img320 2

187

Szybkość wydzielania wodoru zależy od efektywności procesu katodowego lub anodowego. Korozję metali w środowiskach kwasowych charakteryzuje, zarówno w procesie katodowym, jak i anodowym, występowanie polaryzacji aktywacyjnej, czyli konieczności występowania pewnego nadnapięcia potrzebnego do pokonania oporu reakcji elektrochemicznej z udziałem wolnych elektronów na granicy elek-troda-elektrolit. Wartość polaryzacji aktywacyjnej jest proporcjonalna do wielkości prądu anodowego.

Metale posiadające ujemny potencjał normalny w środowisku zawierającym nadmiar rozpuszczonego tlenu lub nadmiar jonów wodorowych będą podlegały zasadom korozji z depolaryzacją odpowiednio tlenową lub wodorową. Nieco inaczej jest w przypadku metali „szlachetnych”, czyli o dodatnim potencjale normalnym. W obecności depolaryzatora wodorowego nie zajdą warunki potrzebne do utlenienia metalu (brak korozji w środowisku kwaśnym). Słabe reakcje korozyjne będą możliwe jedynie w środowisku natlenionego elektrolitu tylko wówczas, gdy potencjał utleniania metalu będzie niższy niż potencjał redukcji tlenu.

Układ korozyjny, składający się z metalu i czystej chemicznie wody, występuje bardzo rzadko. Często elektrolitem są roztwory rozpuszczonych soli łatwo dysocjujących w roztworach wodnych. Znajomość potencjału redoks reakcji dysocjacji elektrolitu i potencjału standardowego ogniwa metalicznego umożliwia przybliżone określenie możliwości zachodzenia reakcji elektrochemicznych w konkretnym układzie metal-elektrolit. Jeżeli w opisanym ogniwie anion rozpuszczonej soli łatwiej ulega redukcji niż metal ogniwa utlenieniu, zostanie on przez ten metal zredukowany z wytrąceniem soli kompleksowej.

Do opisanej sytuacji dochodzi przy kontakcie żelaza i roztworu NaCl. W roztworze wodnym są obecne jony żelaza(II) i jony żelaza(III). Potencjał standardowy żelaza wynosi odpowiednio: w przypadku żelaza(II) £₀(Fe/Fe²⁺) = -0,44 V, a w przypadku żelaza(III) £_fl(Fe/Fe³⁺) = -0,04 V. W zaistniałych warunkach tylko żelazo(II) będzie utleniane kosztem jonów H⁺. Żelazo(III) nie może być utlenione względem elektrody wodorowej. Reakcja zajdzie względem jonów chloru, dla których standardowy potencjał redoks (C1₂/C1) wynosi +1,36 V, z wytworzeniem kompleksowych soli chlorku żelaza(III). Jony Na⁺, zgodnie z zasadami elektrochemii, przereagują z jonami OH“. Reakcje utleniania żelaza(II) i (III) zachodzą niemal jednocześnie. Nasilenie tempa korozji chlorkowej żelaza jest więc spowodowane wieloetapowym mechanizmem anodowego rozpuszczania, w którym bierze udział metal i jego jony na dwóch różnych stopniach utlenienia.

8.3.4. PRZYKŁADY OGNIW KOROZJI ELEKTROCHEMCZNEJ METALI

Bimetaliczne ogniwa galwaniczne są wyjątkowym przypadkiem korozji elektrochemicznej. Opisują zjawiska korozyjne obserwowane na styku dwóch metali lub stopów o różnych potencjałach elektrochemicznych (tab. 8.1), przy czym różnica