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腐食率


腐食は不可逆的なプロセスであり、純粋で不安定な金属(貴金属を除く)が酸化物、硫化物、水酸化物などの化学的に安定した化合物に変換される自然発生的なプロセスです。腐食の最も一般的な例は、鉄(Fe2O3.xH2O ).

腐食速度に影響する要因

1 – 金属の反応性:金属の反応性が高いほど、腐食しやすくなります。

2 – 金属の線条:腐食は、金属の切断や曲げでよく発生します。

3 – 不純物が存在する場合:純粋な金属に不純物が含まれていると、腐食が早くなります。

4 – 電解質の存在:金属は食塩水 (電解質) で急速に腐食します。

5 – 水分と空気:最良の例は鉄の錆です。

6 – 酸性度:7 の酸性 pH は、塩基性または中性の pH よりも腐食性があります。

7 – 温度:温度が上昇するにつれて腐食速度が増加します。

腐食の電気化学理論

金属が空気、湿気、土壌、およびその他の環境要因にさらされると、電気化学プロセスによって腐食します。金属表面では、このプロセス中に個別の陽極ゾーンと陰極ゾーンが形成されます。腐食は常に、金属の陽極領域での酸化反応と電子の放出によって引き起こされます。陽極から解放された電子は陰極に移動し、そこで還元されます。腐食の包括的な理論は、電気化学理論として知られています。腐食は水分が存在すると発生するため、「腐食の湿式理論」として知られています。

次のプロセスは、この腐食における自由電子の流れを制御します:

a) 水素解放

b) 酸素の吸収

腐食防止

1 – 金属コーティング

基本的な金属を腐食から保護するために、金属コーティング手順が使用されました。

金属をコーティングするには、次の手順を使用できます。

A.亜鉛メッキ:

亜鉛メッキは、陽極金属コーティングとも呼ばれます。 「地金」に陽極酸化する金属コーティングです。 Zn のようにガルバニック系列でより高い陽極性である金属は、「金属の表面」にコーティングされており、腐食から保護します。 「陽極金属コーティング」の良い例は、亜鉛メッキです。陰極である「地金」を浸漬し、溶融した「亜鉛」で「地金を覆う」工程です。

B.陰極金属コーティング (錫メッキ):

陰極金属コーティングは、下にある金属に対して陰極です。銅、ニッケルなど、ガルバニックシリーズの低い位置にある金属は、金属表面をコーティングして腐食から保護するために使用されます.

2.陽極保護のスカリフィケーション:

金属構造(カソード)は、腐食から保護するために、主に腐食強度の高い領域で「アノード保護のスカリフィケーション」によって保護されています。犠牲陽極は、使用される高反応性金属を指します。完全に腐食したら、犠牲陽極を新しいものに交換します。 Mg、Zn、Al、およびそれらの合金は、還元電位が低く (反応性が高くなります)、電気化学系列の頂点にあるため、犠牲陽極としてよく使用されます。水道管とタンクは地下に埋められています。

犠牲陽極戦略もそれらを保護します.

3.印象的な陰極防食:

「印象的な陰極防食」では、腐食する陽極金属が陰極になり、耐食性になります。外部 DC ソースは印加電流を供給します。 DC 電源のプラス端子はアノードに接続され、マイナス端子は保護のために金属に取り付けられています。この用途では、グラファイト、ステンレス鋼スクラップ鉄、およびその他の材料をアノードとして使用できます。給水タンク、水と石油のパイプライン、送電線塔、およびその他の構造物は、印加電流によって保護されます。

4.電気めっき

電気めっきは、電気分解 (陰極または卑金属) を使用して、金属および合金の表面に金属 (陽極) を堆積させるプロセスです。 2 つの電極は、ベース金属上に堆積される金属イオンを含む電解質溶液に沈められます。 Au、Zn、Sn、Ag、Cr、Ni などの金属は、母材の表面 (陰極) に電気めっきできます。

結論

金属が酸素と接触すると、化学的に不安定な状態になります。金属酸化物が対応する安定状態です。明らかな幾何学的考察のために、金属は酸素と接触する場所 (つまり、その表面) でのみ酸素と反応することができます。そのため、すべての非貴金属にはその上に金属酸化物の層があります (ただし、この層はたいてい非常に薄いため目に見えません)。保護酸化物で覆われた金属には、環境中の酸素に対するバリアを形成できる性質があり、金属製品の製造に役立つ可能性があります。もちろん、硬度、延性、およびその他の品質は、それらの有用性の決定要因です。金属の気高さ (すなわち、その p



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