Химическая коррозия
Химическая коррозия — это вид коррозионного разрушения металла, связанный с взаимодействием металла и коррозионной среды, при котором одновременно окисляется металл и происходит восстановление коррозионной среды. Химическая коррозия не связана с образованием, а также воздействием электрического тока, в отличие от электрохимической коррозии.
Движущей силой (первопричиной) химической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов. Они могут самопроизвольно переходить в более устойчивое состояние в результате процесса:
Металл + Окислительный компонент среды = Продукт реакции
К химической коррозии относятся:
- газовая коррозия — коррозионное разрушение под воздействием газов при высоких температурах;
- коррозия в жидкостях-неэлектролитах.
Газовая коррозия — наиболее распространенный вид химической коррозии. При высоких температурах поверхность металла под воздействием газов разрушается. Это явление наблюдается в основном в металлургии (оборудование для горячей прокатки, ковки, штамповки, детали двигателей внутреннего сгорания и др.) Не во всех случаях данная коррозия приводит к разрушению металла, в некоторых случаях на поверхности металла может образоваться защитная плёнка (сюда можно отнести алюминий, цирконий, хром).
Скорость развития газовой коррозии обуславливается рядом показателей, в числе которых:
- температура атмосферы;
- компоненты, входящие в металл или сплав;
- параметры среды, где находятся газы;
- продолжительность контактирования с газовой средой;
- свойства коррозийных продуктов.
Коррозия в жидкостях:
жидкости-неэлектролиты — это жидкие среды, которые не являются проводниками электричества. К ним относятся: органические (бензол, фенол, хлороформ, спирты, керосин, нефть, бензин); неорганического происхождения (жидкий бром, расплавленная сера и т.д.). Чистые неэлектролиты не реагируют с металлами, но с добавлением даже незначительного количества примесей процесс взаимодействия резко ускоряется. Например, если нефть будет содержать серу или серосодержащие соединения (сероводород, меркаптаны) процесс химической коррозии ускоряется. Если вдобавок увеличится температура, в жидкости окажется растворенный кислород — химическая коррозия усилится.
Присутствие в жидкостях-неэлектролитах влаги обеспечивает интенсивное протекание коррозии уже по электрохимическому механизму.
Для защиты конструкций от химической коррозии в жидкостях-неэлектролитах на ее поверхность наносят покрытия, устойчивые в данной среде.
Также методы борьбы с коррозией включают:
- обработку основного металла защитным слоем (например, нанесение краски);
- использование ингибиторов (например, хроматов или арсенитов);
- внедрение материалов, устойчивых к коррозийным процессам.
Выбор конкретного материала зависит от потенциальной эффективности (в том числе технологической и финансовой) его использования. Современные принципы защиты металла основываются на таких методиках:
- Улучшение химической сопротивляемости материалов. Успешно зарекомендовали себя химически стойкие материалы (высокополимерные пластики, стекло, керамика).
- Изолирование материала от агрессивной среды.
- Уменьшение агрессивности технологической среды. В качестве примеров таких действий можно привести нейтрализацию и удаление кислотности в коррозийных средах, а также использование всевозможных ингибиторов.
- Электрохимическая защита (наложение внешнего тока).