ÿþK O R O Z J A I O C H R O N A P R Z E D K O R O Z J
O p r a c o w a n i e : K r y s t y n a M o s k w a , B o g u s Ba w M a z u r k i e w i c z
C Z Z T E O R E T Y C Z N A
1 . R o d z a j e k o r o z j i .
P r o c e s y n i s z c z e n i a m e t a l i i s t o p ó w , b d c e w y n i k i e m i c h r e a k c j i z o t o c z e n i e m ( [r o d o w i s k i e m
k o r o z y j n y m ) n a z y w a s i k o r o z j m e t a l i .
W z a l e |n o [c i o d [r o d o w i s k a k o r o z y j n e g o , w k t ó r y m z n a j d u j e s i d a n y m e t a l l u b s t o p r o z r ó |n i a s i
n a s t p u j c e r o d z a j e k o r o z j i :
- k o r o z j a a t m o s f e r y c z n a
- k o r o z j a g a z o w a - w s u c h y c h , p r z e w a |n i e g o r c y c h g a z a c h
- k o r o z j a w o d n a n p . w w o d z i e m o r s k i e j l u b r z e c z n e j
- k o r o z j a z i e m n a n p . w g l e b i e
W z a l e |n o [c i o d m e c h a n i z m u p r o c e s ó w k o r o z y j n y c h r o z r ó |n i a s i :
- k o r o z j e l e k t r o c h e m i c z n z a c h o d z c w [r o d o w i s k a c h e l e k t r o l i t ó w , a w i c w w o d n y c h r o z t w o r a c h
j a k i m i s w o d a s Bo d k a i m o r s k a , w w i l g o t n y c h g a z a c h i w i l g o t n y c h g l e b a c h
- k o r o z j c h e m i c z n z a c h o d z c g Bó w n i e w g a z a c h s u c h y c h i c i e c z a c h n i e p r z e w o d z c y c h
( n i e e l e k t r o l i t a c h ) , n p . c i e k Be s u b s t a n c j e o r g a n i c z n e .
S k u t k i e m p r o c e s ó w k o r o z y j n y c h j e s t n i s z c z e n i e m e t a l u , k t ó r e o b s e r w u j e s i p r z e d e w s z y s t k i m n a
p o w i e r z c h n i a c h w p o s t a c i n a g r o m a d z e n i a s i s t a By c h p r o d u k t ó w r e a k c j i t a k i c h j a k n p . t l e n k i , r d z a ,
z g o r z e l i n a . J e |e l i p r o d u k t y r e a k c j i o d p a d a j o d p o d Bo |a m e t a l i c z n e g o w ó w c z a s o b s e r w u j e s i n i e r ó w n o [c i
p o w i e r z c h n i p i e r w o t n i e g Ba d k i e j l u b w |e r y . R ó w n i e | m o g t w o r z y s i r o z p u s z c z a l n e w [r o d o w i s k u
k o r o z y j n y m p r o d u k t y ( j o n y m e t a l i ) z a n i e c z y s z c z a j c e c z a s e m w s p o s ó b g r o |n y [r o d o w i s k o . W z a l e |n o [c i
o d c h a r a k t e r u z n i s z c z e n i a k o r o z y j n e g o r o z r ó |n i a s i :
- k o r o z j o g ó l n , k t ó r a m o |e b y r ó w n o m i e r n a l u b n i e r ó w n o m i e r n a
- k o r o z j m i e j s c o w n p . p l a m o w , p u n k t o w , w |e r o w , m i d z y k r y s t a l i c z n , s z c z e l i n o w
2 . K o r o z j a e l e k t r o c h e m i c z n a .
P r o c e s y k o r o z j i e l e k t r o c h e m i c z n e j z a c h o d z w ó w c z a s , g d y m e t a l l u b s t o p z n a j d u j e s i w
[r o d o w i s k u b d c y m e l e k t r o l i t e m , a w i c p r z e d e w s z y s t k i m w r o z t w o r a c h w o d n y c h . W o d y r z e c z n e o r a z z
j e z i o r z a w i e r a j d o s t a t e c z n i l o [ z w i z k ó w n i e o r g a n i c z n y c h , a w o d y m o r s k i e z a w i e r a j d o 3 %
r o z p u s z c z o n y c h s o l i , s w i c d o b r y m i e l e k t r o l i t a m i .
2 . 1 . M a k r o - i m i k r o o g n i w a k o r o z y j n e .
W w y n i k u z e t k n i c i a m e t a l u z e l e k t r o l i t e m p o w s t a j l o k a l n e m i k r o o g n i w a . P o w i e r z c h n i a m e t a l u
n a w e t n a j b a r d z i e j c z y s t a n i e j e s t j e d n o r o d n a w s k a l i m i k r o s k o p o w e j . M e t a l e m a j m i k r o s t r u k t u r z i a r n i s t ,
k r y s t a l i c z n , g r a n i c e z i a r n w s t o s u n k u d o i c h w n t r z a m a j s t r u k t u r m n i e j u p o r z d k o w a n . E n e r g i a
g r a n i c z i a r n j e s t w y |s z a n i | s a m e g o z i a r n a , t o t e | w z e t k n i c i u z e l e k t r o l i t e m g r a n i c e z i a r n s t a j s i
o b s z a r e m a n o d o w y m , a o b s z a r z i a r n a m a j c y n i |s z e n e r g i s t a j e s i o b s z a r e m k a t o d o w y m
M a k r o o g n i w a k o r o z y j n e p o w s t a j p r z y z e t k n i c i u d w ó c h m e t a l i l u b s t o p ó w r ó |n i c y c h s i
s t a c j o n a r n y m p o t e n c j a Be m e l e k t r o d o w y m i z n a j d u j c y c h s i w [r o d o w i s k u e l e k t r o l i t u - k o r o z j a k o n t a k t o w a .
E f e k t g a l w a n i c z n y w t a k i m o g n i w i e w y s t p u j e p r z y r ó |n i c y p o t e n c j a Bó w p o w y |e j 0 , 0 5 V .
2 . 2 . R e a k c j e e l e k t r o d o w e w o g n i w a c h k o r o z y j n y c h .
M i k r o o g n i w a k o r o z y j n e r ó |n i s i t y m o d o g n i w g a l w a n i c z n y c h , |e p r a c u j j a k o k r ó t k o z w a r t e
n a t y c h m i a s t p o z e t k n i c i u z e l e k t r o l i t e m . Z n i s z c z e n i e m e t a l u n a s t p u j e z a w s z e w o b s z a r z e a n o d o w y m .
P o d c z a s p r a c y o g n i w a k o r o z y j n e g o w m e t a l u p r z e p By w a p r d ( r y s . 1 ) , a b i e g u n y o g n i w a u l e g a j
p o l a r y z a c j i . P o l a r y z a c j a e l e k t r o d h a m u j e p r o c e s y k a t o d o w y i a n o d o w y , a w i c p o w o d u j e z a h a m o w a n i e
p r o c e s u k o r o z y j n e g o i j e s t z j a w i s k i e m p o |d a n y m . J e d n a k w p r o c e s a c h k o r o z j i e l e k t r o c h e m i c z n e j d z i a Ba j
d e p o l a r y z a t o r y t a k i e j a k n p . t l e n z p o w i e t r z a l u b j o n y w o d o r o w e .
P r o c e s k o r o z j i e l e k t r o c h e m i c z n e j m o |n a p r z e d s t a w i j a k o e l e m e n t a r n y p r o c e s a n o d o w e g o
u t l e n i a n i a i k a t o d o w e j r e d u k c j i .
R y s . 1 O g ó l n y s c h e m a t p r a c y o g n i w a k o r o z y j n e g o
- e l e k t r o n y , M e + - j o n m e t a l u , D d e p o l a r y z a t o r
M e m e t a l w f a z i e s t a Be j , K + - k a t i o n , A - - a n i o n
A n o d a : M e t a l o d d a j c e l e k t r o n y w a l e n c y j n e p r z e c h o d z i d o r o z t w o r u w p o s t a c i j o n ó w ( u t l e n i a n i e ) .
