролит вытекает на соседний участок поверхности. В результате возникает нитевидная коррозия , которая постепенно может покрыть всю поверхность
металла. Под сплошным слоем электролита коррозия возникает сразу в виде сплошного слоя (или
множества отдельных точек) и распространяется во все стороны вследствие стекания и другого
движения продуктов коррозии.
Нужно отметить, что в случае коррозии железа своеобразным индикатором этого является
раствор «красной кровяной соли» – гексацианоферрата (III) калия K3[Fе(CN)6], а именно наличие
иона [Fe(CN)6]3–. В этом случае при протекании на аноде (в центре капли) окислительного процесса Fe – 2e = Fe2+ образующиеся ионы железа связываются гексацианоферрат (III) – ионом и дают
нерастворимое соединение синего цвета – гексацианоферрат (III) железа (II) – т.н. «турнбуллеву
синь»: 3Fe2+ + 2 [Fe(CN)6]3– = Fe3[Fe(CN)6]2 . Это указывает на образование ионов железа в растворе.
Чтобы обнаружить при коррозии катодные и анодные участки (в случае контакта двух металлов), в 5%-ый раствор хлорида натрия дабавляют раствор гексацианоферрата (III) калия и несколько капель фенолфталеина. После погружения в такой раствор, например, медного стержня,
обвитого железной проволокой, на меди вскоре появляется красное окрашивание, а на железе –
темно-синее. Данный коррозионный процесс можно представить следующей схемой:
Анод (железо): Fe – 2 e– = Fe2+;
Катод (медь): 2 Н2О + О2 + 4е– = 4 ОН–.
Синее окрашивание указывает на наличие в растворе ионов железа в результате его окисления и последующего растворения, а малиновое окрашивание – на наличие гидроксил-анионов,
которые появляются в результате восстановления кислорода.
При нанесении на поверхность металла (например, стальной пластинки) капли хлорида
натрия происходит смачивание поверхности и начало коррозионного процесса. В присутствии
кислорода начинается неравномерная коррозия. В центр капли попадает меньше кислорода, чем у
ее края. Разность концентраций кислорода в центре и на краях капли обуславливает разность потенциалов на этих участках, в результате чего возникает коррозионный ток. При этом центральная
часть металла становится анодом, а по краям капли – катодом.
По виду коррозионного разрушения коррозия делится на следующие виды.
1. Сплошная, или общая коррозия. Она может быть равномерной, если фронт коррозионного разрушения распределяется параллельно плоскости металла, и неравномерной, когда скорость коррозии на различных участках неодинакова.
2. Избирательная коррозия. Она характерна для сплавов и твердых растворов.
3. Локальная коррозия. Она связана с образованием и локализацией пораженных коррозией мест в виде «раковин» разной величины.
4. Питтинг-коррозия. Разрушение металла начинается в глубине, с образованием пор; часто приводит к образованию сквозных отверстий.
5. Межкристаллитная коррозия. Разрушение идет по границам металлических кристаллов.
6. Внутрикристаллическая коррозия. Наблюдается при коррозионном растрескивании под
действием внешних механических нагрузок или внутренних напряжений.
Методы оценки коррозии связаны с наличием как качественных, так и количественных
методов. Методы качественной оценки играют существенную, хотя и вспомогательную роль, позволяя получить представление о характере и интенсивности процесса коррозии. Наиболее распространенными среди количественных методов являются весовой (массовый) и объемный методы, а
также метод, учитывающий изменение механических или физических свойств корродирующего
образца.
Весовой (массовый) метод применим в основном для общей равномерной коррозии. В
этом случае глубина коррозии (площадь поражения) прямо пропорциональна изменению массы
испытуемого образца. Эта зависимость лежит в основе весового метода. В данном случае скорость
коррозии выражается весовым показателем «К», который определяет изменение веса образцов,
отнесенных к единице площади за единицу времени:
m
K
S t
Здесь m – изменение массы металла, S – площадь пораженного коррозией участка, t –
время протекания коррозии. Единица измерения К – кг / м2 час. Недостаток данного метода – невозможность сравнить по показателю К различные металлы (с разной плотностью). Для устранения этого недостатка применяется так называемый глубокий показатель коррозии «П», который
учитывает плотность металла:
К
П

Единицы измерения П – м/час.
