KOROZJA METALI
Rodzaje korozji metali
Korozja biologiczna  metale sÄ… odporne na czynniki
biologiczne.
Korozja fizyczna  czynniki mechaniczne i termiczne.
Korozja chemiczna  może mieć charakter chemiczny lub
elektrochemiczny.
P.A
ukowski, 2
Korozja spowodowana czynnikami chemicznymi
CHEMICZNA ELEKTROCHEMICZNA
Powstaje ogniwo
ZachodzÄ… reakcje
korozyjne i następuje
chemiczne, w trakcie
przepływ prądu
których nie następuje
(przenikanie elektronów
przepływ prądu
przez granicÄ™ faz metal
elektrycznego.
 elektrolit).
Obecność elektrolitu jest
warunkiem koniecznym,
ale niewystarczajÄ…cym (!)
korozji elektrochemicznej
P.A
ukowski, 3
Korozja chemiczna
Pod wpływem kwasów następuje roztwarzanie metalu:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2Ä™!
Pod działaniem tlenu z atmosfery, w obecności wody,
następuje bezpośrednie utlenianie z utworzeniem
mieszaniny tlenków i wodorotlenków żelaza (rdzy):
3Fe + O2 + 2H2O Fe2OÅ"H2O + Fe(OH)2
P.A
ukowski, 4
Korozja chemiczna
Chlorki powodują korozję wżerową metalu:
Fe + 2Cl FeCl2 + 2e
P.A
ukowski, 5
Korozja elektrochemiczna
ELEKTROLIT
Me2+ H2 2OH
2H+ ½O2 + H2O
Me 2e 2e
utlenianie redukcja a" redukcja a"
depolaryzacja depolaryzacja
METAL
wodorowa tlenowa
Obszar anodowy Obszar katodowy
(o niższym potencjale (o wyższym potencjale
elektrochemicznym) elektrochemicznym)
P.A
ukowski, 6
Ogniwo stykowe (Daniella)
P.A
ukowski, 7
Szereg napięciowy metali
Zn Cr Fe Ni Sn H Cu Ag Au Pt



 0 +
metale szlachetne
metale nieszlachetne
Metal o niższym (bardziej ujemnym) potencjale staje
siÄ™ anodÄ… i ulega korozji.
P.A
ukowski, 9
Ogniwo stężeniowe
e
Układ dąży do
wyrównania
Fe
Fe2+
Fe
Fe2+
stężeń przez
Fe2+
Fe2+
produkcjÄ™
jonów w części
Fe2+
o mniejszym
Fe2+
stężeniu Ò! ta
Fe2+
część metalu
Fe2+ Fe2+
staje siÄ™ anodÄ…
i ulega korozji
P.A
ukowski, 10
Ogniwo stężeniowe
e
Fe
Fe2+
Fe2+
Fe
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Fe2+ Fe2+
Fe2+ Fe2+
Fe2+ Fe2+
Fe2+ Fe2+
W trakcie działania Stan równowagi
P.A
ukowski, 11
Ogniwo stężeniowe  przykład
swobodny
ograniczony
dostęp
dostęp tlenu
tlenu
strefa strefa
katodowa anodowa
P.A
ukowski, 12
Ogniwo naprężeniowe
W wyniku naprężeń mechanicznych powierzchnia metalu
staje siÄ™ niejednorodna Ò! powstajÄ… miejsca o wyższej
energii Ò! jony z tych miejsc Å‚atwiej przechodzÄ… do roztworu
niż z powierzchni niezdefektowanej Ò! obszar powierzchni
poddany naprężeniom stanowi anodę, zaś powierzchnia
niezedefektowana stanowi obszar katodowy.
P.A
ukowski, 13
Korozja stali zbrojeniowej w betonie
P.A
ukowski, 14
Zobojętnienie betonu i korozja stali zbrojeniowej
W wyniku karbonatyzacji:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
obniża siÄ™ pH betonu Ò! warstewka pasywna na stali zostaje
zniszczona Ò! zaczyna siÄ™ korozja stali zbrojeniowej:
Fe + 2Cl FeCl2 + e
3Fe + O2 + 2H2O Fe2OÅ"H2O + Fe(OH)2
P.A
ukowski, 15
Względna objętość produktów utleniania żelaza
7
6
5
4
3
2
1
0
P.A
ukowski, 16
3
2
3
2
3
4
2
3
Względna objętość molowa
Fe
Fe(OH) 3H O
Fe O
FeO
Fe O
Fe(OH)
Fe(OH)
Zniszczenie żelbetu
CO2,Cl ,O2, H2O
3
1
4
4
2
P.A
ukowski, 17
Zniszczenie żelbetu
P.A
ukowski, 18
Ochrona metali przed korozjÄ…
Elektrochemiczna: stworzenie takiego układu, w którym
metal chroniony po powstaniu ogniwa korozyjnego jest
katodÄ… i nie ulega korozji (ochrona protektorowa).
Przykład: cynkowanie blachy stalowej
P.A
ukowski, 20
Ochrona metali przed korozjÄ…
Chemiczna: wprowadzenie do układu inhibitorów korozji,
czyli substancji, które zatrzymują lub znacznie zwalniają
procesy korozyjne.
Przykład: jodek potasu, sole cyny, arsenu i niklu.
Mechaniczna: pokrycie powierzchni metalu warstwÄ…
odcinającą dostęp szkodliwych substancji, np. elektrolitu.
Przykład: farby, emalie, powłoki z tworzyw sztucznych lub
metali Ò! możliwość dodatkowej ochrony elektrochemicznej
 protektorowej.
P.A
ukowski, 21
Korozja ceramiki budowlanej
wykwity
przyczyny:
sole
rozpuszczalne
zawarte w
materiale lub
podciÄ…gane
kapilarnie z
zewnÄ…trz
rysy, złuszczenia
odpryski, spęcznienia
przyczyny: węglany,
przyczyny: siarczany,
siarczany, korozja mrozowa
zanieczyszczenia organiczne
P.A
ukowski, 22
Ochrona ceramiki budowlanej przed korozjÄ…
" staranny dobór surowców
" impregnacja
" powłoki ochronne (tynki, farby)
P.A
ukowski, 23
Korozja drewna
Podstawowym zagrożeniem dla drewna jest korozja
biologiczna, tzn. powodowana przez organizmy żywe:
- bakterie,
zgnilizna
- grzyby,
- owady:
kołatek, spuszczel, tykotek
próchnica
P.A
ukowski, 24
Korozja drewna
zgnilizna owady
P.A
ukowski, 25
Sposoby zabezpieczania i konserwacji drewna
- Suszenie
- Powlekanie
- Impregnacja: nasycanie drewna środkami zabezpieczającymi
przed szkodliwym działaniem grzybów (fungicydy), owadów
(insektycydy), ognia i wody.
P.A
ukowski, 26