E l e k t r o n y w m e t a l u m i g r u j d o o b s z a r u k a t o d o w e g o
M e - n e = M e n +
K a t o d a : E l e k t r o n y m i g r u j c e z o b s z a r u a n o d o w e g o Bc z s i z d e p o l a r y z a t o r e m t j . j o n e m l u b a t o m e m
m a j c y m z d o l n o [ d o p r z y Bc z a n i a e l e k t r o n ó w ( r e d u k c j a )
D + e = D -
W p r o c e s a c h k o r o z y j n y c h n a j w i k s z e z n a c z e n i e m a j d w i e r e a k c j e k a t o d o w e :
1 . d e p o l a r y z a c j a w o d o r o w a - p o l e g a j c a n a r e d u k c j i j o n u w o d o r o w e g o d o w o d o r u g a z o w e g o w g r e a k c j i :
H + + e = H a d s H a d s + H a d s = H 2
l u b s u m a r y c z n i e : 2 H + + 2 e = H 2
R e a k c j a t a Ba t w o z a c h o d z i w [r o d o w i s k a c h k w a [n y c h , z n a c z n i e w o l n i e j w [r o d o w i s k a c h o b o j t n y c h i
a l k a l i c z n y c h .
2 . d e p o l a r y z a c j a t l e n o w a - p o l e g a j c a n a r e a k c j i t l e n u c z s t e c z k o w e g o , r o z p u s z c z o n e g o w e l e k t r o l i c i e
d o j o n u h y d r o k s y l o w e g o ( w o d o r o t l e n k o w e g o ) w g r e a k c j i :
O 2 + 2 H 2 O + 4 e = 4 O H -
R e a k c j a t a p r z e b i e g a w r o z t w o r a c h o b o j t n y c h i a l k a l i c z n y c h , p r z y s w o b o d n y m d o s t p i e p o w i e t r z a . W
z n a c z n e j i l o [c i p r z y p a d k ó w k o r o z j i e l e k t r o c h e m i c z n e j m a m y d o c z y n i e n i a z d e p o l a r y z a c j o b u r o d z a j ó w .
P r o d u k t y p o w s t a Be w p r o c e s i e k a t o d o w y m i a n o d o w y m r e a g u j z e s o b . J e |e l i w w y n i k u t e j
r e a k c j i p o w s t a j p r o d u k t y t r u d n o r o z p u s z c z a l n e , t o w ó w c z a s p r o c e s k o r o z j i z o s t a j e h a m o w a n y .
P r z e p By w e l e k t r y c z n o [c i w o g n i w a c h k o r o z y j n y c h j e s t n a s t p u j c y : w m e t a l u e l e k t r o n y
p r z e m i e s z c z a j s i z o b s z a r ó w a n o d o w y c h d o k a t o d o w y c h , w e l e k t r o l i c i e n a s t p u j e p r z e n o s z e n i e
Ba d u n k ó w e l e k t r y c z n y c h p r z e z j o n y . P r o c e s y k a t o d o w y i a n o d o w y s [c i [l e z e s o b s p r z |o n e . O d b i ó r
e l e k t r o n ó w n a k a t o d z i e u Ba t w i a p r z e b i e g r e a k c j i a n o d o w e j , b r a k o d b i o r u e l e k t r o n ó w o d k a t o d y h a m u j e
r e a k c j a n o d o w .
R o z p a t r z m y d l a p r z y k Ba d u p r o c e s y z a c h o d z c e p o d c z a s k o r o z j i k o n t a k t o w e j w m a k r o o g n i w i e F e -
C u w r o z t w o r z e w o d n y m N a C l p r z y s w o b o d n y m d o s t p i e p o w i e t r z a ( r y s . 2 ) . {e l a z o j a k o m e t a l b a r d z i e j
a k t y w n y w p o r ó w n a n i u z m i e d z i s t a n o w i a n o d o g n i w a i s a m o r z u t n i e p r z e c h o d z i d o r o z t w o r u w p o s t a c i
j o n ó w F e 2 + . R o w n o c z e [n i e p r o c e s o w i u t l e n i e n i a |e l a z a ( o d d a w a n i e e l e k t r o n ó w ) t o w a r z y s z y s p r z |o n y
p r o c e s r e d u k c j i ( p r z y Bc z a n i a e l e k t r o n ó w ) z a c h o d z c y n a k a t o d z i e m i e d z i a n e j . W t y m p r z y p a d k u ( r o z t w ó r
o b o j t n y ) b d z i e t o p r o c e s r e d u k c j i t l e n u d y f u n d u j c e g o p o p r z e z e l e k t r o l i t d o k a t o d y . N a k a t o d z i e
z a c h o d z i p r o c e s d e p o l a r y z a c j i t l e n o w e j . C h l o r e k s o d u n i e b i e r z e u d z i a Bu w r e a k c j i - j e s t e l e k t r o l i t e m w
o g n i w i e k o r o z y j n y m . R e a k c j e z a c h o d z c e n a e l e k t r o d a c h m o |n a z a p i s a n a s t p u j c o :
A n o d a ( F e ) : F e - 2 e = F e 2 +
K a t o d a ( C u ) : O 2 + 2 H 2 O + 4 e = 4 O H -
P o w s t a Be w w y n i k u r e a k c j i k a t o d o w e j j o n y O H - o r a z j o n y F e 2 + j a k o w y n i k p r o c e s u a n o d o w e g o
t w o r z t r u d n o r o z p u s z c z a l n y w o d o r o t l e n e k |e l a z a ( I I ) , k t ó r y u t l e n i a s i w o b e c n o [c i t l e n u d o w o d o r o t l e n k u
|e l a z a ( I I I ) w g r e a k c j i :
F e 2 + + 2 O H - = F e ( O H ) 2
2 F e ( O H ) 2 + H 2 O + 1 / 2 O 2 = 2 F e ( O H ) 3
M i e s z a n i n a o b u t y c h w o d o r o t l e n k ó w t w o r z y r d z .
P r a c m i k r o o g n i w a k o r o z y j n e g o r o z p a t r z y m y n a p r z y k Ba d z i e c y n k u z a w i e r a j c e g o d o m i e s z k i
k a t o d o w e ( n p . m e t a l o w y |s z y m p o t e n c j a l e l u b k a t o d o w a f a z a m i d z y m e t a l i c z n a ) . K o r o z j a z a c h o d z i w
[r o d o w i s k u k w a s u s i a r k o w e g o ( V I ) ( r y s . 3 ) . M i k r o a n o d y c y n k o w e r o z p u s z c z a j s i - j o n y Z n 2 + p r z e c h o d z
d o r o z t w o r u . U w o l n i o n e e l e k t r o n y p r z e m i e s z c z a j s i w k i e r u n k u m i k r o k a t o d , g d z i e r e a g u j z j o n a m i H +
p o c h o d z c y m i z r o z t w o r u k w a s u - d e p o l a r y z a c j a w o d o r o w a . R e a k c j e z a c h o d z c e n a m i k r o e l e k t r o d a c h
m o |n a z a p i s a n a s t p u j c o :
A n o d a ( Z n ) : Z n - 2 e = Z n 2 +
K a t o d a : 2 H + + 2 e = H 2
M i k r o o g n i w a k o r o z y j n e m o g d z i a Ba r ó w n i e | j a k o o g n i w a s t |e n i o w e p o w s t a j c e p r z e z
n i e r ó w n o m i e r n e n a p o w i e t r z a n i e e l e k t r o l i t u . R o z p u s z c z o n y w e l e k t r o l i c i e t l e n w m i e j s c a c h o d u |y m
s t |e n i u - d o b r y m n a p o w i e t r z e n i u - t w o r z y s a m o r z u t n i e e l e k t r o d t l e n o w , k t ó r e j p o t e n c j a B j e s t d o d a t n i , a
w i c s t a j e s i k a t o d w p e w n y m o b s z a r z e m e t a l u . I n n e o b s z a r y p o w i e r z c h n i w z e t k n i c i u z m n i e j
n a p o w i e t r z o n y m r o z t w o r e m m a j n i |s z y p o t e n c j a B i s o b s z a r e m a n o d o w y m .
R y s . 2 M a k r o o g n i w o k o r o z y j n e
R y s . 3 M i k r o o g n i w o k o r o z y j n e
2 . 4 . P a s y w n o [.