Объемный метод. Сущность этого метода заключается в определении объема газа, выделяющегося или поглощаемого в процессе коррозии. Если коррозия протекает с водородной деполяризацией, тогда выделяется водород; если с кислородной деполяризацией – идет поглощение
кислорода. Объем газа, выделившийся или поглощенный в процессе коррозии за единицу времени, отнесенный к единице поверхности образца, называется объемным показателем коррозии.
Методы защиты металлов от коррозии.
Все современные методы защиты металлов от коррозии можно разделить на три группы.
К первой группе относятся различного рода покрытия. Сущность этого метода сводится к
тому, что на поверхности металла создается защитная пленка, защищающая поверхность металла
от контакта с внешней средой, за счет образования механического барьера между металлом и средой. К данной группе относятся покрытия на основе красок, эмалей, полимерных пленок, оксидирования, фосфатирования, а также металлических покрытий (оловом, хромом, никелем). К данной
группе также относится легирование металлов – в этом случае для предотвращения коррозии металла в его состав вводят некоторое количество хрома, никеля или других добавок.
Ко второй группе относят способы защиты металлов путем обработки среды, в которой
они находятся. Например, можно удалить из среды кислород, другие окислители или вещества,
способные образовывать ионы водорода – осушением атмосферы, применением азота, углекислого газа, аргона, повышением рН среды.
К этой же группе защиты от коррозии относятся способы, связанные с применением ингибиторов. Ингибиторы коррозии – это вещества, введение небольших количеств которых в корро-
зионную среду (в том числе в упаковочные средства или во временные защитные покрытия) снижает скорость протекания коррозии и уменьшает ее вредные последствия. Защитное действие ингибиторов связано с изменением в состоянии поверхности защищаемого металла и в кинетике реакций, лежащих в основе коррозионного процесса.
Ингибиторы коррозии можно классифицировать по различным признакам.
1.
По составу их подразделяют на две группы: неорганические и органические. В последнее время особенно широко применяют метало- и кремнийорганические ингибиторы.
2.
По областям применения ингибиторы бывают: кислотной коррозии, щелочной
коррозии и коррозии в нейтральных средах.
3.
По условиям применения – существуют низкотемпературные и высокотемпературные ингибиторы.
4.
По особенностям механизма действия ингибиторов бывают адсорбционные и ингибиторы пассивирующего действия.
Ингибиторы коррозии пассивирующего действия для нейтральных сред делятся на:
 Ингибиторы окислительного типа, которые проявляют своё действие и в отсутствие
кислорода воздуха. Примеры: нитрит натрия NaNO2, нитрит аммония NH4NO2, хромат калия
K2CrO4, дихромат калия K2Cr2O7, молибдат натрия Na2MoO4 и др.
 Ингибиторы, не обладающие окислительными свойствами, которые для проявления
своего действия нуждаются в кислороде воздуха. Примеры: гидроксид аммония NH4NO3, гидроксид натрия NaOH, карбонат натрия Na2CO3, силикат, ортофосфат и тетраборат натрия Na2SiO3 ,
Na3PO4 и Na2B4O7.
Ингибиторы пассивирующего действия в нейтральных средах окислительного типа при отсутствии хлоридов и сульфатов по отношению к низкоуглеродистым сталям обладают примерно в
сто раз большей эффективностью, чем ингибиторы, не обладающие окислительными свойствами.
Наименьшая защитная концентрация ингибиторов–окислителей составляет 10–3  10–4 %, а ингибиторов, не обладающих окислительными свойствами – 0,1  0,05%. Ингибиторы коррозии могут
вводиться в жидкие среды любой кислотности и в твёрдые материалы: масла, топлива, различные
органические жидкости, лакокрасочные, полимерные, фосфатные, оксидные и другие покрытия, а
также в упаковочные материалы. Наиболее перспективным является внесение в упаковочные материалы летучих ингибиторов (бензоат аммония, бензоат триэтаноламина, уротропин в смеси с
нитритом натрия, нитрит дициклогексиламмония), которые, испаряясь в атмосферу внутри упаковки и адсорбируясь на поверхности металла, переводят его в пассивное состояние.
