s 098

Drugi sposób ochrony katodowej realizowany jest za pomocą nałożenia polaryzującego prądu z użyciem pomocniczej elektrody wykonanej z metalu, który możliwie w najmniejszym stopniu będzie ulegał roztwarzaniu w trakcie polaryzacji anodowej (np. Pt). Teoretycznie możliwe jest obniżenie potencjału metalu chronionego do obszaru, w którym nastąpi całkowite zahamowanie korozji.; W praktyce jednak nie realizuje się w ten sposób ochrony, gdyż jest to kosztowne (duże zużycie energii zwłaszcza w słabo przewodzących środowiskach), a także może prowadzić do szkodliwych procesów ubocznych. Jeśli procesem inicjowanym przez prąd katodowy jest wydzielanie wodoru, wówczas przy dużych prądach powstaje niebezpieczeństwo wnikania wodoru do metalu (kruchość wodorowa) lub niszczenia powłoki malarskiej. Anody mogą być zużywające się (złom żelazny), częściowo zużywające się (np. Fe-14Si-3Mo lub powlekany żywicą grafit) lub trwałe (np. Pb-6Sb-Ag bądź platynowany tytan lub tantal). W przypadku anod trwałych reakcją ano-dowąjest zwykle:

2 H₂0 -> O2 + 4 H* + 4 e”

Wadą tego sposobu jest konieczność zastosowania niezawodnego zasilacza, a także wzrastające zagrożenie przechronieniem, trudności w uzyskaniu równomiernego rozkładu potencjału na powierzchni chronionej oraz niebezpieczeństwo przypadkowej zmiany biegunów prowadzącej do wzrostu szybkości korozji.

Ochrona anodowa

Skuteczność stosowania ochrony anodowej zależy od możliwości otrzymania trwałej warstwy ochronnej (pasywnej) na metalu. Prostym przykładem galwanicznej ochrony anodowej jest dodatek składnika stopowego (0,1% Pd lub 1% Cu) do stali nierdzewnej, który tworzy lokalne katody. Ochrona anodowa realizowana za pomocą nałożenia zewnętrznego prądu ma niewielkie zastosowanie w porównaniu z ochroną katodową. Została ona pomyślnie zastosowana do ochrony stali nierdzewnej i stopów tytanowych w kwaśnych roztworach. Istota ochrony anodowej polega na utrzymaniu potencjału metalu w zakresie mieszczącym się między potencjałami: krytycznym i transpasywnym. Wówczas, dzięki wytworzeniu się warstwy pasywnej, prąd korozji osiąga swą minimalną wartość; metal podlega ochronie.

Część doświadczalna

Ćwiczenie 12.1. Korozja chemiczna - reakcja miedzi z jodem

W tygielku umieszczonym na trójnogu z siatką umieścić kilka kryształków jodu. Pasek miedzi zawiesić na brzegach tygla, całość nakryć szkiełkiem zegarkowym i lekko ogrzać do pojawienia się fioletowych par sublimującego jodu. Po ostygnięciu tygla wyjąć pasek miedzi. Zadanie

• Zaobserwować zmiany powierzchni blaszki miedzianej. Napisać równanie chemiczne korozji miedzi w środowisku jodu.

Ćwiczenie 12.2. Korozja elektrochemiczna - żelazo w napowietrzonej wodzie

Na blaszkę żelazną o powierzchni świeżo oczyszczonej papierem ściernym nanieść kilka kropel 3% roztworu NaCI zawierającego nieco heksacyjanożelazianu(III) potasu i fenoloftaleiny (rys. 12.1). Heksacyjanożelazian(III) potasu K₃[Fe(CN)₆j jest związkiem dającym barwną reakcję z jonami żelaza(Il):