P a s y w n o [ m e t a l u j e s t t o s t a n w y |s z e j o d p o r n o [c i m e t a l u n a k o r o z j n i | t o w y n i k a z w a r t o [c i
j e g o p o t e n c j a Bu n o r m a l n e g o w s z e r e g u n a p i c i o w y m m e t a l i . W p e w n y c h [r o d o w i s k a c h u t l e n i a j c y c h m e t a l
l u b s t o p z a c h o w u j e s i t a k j a k b y j e g o p o t e n c j a B e l e k t r o d o w y b y B w y |s z y , j a k b y s t a B s i m e t a l e m
s z l a c h e t n i e j s z y m , m n i e j a k t y w n y m . S k Bo n n o [ d o p a s y w n o [c i w y k a z u j n p . s t a l e i s t a l i w a c h r o m o w e ,
s t a l e i s t a l i w a c h r o m o w o - n i k l o w e , s t o p y a l u m i n i u m . P o w o d e m p a s y w n o [c i j e s t t w o r z e n i e s i
n i e r o z p u s z c z a l n y c h p r o d u k t ó w k o r o z j i n a p o w i e r z c h n i m e t a l u . N a j t r w a l s z w a r s t e w k p a s y w n j e s t
w a r s t e w k a t l e n k o w a .
2 . 5 . K o r o z j a w |e r o w a .
K o r o z j a w |e r o w a j e s t j e d n y m z n a j c z [c i e j s p o t y k a n y c h t y p ó w k o r o z j i l o k a l n e j , k t ó r e j
w y s t p o w a n i e z w i z a n e j e s t z o b e c n o [c i a g r e s y w n y c h a n i o n ó w w [r o d o w i s k u k o r o z y j n y m , g Bó w n i e
j o n ó w c h l o r k o w y c h . P r z y t e g o t y p u k o r o z j i p r o c e s a n o d o w y ( a k t y w n e r o z p u s z c z a n i e ) z a c h o d z i n a b a r d z o
m a By c h o b s z a r a c h , n a t o m i a s t p o z o s t a Be c z [c i p o w i e r z c h n i m e t a l u c z y s t o p u z n a j d u j s i w s t a n i e
p a s y w n y m . K o r o z j i w |e r o w e j z w y k l e u l e g a j s t o p y i m e t a l e Ba t w o p a s y w u j c e s i n p . A l i j e g o s t o p y , F e i
j e g o s t o p y t a k i e j a k s t a l e n i e r d z e w n e l u b k w a s o o d p o r n e .
3 . J e d n o s t k i s z y b k o [c i k o r o z j i .
1 . j e d n o s t k a u b y t k u m a s y - V c - w y r a |a u b y t e k 1 g r a m a m e t a l u n a m e t r k w a d r a t o w y p o w i e r z c h n i i n a
d o b . Zr e d n i s z y b k o [ k o r o z j i V c o b l i c z a s i z e w z o r u :
m
V c = [ g m 2 d o b a ]
s t
m - r ó |n i c a m a s y p r ó b k i p r z e d i p o p r ó b i e k o r o z y j n e j [ g ]
s - p o w i e r z c h n i a p r ó b k i [ m 2 ]
t - c z a s t r w a n i a p r ó b y k o r o z y j n e j [ d o b a ]
2 . j e d n o s t k a s z y b k o [c i p r z e c i t n e g o z u |y c i a p r z e k r o j u - V p - j a k o z m n i e j s z e n i e w y m i a r u
p o p r z e c z n e g o p r ó b k i o 1 m m w c i g u r o k u . Zr e d n i s z y b k o [ k o r o z j i V p o b l i c z a s i z e [r e d n i e j s z y b k o [c i
m a s o w e j V c w g w z o r u :
V c 3 6 5
V p = [ m m r o k ]
1 0 0 0 d
d - g s t o [ m e t a l u [ g / c m 3 ]
N a p o d s t a w i e [r e d n i e j s z y b k o [c i k o r o z j i V p u s t a l a s i s k a l o d p o r n o [c i m e t a l i n a k o r o z j ( t a b l . X . 1 . ) .
P o d a n e p o w y |e j j e d n o s t k i i o p a r t a n a n i c h s k a l a o d p o r n o [c i m a j z a s t o s o w a n i e t y l k o w o c e n i e
s z y b k o [c i k o r o z j i r ó w n o m i e r n e j . P r z y k o r o z j i m i e j s c o w e j n p . w |e r o w e j , m i d z y k r y s t a l i c z n e j , o c e n
i l o [c i o w s z y b k o [c i k o r o z j i w y r a |a s i w j e d n o s t k a c h p r o c e n t o w y c h .
3 . j e d n o s t k a p r o c e n t o w a s z y b k o [c i k o r o z j i - V f - j e s t z d e f i n i o w a n a j a k o p r o c e n t z m i a n y b a d a n e j
w Ba s n o [c i f i z y c z n e j m a t e r i a Bu w c i g u j e d n e j d o b y l u b j e d n e g o r o k u . Zr e d n i a s z y b k o [ k o r o z j i w
j e d n o s t k a c h p r o c e n t o w y c h w y r a |a s i w z o r e m :
( W o - W )
1 0 0 [ % ]
V f =
W o t
W n - w a r t o [ b a d a n e j w Ba s n o [c i f i z y c z n e j p r z e d p r ó b
W - w a r t o [ b a d a n e j w Ba s n o [c i f i z y c z n e j p o p r ó b i e
t - c z a s t r w a n i a p r ó b y
B a d a n a w Ba s n o [ p o w i n n a b y Ba t w a d o d o k Ba d n e g o m i e r z e n i a i c h a r a k t e r y s t y c z n a d l a m a t e r i a Bu ,
m o |n a n p . w y k o r z y s t a w t y m c e l u t e c h n o l o g i c z n p r ó b z g i n a n i a d l a m a t e r i a Bo w p l a s t y c z n y c h .
4 . S p o s o b y o c h r o n y p r z e d k o r o z j .
4 . 1 . M o d y f i k a c j a [r o d o w i s k a k o r o z y j n e g o .
M o d y f i k a c j a p o l e g a n a u s u w a n i u s k Ba d n i k ó w k o r o z y j n y c h z e [r o d o w i s k a w k t ó r y m p r a c u j l u b s
m a g a z y n o w a n e c h r o n i o n e w y r o b y . J a k o p r z y k Ba d y z a s t o s o w a n i a t e j m e t o d y m o z n a w y m i e n i :
a ) w y e l i m i n o w a n i e z w o d y t l e n u ( j a k o d e p o l a r y z a t o r a ) p o p r z e z n a s y c e n i e a z o t e m l u b d o d a t e k d o w o d y
s u b s t a n c j i w i |c y c h t l e n
b ) z o b o j t n i a n i e s u b s t a n c j i k w a [n y c h w w o d z i e n p . p o p r z e z d o d a t e k w a p n a
c ) u s u w a n i e z w o d y s o l i z a p o m o c w y m i e n i a c z y j o n o w y c h
d ) o b n i |e n i e w i l g o t n o [c i p o w i e t r z a p r z e z o s u s z a n i e l u b p o d w y |s z a n i e t e m p e r a t u r y w p o m i e s z c z e n i u
m a g a z y n o w y m
e ) u s u w a n i e c z s t e k z a n i e c z y s z c z e D s t a By c h z p o w i e t r z a l u b w o d y p r z e z f i l t r a c j .
4 . 2 . Z a s t o s o w a n i e i n h i b i t o r ó w .
I n h i b i t o r y s t o s u b s t a n c j e , k t ó r e p o w o d u j z m n i e j s z e n i e s z y b k o [c i r e a k c j i ( w p r z e c i w i e Ds t w i e d o
k a t a l i z a t o r ó w ) . I n h i b i t o r a m i k o r o z j i n a z y w a m y w i c s u b s t a n c j e , k t ó r e w [r o d o w i s k u k o r o z y j n y m p o w o d u j
z m n i e j s z e n i e s z y b k o [c i k o r o z j i w w y n i k u z a h a m o w a n i a p r o c e s u a n o d o w e g o i ( l u b ) k a t o d o w e g o w
o g n i w a c h k o r o z y j n y c h . R o z r ó |n i a m y :
a ) i n h i b i t o r y a n o d o w e h a m u j c e a n o d o w y p r o c e s r o z t w a r z a n i a m e t a l u
b ) i n h i b i t o r y k a t o d o w e h a m u j a c e k a t o d o w y p r o c e s d e p o l a r y z a c j i
c ) i n h i b i t o r y o r g a n i c z n e a n o d o w o - k a t o d o w e . S a t o p r z e w a |n i e i n h i b i t o r y a d s o r p c y j n e o d z i a Ba n i u
p o d w ó j n y m , c o o z n a c z a , |e s o n e z d o l n e h a m o w a r ó w n o c z e [n i e p r o c e s y a n o d o w e i k a t o d o w e .
4 . 3 . O c h r o n a e l e k t r o c h e m i c z n a .