К третьей группе относятся электрохимические методы защиты. Электрохимическую защиту используют для предотвращения коррозии подземных и подводных сооружений – трубопроводов, опор линий электропередач, кабелей, корпусов судов, резервуаров, подводных лодок и т.д.
Электрохимическая защита основана на замедлении катодных и анодных процессов микрогальванических элементов.
Протекторная защита основана на присоединении к защищаемой металлической конструкции протектора (на основе металла или сплава), потенциал которого ниже (более отрицателен), чем потенциал защищаемой металлической конструкции. Это также приводит к образованию
микрогальванического элемента, в результате возникновения разности потенциалов. При протекании коррозии анод (протектор) будет окисляться (растворяться), а катод (защищаемая конструкция) не подвергается коррозии – на нем возможно выделение водорода 2Н+ +2е = Н2 либо образование гидроксильных групп 2 Н2О + О2 + 4е– = 4 ОН–.
1
3
Рисунок 1. Схема протекторной защиты
1 – протектор;
2 – защищаемая конструкция.
Катодная защита. Это наиболее распространенный вид электрохимической защиты. катодная защита применяется для предотвращения коррозии трубопроводов, кабелей, рельсов, теплообменников, конденсаторов и других объемных или массивных сооружений. Сущность ее состоит в катодной поляризации защищаемого металла. Катодная поляризация осуществляется с помощью источника постоянного электрического тока, к отрицательному полюсу которого присоединяют защищаемое металлическое сооружение, а к положительному – заземление (трубы, графитовые стержни и др.).
2
1
3
Рисунок 2. Схема катодной защиты
1 – заземление;
2 – источник тока;
3 – защищаемое металлическое сооружение.
Под действием слабого постоянного тока в почве происходят процессы, подобные электролизу, что в целом обеспечивает защиту коммуникаций от коррозии. Катодные станции питаются
от промышленной сети переменного тока. Они оснащены понижающим трансформатором, выпрямителями, устройствами регулирования выходного напряжения.
Анодная защита. Скорость электрохимической коррозии металла может быть уменьшена и
при его анодной поляризации, если она смещает потенциал защищаемого металла в пассивную
область. Метод анодной защиты имеет ограниченное применение, так как пассивация эффективна
в основном в окислительных средах при отсутствии активных ионов (например, ионов хлора для
железа или меди). Кроме того, анодная защита потенциально опасна: в случае прерывания подачи
тока возможно активирование металла и его анодное растворение. Анодная защита требует тщательной системы контроля. Метод анодной защиты используется для металлов и сплавов, легко
пассивирующихся при анодной поляризации, например, в химической промышленности – для
снижения скорости коррозии низкоуглеродистой стали в серной кислоте.
Защита от коррозии блуждающими токами. Токи, ответвляющиеся от своего основного
пути, называются блуждающими. Источниками блуждающих токов могут быть различные системы и устройства, работающими на постоянном токе, например, наиболее часто это электрифицированные железнодорожные пути, заземления постоянного тока, системы катодной защиты и т.д.
Борьба с коррозией блуждающими токами заключается прежде всего в их уменьшении. Это достигается:
– поддержанием в хорошем состоянии контактов между рельсами;
– увеличением сопротивления между рельсом и землей (использование шпал, применение
щебеночного балласта);
– электродренажной защитой. Электродренаж обеспечивается путем отвода блуждающих
токов от металлического сооружения в сторону их источника. Для этого подземное металлическое
сооружение через дренажное устройство соединяется с отрицательной шиной тяговой подстанции
или с отсасывающей линией;
– применением токоотводов. С этой целью анодные зоны с помощью медного проводника
соединяют с чугунным ломом (анодом). В результате блуждающие токи вызывают коррозию
только анодного участка – лома.
Выполнение лабораторной работы
Опыт 1. Снижение перенапряжения выделения водорода
В две пробирки налить ¼ от объёма раствора серной кислоты и осторожно внести по одному кусочку цинка. Наблюдать происходящие явления. В одну из пробирок добавить немного раствора сульфата меди. Что наблюдается? С чем это связано? Составить схему гальванического элемента, указать протекающие при этом процессы.
