Page 259 - 4297

8.3 Електрохімічна корозія металів

Електрохімічна корозія – це самовільна руйнація металів
у результаті електрохімічної взаємодії з рідкими електроліта-
ми (рідини, які мають електропровідність). Причина електро-
хімічної корозії − понижена термодинамічна стійкість більшо-
сті металів та їх прагнення переходити в іонний стан.
Із метою пояснення механізму електрохімічної корозії
слід звернутися до будови металів та їх взаємодії з оточуючим
середовищем. Кристалічна будова металу характеризується
кристалічною граткою, у вузлах якої знаходяться атоми мета-
лу з послабленими внутріатомними зв’язками ядра з зовніш-
німи валентними (напіввільними) електронами. Перенос заря-
дів (електричний струм) відбувається напіввільними електро-
нами.
За звичайних умов напіввільні електрони не можуть ви-
йти за межі атому, однак за рахунок накладання додаткової
енергії (нагрівання, електричне поле, освітлення) можуть
створюватися умови для направленого виходу електронів.
Як вказувалося вище, основною вимогою для виникнен-
ня електрохімічної корозії є наявність рідкого електроліту.
Основною складовою рідкого електроліту за умов транспор-
тування газу є звичайна вода. Отже, для розуміння механізму
електрохімічної корозії слід ознайомитися з найбільш розпо-
всюдженим розчинником − водою.
Атоми водню і кисню, з яких утворені молекули води,
утворюють полярні молекули, які характеризуються наявніс-
тю двох полюсів (позитивного та від’ємного). Це в свою чергу
визначає наявність силового електричного поля молекул води.
За умови контакту води з твердим тілом поверхневі атоми
твердого тіла попадають під вплив силового поля молекул во-
ди, які завдяки їх малих розмірів проникають у кристалічну
решітку твердого тіла. Така взаємодія називається гідратаці-
єю. Гідратація твердих тіл може бути настільки сильна, що
зв’язки атому металу (і без того ослаблені за рахунок особли-
вості будови металів) можуть порушуватися, і атом металу
отримує можливість залишити вузол кристалічної гратки ме-
талу та перейти у воду. Так утворюється іон-атом, який має
позитивний заряд. Іон-атом, що перейшов у воду, гідратуєть-
ся, тобто оточується молекулами води, які орієнтуються на-
261