M e t o d y o c h r o n y e l e k t r o c h e m i c z n e j p o l e g a j n a z m i a n i e p o t e n c j a Bu e l e k t r o d o w e g o m e t a l u w c e l u
z a p o b i e |e n i a l u b o g r a n i c z e n i a j e g o r o z p u s z c z a n i a . W z a l e |n o [c i o d k i e r u n k u p r z e s u w a n i a p o t e n c j a Bu
e l e k t r o d o w e g o c h r o n i o n e g o m e t a l u d o w a r t o [c i n i |s z y c h l u b w y |s z y c h ( d o z a k r e s u p a s y w n e g o )
r o z r ó |n i a m y m e t o d y o c h r o n y k a t o d o w e j i a n o d o w e j .
a ) o c h r o n a k a t o d o w a o z n a c z a , |e p r z e d m i o t p o d d a n y o c h r o n i e s p e Bn i a r o l k a t o d y w k o r o z y j n y m
o g n i w i e g a l w a n i c z n y m . P o t e n c j a B e l e k t r o d o w y c h r o n i o n e g o m e t a l u p r z e s u w a s i w k i e r u n k u u j e m n y c h
w a r t o [c i , a w i c r o z t w a r z a n i e ( u t l e n i a n i e ) t e g o m e t a l u j e s t o g r a n i c z o n e . M e t a l c h r o n i o n y j e s t k a t o d , n a
k t ó r e j m o g z a c h o d z i t y l k o r e a k c j e r e d u k c j i . R o z r ó |n i a s i o c h r o n k a t o d o w g a l w a n i c z n
i e l e k t r o l i t y c z n .
- g a l w a n i c z n a o c h r o n a k a t o d o w a z w a n a c z s t o p r o t e k t o r o w z a c h o d z i b e z u |y c i a z e w n t r z n e g o
|r ó d Ba p r d u . C h r o n i o n y p r z e d m i o t j e s t k a t o d o g n i w a g a l w a n i c z n e g o , k t ó r e g o a n o d s t a n o w i c e l o w o
t r a c o n y m e t a l m n i e j s z l a c h e t n y ( M g , Z n , A l ) z w a n y p r o t e k t o r e m . P r o t e k t o r r o z p u s z c z a j c s i z a b e z p i e c z a
c h r o n i o n y p r z e d m i o t . P r o t e k t o r e m m o |e b y p o w Bo k a n a m e t a l u c h r o n i o n y m ( n p . c y n k o w a n a s t a l ) l u b
o d p o w i e d n i o r o z m i e s z c z o n e p By t y a n o d o w e . S c h e m a t y c z n i e p r o c e s t e n p r z e d s t a w i o n y j e s t n a r y s . 4 a .
- w e l e k t r o l i t y c z n e j o c h r o n i e k a t o d o w e j c h r o n i o n y p r z e d m i o t j e s t j e s t k a t o d o g n i w a z a s i l a n e g o
p r d e m s t a By m z z e w n t r z n e g o |r ó d Ba p r d u ( p r o s t o w n i k a ) . P o m o c n i c z a a n o d a j e s t n a j c z [c i e j w y k o n a n a
z m a t e r i a Bu n i e u l e g a j c e m u r o z t w a r z a n i u ( P t , P b , C , N i ) . R y s . 4 b p r z e d s t a w i a s c h e m a t y c z n i e t e g o t y p u
o c h r o n .
a ) b )
R y s . 4 . Z a s a d a o c h r o n y k a t o d o w e j p r z y
p o m o c y :
a ) a n o d y p r o t e k t o r o w e j
b ) p r d u z e w n t r z n e g o .
b ) o c h r o n a a n o d o w a s t o s o w a n a j e s t g Bó w n i e d l a m e t a l i n a k t ó r y c h t w o r z s i w a r s t e w k i p a s y w n e .
Z a h a m o w a n i e k o r o z j i m o |n a u z y s k a p r z e z p o d w y |s z e n i e p o t e n c j a Bu e l e k t r o d o w e g o p r ó b k i d o w a r t o [c i w
k t ó r e j p o w s t a n i e t e r m o d y n a m i c z n i e t r w a Ba f a z a . N a p r z y k Ba d d l a |e l a z a j e s t n i t l e n e k |e l a z a n a w y |s z y m
s t o p n i u u t l e n i e n i a . Z a k Ba d a s i , |e o t r z y m a n y t l e n e k w y t w a r z a c i e n k , s p o i s t i d o b r z e p r z y l e g a j c d o
m e t a l u w a r s t w . M a o n a w Ba s n o [c i p ó Bp r z e w o d n i k a o m a By m p r z e w o d n i c t w i e j o n o w y m i d l a j e j z a c h o w a n i a
( u t r z y m a n i a p a s y w a c j i ) w y s t a r c z a j u | t y l k o n i e w i e l k i p r d d o d a t k o w y . P o d o b n i e j a k w w y |e j w y m i e n i o n y m
p r z y p a d k u r o z r ó |n i a s i o c h r o n a n o d o w g a l w a n i c z n l u b e l e k t r o l i t y c z n , z g o d n i e z c h a r a k t e r y s t y k :
- w g a l w a n i c z n e j o c h r o n i e a n o d o w e j s t o s u j e s i m e t a l e s z l a c h e t n e ( P t , P d , A g , C u ) j a k o d o d a t k i
s t o p o w e , t w o r z c e k a t o d y l o k a l n e w p r o c e s i e k o r o z j i l u b p o w Bo k i n a m e t a l a c h p a s y w u j c y c h s i n p . s t a l
n i e r d z e w n a , T i , T a , Z r
- w e l e k t r o l i t y c z n e j o c h r o n i e a n o d o w e j z a p e w n i a s i d o p By w p r d u s t a Be g o z e |r ó d Ba
z e w n t r z n e g o p r z e z k a t o d p o m o c n i c z . P o t e n c j a B e l e k t r o d o w y c h r o n i o n e g o m e t a l u ( a n o d a ) r e g u l u j e s i
z a p o m o c p o t e n c j o s t a t u .
4 . 4 . P o w Bo k i m e t a l o w e .
M o |n a t u s t o s o w a p o w Bo k i i z o l u j c e z m e t a l u b a r d z i e j s z l a c h e t n e g o o d m e t a l u c h r o n i o n e g o l u b
p o w Bo k i e k r a n u j c e z m e t a l u m n i e j s z l a c h e t n e g o z a p e w n i a j c e o c h r o n k a t o d o w .
a ) P o w Bo k i i z o l u j c e .
J e |e l i z a Bo |y m y , |e m a t e r i a l e m c h r o n i o n y m j e s t s t a l t o p r z y k Ba d e m p o w Bo k z m e t a l i b a r d z i e j
s z l a c h e t n y c h s p o w Bo k i n p . z C u , N i , C r , P b , S n , A g . W w o d z i e m i k k i e j n a w e t a l u m i n i u m w y k a z u j e
b a r d z i e j d o d a t n i p o t e n c j a B e l e k t r o c h e m i c z n y ( j e s t b a r d z i e j s z l a c h e t n e ) n i | s t a l z e w z g l d u n a p o w s t a w a n i e
w a r s t e w k i p a s y w n e j , k t ó r a d e c y d u j e o o d p o r n o [c i k o r o z y j n e j m e t a l u .
P o w Bo k i z m e t a l i b a r d z i e j s z l a c h e t n y c h o d m e t a l u p o d Bo |a p o w i n n y b y c a Bk o w i c i e s z c z e l n e . W
p r z y p a d k u w y s t p o w a n i a w p o w Bo c e p o r ó w l u b r y s s i g a j c y c h p o d Bo |a m e t a l u c h r o n i o n e g o ( a n o d y )
p o w s t a m o |e n i e b e z p i e c z n y u k Ba d e l e k t r o c h e m i c z n y . P o w i e r z c h n i a a n o d o w a j e s t b a r d z o m a Ba w
p o r ó w n a n i u z p o w i e r z c h n i k a t o d o w c o m o |e d o p r o w a d z i d o k o r o z j i l o k a l n e j m e t a l u k o n s t r u k c y j n e g o
( c h r o n i o n e g o ) . P o w Bo k i m e t a l o w e w y k o n a n e z m e t a l i b a r d z i e j s z l a c h e t n y c h n a z y w a n e s p o w Bo k a m i
k a t o d o w y m i .
b ) P o w Bo k i e k r a n u j c e .