Опыт 2. Атмосферная коррозия стали
Зачистить стальную пластинку наждаком, промыть водопроводной водой, просушить
фильтровальной бумагой. На поверхность пластинки пипеткой или стеклянной палочкой последовательно нанести по 2-3 капли следующих растворов: 5% хлорида натрия, 0,1% красной кровяной
соли K3[Fe(CN)6] и 0,1% фенолфталеина. Наблюдать появление синего окрашивания в центре капли и розового по краям.
Составить уравнения катодного и анодного процессов происходящей коррозии, протекающей с кислородной деполяризацией. Объяснить функции каждого раствора в коррозионном процессе. Чем вызвано появление различной окраски капли? Проделайте тот же самый опыт, наблюдая окраску капли, заменив фенолфталеин метиловым оранжевым.
Опыт 3. Анодные и катодные покрытия
В две пробирки налить на ¼ разбавленной серной кислоты и добавить 2-3 капли раствора
красной кровяной соли. На одной стороне образцов луженого и оцинкованного железа сделать по
две глубоких царапины. Погрузить одновременно в одну пробирку пластину оцинкованного железа, в другую – луженого (данный опыт также можно провести, нанеся на район царапин несколько
капель кислоты и красной кровяной соли). Наблюдать за процессом коррозии. На какой пластине
появляется синее окрашивание? Объяснить происходящие явления. Составить схемы происходящих процессов, написать уравнение реакции образования турнбуллевой сини. После опыта образцы промыть водой и просушить фильтровальной бумагой.
Опыт 4 (групповой). Протекторная защита
В два химических стакана налить по 40-50 мл разбавленной серной кислоты и добавить несколько капель раствора красной кровяной соли. В один стакан поместить разрозненные пластины
железа и цинка, в другой стакан – такие же пластины, но соединенные медной проволокой. В каком стакане происходит коррозия железа? Объяснить процесс коррозии в каждом случае, составить соответствующие уравнения реакций.
Опыт 5. Действие ингибитора коррозии
Налить в три пробирки по ¼ раствора серной кислоты, дополнительно прилить во вторую и
третью пробирку соответственно 3 и 5 мл дистиллированной воды. Что этим достигается? В каждую пробирку поместить по одному кусочку цинка (или другого металла – железа, алюминия). Что
наблюдается? Добавить в каждую пробирку одинаковое количество ингибитора коррозии (тиомочевины, уротропина (гексаметилентетрамина)), октадециламина, бензотриазола, бензимидазола,
иодида калия (или его хлорид, бромид, роданид). Что наблюдается? Отметьте эффективность того
или иного ингибитора коррозии.
Опыт 6. Определение скорости коррозии
Приготовить небольшой кусочек железа или цинка, зачистить его наждачной бумагой и
взвесить с возможно большей точностью (с точностью до второго – третьего знака). В пробирку
осторожно прилить ¼ объема раствор 20 % серной или соляной кислоты и поместить туда кусочек
металла на время, указанное преподавателем. Отметить происходящее явление. По истечении указанного времени вынуть металл из пробирки, промыть его водой, тщательно вытереть фильтровальной бумагой, просушить от остатков влаги в сушильном шкафу и повторно взвесить с возможно большей точностью. Вычислить скорость коррозии металла без учёта площади образца (в
мг/мин).
Контрольные вопросы и задания
1. Дайте определение коррозии. Назовите её виды.
2. В чем заключается механизм протекания химической и электрохимической коррозии?
3. Назовите виды коррозионных разрушений.
4. Сущность методов оценки коррозии.
5. Определение скорости коррозии металла.
6. Ингибиторы коррозии, их типы. Примеры.
7. Электрохимические методы защиты.
Литература
1. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Интеграл–пресс, 2002.
2. Курс общей химии /под ред. Коровина Н.В./ – М.: Высшая школа, 1990.
3. Зубрев Н.И. Инженерная химия на железнодорожном транспорте. – М.: 1999.