img324 2

191

granicy ziarna jest większa niż w samym ziarnie. Niejednorodność wnętrza ujawnia ;:ę w skali mikro również na powierzchni metalu. W środowisku elektrolitu zachodzi selektywne zniszczenie w mikroogniwach korozyjnych, w którym granice ziaren ziają się obszarem anodowym, a obszar ziarna mający niższą energię obszarem katodowym. Anodą w tym układzie może być:

-    metal, składnik stopu, o niższej wartości potencjału standardowego, np. cynk w mosiądzu;

-    żelazo w przypadku stali węglowych i żeliwa. Katodę w tym układzie stanowią wtrącenia niemetaliczne, np. węglik żelaza (Fe₃C) w stali, grafit w żeliwie szarym czy inne tlenki bądź siarczki.

W budownictwie powszechnie wykorzystywane są stopy żelaza z węglem, który wstępuje w postaci wolnej jako grafit lub w postaci związku chemicznego - węglika żelaza (Fe₃C) o nazwie cementyt. W zależności od rodzaju stopu ilość węgla zawiera się w przedziałach: 0,2-2,1% w przypadku zwykłych stali węglowych oraz 2.1-3,6% dla żeliw. Ponadto stale mogą zawierać modyfikatory właściwości w postaci dodatków stopowych, takich jak chrom czy nikiel, oraz domieszek innych pier-■ :astków pochodzących z procesu metalurgicznego.

Na powierzchni stopu w bezpośrednim kontakcie znajdują się więc obszary o różnym składzie chemicznym, które w zetknięciu z roztworem elektrolitu przyjmują różne ' lencjały. W ten sposób powstaje niezliczona ilość mikroogniw, w których potencjał standardowy ogniwa Fe/Fe²⁺jest niższy niż potencjał półogniwa węglowego. W opijanym układzie żelazo jest anodą mikroogniwa, natomiast zarówno grafit, jak i węglik ze.aza pozostająjego katodą. Elektrolitem w opisanym mikroogniwie najczęściej jest woda deszczowa z rozpuszczonymi tlenkami węgla, azotu czy siarki.

Zgodnie z zasadami elektrochemii na powierzchni anody będzie zachodziła reak-; a rozpuszczania żelaza z uwolnieniem jonów Fe²⁺ do roztworu, natomiast w okolicy v-iody składniki roztworu będą ulegać redukcji. W środowisku kwaśnym powstanie i ektroda z depolaryzacją wodorową, zaś w środowisku obojętnym, w którym stężenie jonów FT jest stosunkowo małe, nastąpi redukcja rozpuszczonego w wodzie i znu, czyli wytworzy się elektroda z depolaryzacją tlenową. Reakcje zachodzące * poszczególnych ogniwach zapisano wzorami (8.20).

K_c : H₂0 + ^-0₂+2e —>2(OH)~ (elektrolit obojętny) (8.20) K_c : 2H⁺ + 2e“ —> H₂ (elektrolit kwasowy)

²1 - stający w okolicy katody węglowej nadmiar jonów OH^- reaguje z jonami żelaza II i. prowadząc do powstania wodorotlenku żelaza(II), który po utlenieniu tlenem zzzz zsferycznym i uwodnieniu staje się składnikiem rdzy, czyli Fe₂0₃ • »H,0. Reak-de podano wyżej (8.18).