P o k r y w a n i e m e t a l e m m n i e j s z l a c h e t n y m n i | m e t a l c h r o n i o n y o p r ó c z e k r a n u j c e g o d z i a Ba n i a p o w Bo k i
z a p e w n i a o c h r o n k a t o d o w , g d y | p o w Bo k a z m e t a l u m n i e j s z l a c h e t n e g o d z i a Ba w c h a r a k t e r z e a n o d y j a k o
p r o t e k t o r w s t o s u n k u d o m e t a l u c h r o n i o n e g o . P o w Bo k i t a k i e n a z y w a n e s p o w Bo k a m i a n o d o w y m i .
N a j w a |n i e j s z y m z p r a k t y c z n e g o p u n k t u w i d z e n i a z a s t o s o w a n i e m a n o d o w y c h p o w Bo k m e t a l i c z n y c h j e s t
c y n k o w a n i e , c z y l i p o k r y w a n i e s t a l i p o w Bo k c y n k o w .
Z d e c y d o w a n a w i k s z o [ p o w Bo k m e t a l o w y c h n a k Ba d a n a j e s t a l b o p r z e z z w y k Be z a n u r z e n i e w s t o p i o n y m
m e t a l u , z w a n e p o k r y w a n i e m o g n i o w y m , a l b o e l e k t r o l i t y c z n i e z w o d n e g o r o z t w o r u e l e k t r o l i t u p r z e z
e l e k t r o l i z . W m n i e j s z y m s t o p n i u s t o s u j e s i i n n e m e t o d y n a k Ba d a n i a . J e d n z n i c h j e s t m e t a l i z a c j a
n a t r y s k o w a w y k o n a n a p r z y u |y c i u p i s t o l e t u , k t ó r y j e d n o c z e [n i e t o p i i n a p y l a m e t a l w p o s t a c i d r o b n y c h
c z s t e c z e k n a p o w l e k a n p o w i e r z c h n i . W n i n i e j s z y m s k r y p c i e s z e r z e j z o s t a n i e o m ó w i o n a e l e k t r o l i t y c z n a
m e t o d a n a n o s z e n i a p o w Bo k m e t a l o w y c h .
4 . 5 . P o w Bo k i n i e o r g a n i c z n e .
a ) E m a l i e s z k l i s t e
b ) P o w Bo k i t l e n k o w e
c ) P o w Bo k i f o s f o r a n o w e
d ) P o w Bo k i c h r o m i a n o w e
4 . 6 . P o w Bo k i o r g a n i c z n e .
M a j t u z a s t o s o w a n i e r ó |n e g o r o d z a j u t w o r z y w a p o l i m e r o w e , f a r b y w y k a z u j c e d z i a Ba n i e
i n h i b i t u j c e ( n p . f a r b y p o d k Ba d o w e p r z e c i w r d z e w n e ) , o l e j e i s m a r y z d o d a t k i e m i n h i b i t o r ó w k o r o z j i , f a r b y
n a w i e r z c h n i o w e i i n .
4 . 7 . P r o j e k t o w a n i e a o c h r o n a p r z e d k o r o z j .
P r z y p o Bc z e n i a c h e l e m e n t ó w k o n s t r u k c y j n y c h w y k o n a n y c h z r ó z n y c h g a t u n k ó w m e t a l i m o |n a
j u | n a e t a p i e p r o j e k t o w a n i a w z n a c z n y m s t o p n i u o g r a n i c z y k o r o z j g a l w a n i c z n k o n t a k t o w p r z e z
z a s t o s o w a n i e m a t e r i a Bó w i z o l a c y j n y c h .
W p r z y p a d k u p o Bc z e D s p a w a n y c h , n i t o w a n y c h , l u t o w a n y c h i s k r c a n y c h z Bc z e p o w i n n o b y
w y k o n a n e z m a t e r i a Bu b a r d z i e j s z l a c h e t n e g o n i | m e t a l k o n s t r u k c y j n y .
5 . G a l w a n o t e c h n i k a j a k o m e t o d a o t r z y m y w a n i a p o w Bo k o c h r o n n y c h .
P o d p o j c i e m g a l w a n o t e c h n i k a o k r e [l a s i d z i a B e l e k t r o c h e m i i z a j m u j c y s i t e o r i i p r a k t y c z n y m
z a s t o s o w a n i e m p r o c e s ó w z a c h o d z c y c h n a e l e k t r o d a c h , a w y m u s z o n y c h z e w n t r z n r ó |n i c p o t e n c j a Bó w
i z w i z a n y c h z p r z e p By w e m p r d u w o g n i w i e g a l w a n i c z n y m . D o p r o c e s ó w t y c h z a l i c z a m y p r z e d e
w s z y s t k i m e l e k t r o l i t y c z n e n a k Ba d a n i e p o w Bo k m e t a l i c z n y c h , e l e k t r o l i t y c z n e t r a w i e n i e m e t a l i , p o l e r o w a n i e ,
b a r w i e n i e m e t a l i , m e t a l o p l a s t y k , p o w l e k a n i e t w o r z y w s z t u c z n y c h m e t a l a m i , w y t w a r z a n i e p r o s z k ó w
m e t a l i c z n y c h , u t l e n i a n i e ( a n o d o w a n i e ) m e t a l i - g Bó w n i e a l u m i n i u m .
5 . 1 . Z a r y s p r o c e s ó w e l e k t r o l i z y .
W o m a w i a n y c h d o t y c h c z a s o g n i w a c h g a l w a n i c z n y c h , s a m o r z u t n e r e a k c j e u t l e n i e n i a i r e d u k c j i
z a c h o d z c e n a e l e k t r o d a c h b y By zr ó d Be m e n e r g i i e l e k t r y c z n e j d o s t a r c z a n e j w c z a s i e p r a c y t y c h o g n i w .
N a t o m i a s t w p r o c e s i e e l e k t r o l i z y , r e a k c j e r e d o x z a c h o d z c e n a e l e k t r o d a c h s w y m u s z o n e z e w n t r z n
r ó |n i c p o t e n c j a Bó w . S z y b k o [ i r o d z a j r e a k c j i z a l e |y o d m a t e r i a Bu e l e k t r o d k a t o d y i a n o d y , r o d z a j u
e l e k t r o l i t u , o r a z s t o s o w a n e g o n a p i c i a m i d z y e l e k t r o d a m i .
N a p r z y k Ba d w r o z t w o r z e e l e k t r o l i t u M e A , w k t ó r y m z n a j d u j s i d w i e e l e k t r o d y p o Bc z o n e z e
zr ó d Be m p r d u s t a Be g o , r u c h j o n ó w s t a j e s i u p o r z d k o w a n y . K a t i o n y M e + d | d o e l e k t r o d y p o Bc z o n e j z
u j e m n y m b i e g u n e m zr ó d Ba p r d u ( k a t o d a ) , n a t o m i a s t a n i o n y A - d | d o e l e k t r o d y p o Bc z o n e j z d o d a t n i m
b i e g u n e m zr ó d Ba p r d u ( a n o d a ) . N a e l e k t r o d a c h z a c h o d z r e a k c j e c h e m i c z n e :
N a k a t o d z i e n a s t p i p r z y Bc z e n i e e l e k t r o n ó w p r z e z d o d a t n i e j o n y ( k a t i o n y ) M e + ( r e d u k c j a t y c h
j o n ó w ) i t w o r z e n i e s i a t o m ó w M e , w g r e a k c j i :
M e + + e M e
N a a n o d z i e n a t o m i a s t , u j e m n e j o n y A - o d d a j n a d m i a r s w y c h e l e k t r o n ó w ( u t l e n i e n i a j s i ) :
A - - e A
W w o d n y c h r o z t w o r a c h e l e k t r o l i t ó w o b o k p r o c e s ó w z a s a d n i c z y c h ( u t l e n i a n i a i r e d u k c j i j o n ó w
e l e k t r o l i t u ) , z a c h o d z i r e a k c j a e l e k t r o l i z y w o d y . P r z e b i e g t e g o p r o c e s u j e s t n a s t p u j c y :
K a t o d a : 2 H 2 O + 2 e = H 2 + 4 O H -
A n o d a : 2 H 2 O - 4 e = O 2 + 4 H +
I l o [ w y d z i e l o n y c h p r o d u k t ó w n a e l e k t r o d a c h j e s t z w i z a n a z i l o [c i e l e k t r y c z n o [c i , j a k a
p r z e p By n Ba p r z e z r o z t w ó r p o d c z a s e l e k t r o l i z y . Z a l e |n o [c i t e o k r e [l a j p r a w a F a r a d a y ' a :
I p r a w o F a r a d a y ' a . M a s a s u b s t a n c j i w y d z i e l o n e j n a e l e k t r o d z i e p o d c z a s e l e k t r o l i z y j e s t
p r o p o r c j o n a l n a d o n a t |e n i a p r d u i c z a s u t r w a n i a e l e k t r o l i z y
m = k I t
m - m a s a s u b s t a n c j i w y d z i e l o n e j n a e l e k t r o d z i e [ g ]
k - w s p ó Bc z y n n i k p r o p o r c j o n a l n o [c i n a z w a n y r ó w n o w a |n i k i e m e l e k t r o c h e m i c z n y m
I - n a t |e n i e p r d u [ A ]
t - c z a s t r w a n i a e l e k t r o l i z y [ s ]
I p r a w o F a r a d a y ' a m o |n a z a p i s a w p o d a n y w y |e j s p o s ó b , g d y n a t |e n i e p r d u j e s t s t a Be p o d c z a s
e l e k t r o l i z y . J e [l i n a t |e n i e p r d u b y Bo b y z m i e n n e , i l o c z y n I t n a l e |y w e w z o r z e z a s t p i w a r t o [c i Ba d u n k u
Q , k t ó r y p r z e p By n B p r z e z e l e k t r o l i z e r .
m = k Q
J e |e l i Q = 1 k u l o m b , m = k , c z y l i k j e s t l i c z b o w o r ó w n y m a s i e s u b s t a n c j i , k t ó r a z o s t a n i e w y d z i e l o n a n a
e l e k t r o d z i e w w y n i k u p r z e p By w u Ba d u n k u 1 k u l o m b a ( C ) .
I I p r a w o F a r a d a y ' a . M a s y r ó |n y c h s u b s t a n c j i w y d z i e l o n e p r z e z j e d n a k o w i l o [ e l e k t r y c z n o [c i s
p r o p o r c j o n a l n e d o r ó w n o w a |n i k ó w c h e m i c z n y c h t y c h s u b s t a n c j i .
D o [w i a d c z a l n i e s t w i e r d z o n o , |e w c e l u w y d z i e l e n i a 1 g r a m o r ó w n o w a |n i k a d o w o l n e j s u b s t a n c j i
n a l e |y p r z e z r o z t w ó r p r z e p u [c i 9 6 5 0 0 C e l e k t r y c z n o [c i . L i c z b t n a z w a n o s t a B F a r a d a y ' a . W o b e c
t e g o :
G M
k = =
F n F
G - g r a m o r ó w n o w a |n i k s u b s t a n c j i w y d z i e l o n e j n a e l e k t r o d z i e
M - m a s a m o l o w a w y d z i e l o n e j s u b s t a n c j i
n - i l o [ e l e k t r o n ó w b i o r c y c h u d z i a B w e l e m e n t a r n y m p r o c e s i e u t l e n i a n i a l u b r e d u k c j i
F - s t a Ba F a r a d a y ' a
O b y d w a p r a w a F a r a d a y ' a m o |n a z a t e m w y r a z i w z o r e m :
G I t M I t
m = =
F n F
5 . 2 . G a l w a n i c z n e m e t o d y n a n o s z e n i a p o w Bo k .
Z p u n k t u w i d z e n i a u |y t k o w e g o s t o s u j e s i o p r ó c z p o w Bo k a n t y k o r o z y j n y c h k a t o d o w y c h i
a n o d o w y c h , p o w Bo k i d e k o r a c y j n e z Bo t e , r o d o w e , p a l l a d o w e , p l a t y n o w e l u b p o w Bo k i w i e l o w a r s t w o w e n p .
m i e d z i a n o - n i k l o w o - c h r o m o w e i i n . T e c h n o l o g i e n a n o s z e n i a p o w Bo k p o m i m o , |e z n a n e o d X I X , s n a d a l
d o s k o n a l o n e i s t a n o w i p r z e d m i o t o c h r o n y p a t e n t o w e j . P o d r c z n i k i p o d a j z a s a d n i c z e t y p y k p i e l i i
w a r u n k i p r o w a d z e n i a p r o c e s u . W k o n k r e t n y m p r z y p a d k u k o n i e c z n e j e s t j e d n a k i n d y w i d u a l n e
d o p r a c o w a n i e t e c h n o l o g i i .
M i e d z i o w a n i e .
M i e d z, p i e r w i a s t e k n a l e |c y d o g r u p y m e t a l i s z l a c h e t n y c h z e w z g l d u n a w y s o k i p o t e n c j a B
e l e k t r o c h e m i c z n y j e s t b a r d z i e j o d p o r n a n a k o r o z j n i | i n n e m e t a l e k o n s t r u k c y j n e t a k i e j a k |e l a z o , c y n k ,
a l u m i n i u m .
P o w Bo k i m i e d z i o w e p o d n o s z o d p o r n o [ k o r o z y j n w y r o b u j e d y n i e p r z y z a c h o w a n i u c i g Bo [c i i
s z c z e l n o [c i w a r s t e w k i . W i n n y c h p r z y p a d k a c h m i e d z s t a j e s i k a t o d w k r ó t k o z w a r t y m o g n i w i e
k o r o z y j n y m i p r z y s p i e s z a k o r o z j m e t a l u p o d p o w Bo k . ( R y s . X I . 2 ) . P o w Bo k i m i e d z i o w e o s a d z a s i w
c e l a c h d e k o r a c y j n y c h j a k o s a m o d z i e l n e w a r s t e w k i l u b j a k o j e d n z w i e l o w a r s t w o w e j p o w Bo k i C u - N i - C r .
M i e d z i o w a n i e m o |n a w y k o n a n a d w a s p o s o b y :
a ) e l e k t r o l i t y c z n i e - s t o s u j e s i t u k p i e l e s i a r c z a n o w e i c y j a n k o w e
b ) m e t o d b e z p r d o w - p r z e z z a n u r z e n i e m e t a l u o n i |s z y m p o t e n c j a l e e l e k t r o c h e m i c z n y m w r o z t w o r z e
s o l i m i e d z i ( I I ) . R e a k c j a r o z p u s z c z a n i a ( u t l e n i a n i a ) m e t a l u m n i e j s z l a c h e t n e g o i o s a d z a n i a s i ( r e d u k c j i )
m i e d z i z a c h o d z i s a m o r z u t n i e .
C y n k o w a n i e .
C y n k j e s t s z e r o k o s t o s o w a n y j a k o m e t a l n a p o w Bo k i s z c z e g ó l n i e n a s t a l i i |e l i w i e . M i m o , |e j e s t
m e t a l e m o n i |s z e j t e r m o d y n a m i c z n e j s t a b i l n o [c i o d |e l a z a t o j e d n a k p o w Bo k a c y n k o w a p o s i a d a d o b r e
w Ba s n o [c i o c h r o n n e . E f e k t o c h r o n n y n a |e l i w i e i s t a l i s p o w o d o w a n y j e s t :
- o c h r o n p r o t e k t o r o w - c y n k j e s t a n o d ( p r o t e k t o r e m ) w o g n i w i e g a l w a n i c z n y m
- c y n k p o s i a d a w y s o k i e n a d n a p i c i e w y d z i e l a n i a w o d o r u w [r o d o w i s k a c h o b o j t n y c h
- w [r o d o w i s k u a t m o s f e r y c z n y m i w o b e c n o [c i C O 2 p o w i e r z c h n i a c y n k u p o k r y w a s i p a s y w n w a r s t e w k
w g l a n o w
- w [r o d o w i s k u s Ba b o a l k a l i c z n y m w y t w a r z a s i p a s y w n a w a r s t e w k a Z n ( O H ) 2 .
C y n k j e s t w i c m e t a l e m o d p o r n y m n a k o r o z j w [r o d o w i s k a c h , k t ó r y c h p H w a h a s i w g r a n i c a c h 6 - 1 1 .
P o z a t y m o b s z a r e m u l e g a k o r o z j i w r o z t w o r a c h k w a [n y c h z u t w o r z e n i e m j o n ó w Z n 2 + , a w a k l a l i c z n y c h
Z n O 2 2 - . W p r z y p a d k u u s z k o d z e n i a p o w Bo k i p o d Bo |e c h r o n i o n e j e s t p r o t e k t o r o w o . P o w Bo k i c y n k o w e
o t r z y m u j e s i :
a ) m e t o d o g n i o w - p r z e z z a n u r z e n i e c h r o n i o n e g o m e t a l u l u b w y r o b u w k p i e l i s t o p i o n e g o c y n k u
b ) m e t o d g a l w a n i c z n - w p r o c e s i e e l e k t r o l i z y .
P Y T A N I A K O N T R O L N E .
1 . J a k i e s t y p y k o r o z j i ?
2 . N a c z y m p o l e g a k o r o z j a e l e k t r o c h e m i c z n a ?
3 . J a k p o w s t a j m i k r o - i m a k r o o g n i w a k o r o z y j n e ?
4 . N a c z y m p o l e g a d e p o l a r y z a c j a w o d o r o w a ? t l e n o w a ?
5 . J a k i e r e a k c j e z a c h o d z w m i k r o o g n i w a c h k o r o z y j n y c h F e - C u i F e - Z n w r o z t w o r z e H 2 S O 4 ? w
r o z t w o r z e N a C l ?
6 . J a k i j e s t m e c h a n i z m p o w s t a w a n i a r d z y ?
7 . J a k o k r e [l a s i p a s y w n o [ m e t a l i i s t o p ó w ?
8 . N a c z y m p o l e g a m o d y f i k a c j a [r o d o w i s k a k o r o z y j n e g o ?
9 . C o t o s i n h i b i t o r y k o r o z j i ?
1 0 . J a k i e s s p o s o b y o c h r o n y e l e k t r o c h e m i c z n e j m e t a l i ? O m ó w i o c h r o n k a t o d o w i a n o d o w n a
d o w o l n y c h p r z y k Ba d a c h .
1 1 . Z j a k i e g o m e t a l u p o w i n n y b y w y k o n a n e p o Bc z e n i a k o n s t r u k c y j n e d w ó c h r ó |n y c h m e t a l i ?
1 2 . P o d a t r e [ p r a w e l e k t r o l i z y F a r a d a y ' a .
1 3 . J a k i e s s p o s o b y m i e d z i o w a n i a ? O m ó w i m i e d z i o w a n i e b e z p r d o w e .
1 4 . D l a c z e g o p o w Bo k a c y n k o w a c h r o n i o d k o r o z j i w y r o b y z e s t a l i ?
L i t e r a t u r a :
1 . P r a c a z b i o r o w a p o d r e d . K . M o s k w y : w i c z e n i a l a b o r a t o r y j n e z c h e m i i z e l e m e n t a m i t e o r i i i o b l i c z e D
d l a m e c h a n i k ó w , S k r y p t A G H n r 1 4 7 8 s t r . 1 4 2 1 5 4 , K r a k ó w 2 0 0 0
2 . P r a c a z b i o r o w a p o d r e d . J . B a n a s i a i W . S o l a r s k i e g o : C h e m i a d l a i n |y n i e r ó w , A G H O E N , K r a k ó w
2 0 0 0 , r o z d z . V I I .
C Z Z D O ZW I A D C Z A L N A .
w i c z e n i e 1 . - k o r o z j a z d e p o l a r y z a c j w o d o r o w
S p r z t : - b l a s z k a c y n k o w a O d c z y n n i k i : - 1 M r o z t w ó r H 2 S O 4
- b i u r e t a - a l k o h o l e t y l o w y
- p o m p k a g u m o w a
- z l e w k i
- w a g a a n a l i t y c z n a
O p i s w i c z e n i a .
J a k w y n i k a z r e a k c j i e l e k t r o d o w y c h i l o [ r o z p u s z c z o n e g o c y n k u j e s t p r o p o r c j o n a l n a d o i l o [c i
w o d o r u w y d z i e l o n e g o w r e a k c j i p r z y z a Bo |e n i u , |e o b i e r e a k c j e s j e d y n y m i p r o c e s a m i e l e k t r o d o w y m i .
M o |n a z a t e m o k r e [l i s z y b k o [ k o r o z j i |e l a z a i c y n k u b e z p o [r e d n i o z u b y t k u m a s y p r ó b e k i p o [r e d n i o z
i l o [c i w y d z i e l o n e g o w o d o r u .
W t y m c e l u o c z y s z c z o n p a p i e r e m [c i e r n y m p r ó b k c y n k u p r z e m y w a s i w o d , a l k o h o l e m , s u s z y
s i i w a |y n a w a d z e a n a l i t y c z n e j . N a s t p n i e u m i e s z c z a s i w u k Ba d z i e p o m i a r o w y m .
P o n a l a n i u k w a s u d o z l e w k i , r o z t w ó r z a s y s a s i g u m o w g r u s z k d o b i u r e t y i z a m y k a k r a n . O d
t e g o m o m e n t u n a l e |y n o t o w a p o z i o m r o z t w o r u w b i u r e c i e c o 5 m i n u t p r z e z o k . p ó B g o d z i n y . P o p o m i a r z e
p r ó b k w y j m u j e s i z r o z t w o r u , p r z e m y w a s t r u m i e n i e m w o d y , u s u w a s i z p o w i e r z c h n i p r o d u k t y k o r o z j i ,
p r z e m y w a a l k o h o l e m , s u s z y , a n a s t p n i e w a |y s i n a w a d z e a n a l i t y c z n e j . W y n i k i p o m i a r ó w z a n o t o w a w
u m i e s z c z o n e j w s p r a w o z d a n i u
w i c z e n i e 2 . - P o m i a r S E M s t |e n i o w e g o o g n i w a k o r o z y j n e g o .
S p r z t : - 2 e l e k t r o d y s t a l o w e O d c z y n n i k i : - 1 M r o z t w ó r N a C l
- 2 z l e w k i - a l k o h o l e t y l o w y
- m i e r n i k p o t e n c j a Bu
- k l u c z e l e k t r o l i t y c z n y
- p r z e w o d y e l e k t r y c z n e
- r u r k a d o p r o w a d z a j c a p o w i e t r z e
- p a p i e r [c i e r n y
O p i s w i c z e n i a .
E l e k t r o d y o c z y [c i p a p i e r e m [c i e r n y m , p r z e m y w o d , a n a s t p n i e a l k o h o l e m . Z b u d o w a o g n i w o
w g s h e m a t u ( r y s . 5 . ) i z m i e r z y S E M o g n i w a . N a s t p n i e w Bc z y p o m p k d o p r o w a d z a j c p o w i e t r z e d o
j e d n e j z e l e k t r o d i p o k i l k u m i n u t a c h o d c z y t a w a r t o [ S E M o g n i w a .
R y s . 5 .
S c h e m a t s t z e n i o w e g o o g n i w a k o r o z y j n e g o
1 e l e k t r o d y s t a l o w e
2 r o z t w ó r N a C l
3 r u r k a d o p r o w a d z a j c a p o w i e t r z e
4 k l u c z e l e k t r o l i t y c z n y
5 m i e r n i k p o t e n c j a Bu
w i c z e n i e 3 . - O c h r o n a p r o t e k t o r o w a
S p r z t : - e l e k t r o d y : F e , Z n , C u O d c z y n n i k i : - 0 , 1 M r o z t w ó r H 2 S O 4
- p a p i e r [c i e r n y - r o z t w ó r K 3 [ F e ( C N ) 6 ]
- a l k o h o l e t y l o w y
C e l e m w i c z e n i a j e s t i l u s t r a c j a z m i a n y s z y b k o [c i k o r o z j i |e l a z a w k o n t a k c i e z m i e d z i o r a z
c y n k i e m . J a k o w s k a |n i k i l o [c i r o z p u s z c z o n e g o |e l a z a s Bu |y r o z t w ó r s z e [c i o c y j a n o |e l a z i a n u ( I I I ) p o t a s u
( |e l a z i c y j a n e k p o t a s o w y ) . O d c z y n n i k t e n w r e a k c j i z p o w s t a j c y m i p o d c z a s k o r o z j i |e l a z a j o n a m i F e + 2
t w o r z y F e 3 [ F e ( C N ) 6 ] 2 o z a b a r w i e n i u b Bk i t n y m .
O p i s w i c z e n i a .
E l e k t r o d y o c z y [c i p a p i e r e m [c i e r n y m i p r z e m y a l k o h o l e m . D o t r z e c h p r o b ó w e k n a l a p o 2 - 4
c m 3 r o z t w o r u H 2 S O 4 z d o d a t k i e m 2 - 3 k r o p l i K 3 [ F e ( C N ) 6 ] . W p r o b ó w k a c h u m i e [c i k o l e j n o :
a ) b l a s z k |e l a z n
b ) b l a s z k |e l a z n z w a r t z m i e d z i
c ) b l a s z k |e l a z n z w a r t z c y n k i e m
P o c z a s i e 3 m i n w y j m e t a l e z p r ó b ó w e k i p o r ó w n a i n t e n s y w n o [ z a b a r w i e n i a r o z t w o r ó w . W
k t ó r y m p r z y p a d k u s z y b k o [ k o r o z j i |e l a z a j e s t n a j w i k s z a ? W t o k u b a d a n i a m o |n a t a k |e z a o b s e r w o w a
w y d z i e l a n i e s i g a z u ( w o d o r u ) - n a k t ó r y m m e t a l u z a c h o d z i r e a k c j a w y d z i e l a n i a w o d o r u i z j a k
s z y b k o [c i ? K t ó r y m e t a l j e s t p r o t e k t o r e m w p r z y p a d k u b ) i c ) ?
w i c z e n i e 4 . - C y n k o w a n i e e l e k t r o l i t y c z n e .
S p r z t : - e l e k t r o d y : s t a l o w a i c y n k o w a O d c z y n n i k i : - r o z t w ó r d o c y n k o w a n i a
- u k Ba d p o l a r y z a c y j n y w g s c h e m a t u - a l k o h o l e t y l o w y
- w a g a a n a l i t y c z n a
- m i k r o s k o p o p t y c z n y
- p a p i e r [c i e r n y
- s u s z a r k a
O p i s w i c z e n i a .
P o w i e r z c h n i b l a c h y s t a l o w e j o c z y [c i d o m e t a l i c z n e g o p o By s k u . N a s t p n i e p r z e m y w o d ,
o d t Bu [c i a l k o h o l e m , w y s u s z y i z w a |y n a w a d z e a n a l i t y c z n e j . P o Bc z y u k Ba d e l e k t r y c z n y w g s c h e m a t u .
N a l a d o z l e w k i r o z t w ó r d o c y n k o w a n i a , z m i e r z y p o w i e r z c h n i b l a s z k i s t a l o w e j . S p r a w d z i p o p r a w n o [
p o Bc z e D, a n a s t p n i e w Bc z y z a s i l a c z p r d u s t a Be g o , u s t a w i a j c w a r t o [ p r d u t a k , a b y g s t o [ p r d u
w y n o s i Ba o k . 2 A / d m 2 p o w i e r z c h n i c y n k o w a n e j b l a s z k i . P r o c e s e l e k t r o l i z y p r o w a d z i w t e m p . 2 5 - 4 0 o C
p r z e z 1 0 m i n u t .
P o z a k o Dc z e n i u c y n k o w a n i a r o z l c z y u k Ba d . P r z e m y e l e k t r o d y w b i e |c e j i d e s t y l o w a n e j
w o d z i e , w y s u s z y o r a z p o n o w n i e z w a |y e l e k t r o d s t a l o w . N a l e |y p a m i t a , a b y p o r z d n i e w y s u s z y
w a |o n e l e k t r o d - a b y n i e w a |y z a w a r t e j w p r ó b c e w o d y . R o z t w ó r z l a d o n a c z y n i a n a z u |y t k p i e l .
R y s . 6 .
S c h e m a t u k Ba d u d o g a l w a n i c z n e g o c y n k o w a n i a |e l a z a .
1 - p By t k a c y n k o w a
2 - p By t k a s t a l o w a
3 - k p i e l d o c y n k o w a n i a
4 - z a s i l a c z r e g u l o w a n y p r d u s t a Be g o
W y d z . N a z w i s k o , i m i : Z a l i c z e n i e
G r .
T e m a t : K O R O Z J A I O C H R O N A P R Z E D K O R O Z J A
w . 1 . K o r o z j a z d e p o l a r y z a c j w o d o r o w .
O b l i c z y s z y b k o [ k o r o z j i c y n k u z p o m i a r u u b y t k u m a s y p r ó b k i . P o d a w s k a zn i k i s z y b k o [c i
k o r o z j i V c i V p p r z y j m u j c g s t o [ c y n k u = 7 , 1 4 g / c m 3 i k o r z y s t a j c z e w z o r ó w :
m
V c = [ g m 2 d o b a ]
s t
V c 3 6 5
V p = [ m m r o k ]
1 0 0 0 d
c z a s C z a s m 1 m 2 p o w . s p o w . s V c V p
m
[ m i n ] [ d o b a ] [ g ] [ g ] [ m m 2 ] [ m 2 ] [ m m / r o k ]
[ g ] [ g / m 2 d o b a ]
Z n
K i n e t y k a s z y b k o [c i k o r o z j i
C z a s
o d c z y t z b i u r e t y [ c m 3 ] O b j t o [ w o d o r u [ c m 3 ] i l o [ m o l i H 2 ( Z n ) m a s a Z n [ g ]
[ m i n ]
0
5
1 0
1 5
N a r y s o w a w y k r e s z a l e |n o [c i o b j t o [c i w y d z i e l o n e g o w o d o r u o d c z a s u .
P o r ó w n a s z y b k o [c i k o r o z j i w y z n a c z o n e m e t o d g r a w i m e t r y c z n i o b l i c z o n n a p o d s t a w i e o b j t o [c i
g a z o w e g o w o d o r u w y d z i e l o n e g o w c z a s i e r e a k c j i .
O b l i c z e n i a n a l e |y w y k o n a n a o d w r o c i e s t r o n y .
U w a g a :
Z m i e r z o n w d o [w i a d c z e n i u o b j t o [ w o d o r u n a l e |y t r a k t o w a o r i e n t a c y j n i e . W d o k Ba d n i e j s z y c h
p o m i a r a c h p o w i n n o s i u w z g l d n i p r |n o [ p a r y w o d n e j n a d r o z t w o r e m w b i u r e c i e o r a z h y d r o s t a t y c z n e
c i [n i e n i e s Bu p a c i e c z y w b i u r e c i e .
w . 2 . P o m i a r S E M s t |e n i o w e g o o g n i w a k o r o z y j n e g o .
O g n i w o S E M [ V ]
F e N a C l F e
F e N a C l F e ( O 2 )
O k r e s l i w p By w d o p r o w a d z o n e g o p o w i e t r z a ( t l e n u ) n a S E M o g n i w a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O k r e [l i , k t ó r a e l e k t r o d a j e s t k a t o d , a k t ó r a a n o d o g n i w a k o r o z y j n e g o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
P o d a r ó |n i c e w w y g l d z i e k a t o d y i a n o d y o g n i w a k o r o z y j n e g o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
w . 3 . O c h r o n a p r o t e k t o r o w a .
N a p o d s t a w i e z a b a r w i e n i a r o z t w o r u o k r e [l i w k t ó r y m p r z y p a d k u s z y b k o [ k o r o z j i |e l a z a j e s t
n a j w i k s z a ?
W t o k u b a d a n i a m o |n a t a k |e z a o b s e r w o w a w y d z i e l a n i e s i g a z u ( w o d o r u ) - n a k t ó r y m m e t a l u
z a c h o d z i r e a k c j a w y d z i e l a n i a w o d o r u i z j a k s z y b k o [c i ?
K t ó r y m e t a l j e s t p r o t e k t o r e m w p r z y p a d k u b ) i c ) ?
m e t a l e I n t e n s y w n o [ b a r w y S z y b k o [ k o r o z j i W y d z i e l a n i e w o d o r u P r o t e k t o r
F e
F e Z n
F e C u
w . 4 . C y n k o w a n i e e l e k t r o l i t y c z n e
O b l i c z y t e o r e t y c z n y p r z y r o s t m a s y c y n k u n a p r c i e s t a l o w y m p o c y n k o w a n i u z e w z o r u :
m Z n = k I t = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
g d z i e : k = 1 , 2 2 [ g / A h ]
I n a t |e n i e p r d u [ A ]
T c z a s c y n k o w a n i a [ h ]
O b l i c z y w y d a j n o [ p r d o w p r o c e s u c y n k o w a n i a w % j a k o s t o s u n e k p r z y r o s t u m a s y p r ó b k i
c y n k o w a n e j d o t e o r e t y c z n e j i l o [c i w y d z i e l o n e g o c y n k u o b l i c z o n e j z I p r a w a F a r a d a y ' a .
W = ( m / m Z n ) 1 0 0 % = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
m Z n o b l . z W y d a j n o [
P o w . e l e k t r o d y C z a s M a s a p r z e d M a s a p o m
s c y n k o w a n i a t c y n k o w a n i e m c y n k o w a n i u p r a w a F a r a d a y a p r o c e s u
[ g ]
[ h ] m 1 [ g ] m 2 [ g ] [ g ] [ % ]
[ d m 2 ]
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