8

3.2 Potenialul de electrod

La contactul suprafeei metalice cu un electrolit apare o pil galvanic, de coroziune, a crei schem este redat n figura 3.1. Dizolvarea metalului n aceast pil cuprinde trei procese interdependente:

- procesul anodic de ionizare (oxidare) ce const n trecerea ionilor metalici n soluie i liberarea de electroni;

EMBED Microsoft Equation 3.0

EMBED Microsoft Equation 3.0

EMBED Microsoft Equation 3.0 - procesul chimic, de deplasare a electronilor din zona anodic spre cea catodic i a ionilor metalici n electrolit;

procesul catodic, n care electronii liberai sunt preluai de ctre depolarizatorul d existent n soluie.

Aceste procese sunt legate printr-un bilan riguros de sarcini electrice.

Depolarizanii D pot fii:

- ionii de hidrogen H+, ionii metalici de valen superioar (Fe3+), unii anioni care nu reacioneaz cu metalul etc;

- oxigenul, compuii chimici capabili s cedeze oxigen molecular i halogenii care pot reaciona cu metalul.

Pentru a avea loc dizolvarea metalului este suficient s intervin un proces la un potenial mai pozitiv dect potnialul de echilibru al metalului.

La coroziunea electrochimic, mai frecvente procese catodice sunt cele care au loc cu desccarea ionilor de hidrogen i cu reducerea oxigenului.n primul caz se vorbete de o coroziune cu depolarizare de hidrogen, iar n al doilea caz, de coroziune cu reducere de oxigen.

Dac activitatea ionilor este mai mare n reeaua metalic, atunci acetia vor trece n soluie, ncrcnd metalul negativ. Dac activitatea ionilor din soluie este mai mare, atunci ionii din soluie vor trece pe metal ncrcndu-l. n sfrit, dac activitatea ionilor va fi identic n metal i n soluie, atnci schimbul ce va avea loc n aceast stare corespunde unui echilibru ntre ionii descrcai din metal i cei din soluie.

Diferena de potenial care intervine ntre metal i soluie n condiiile deplasrii unidirecionale a ionilor, poart numele de potenial de electrod.

Potenialul de electrod se stabilete cu relaia

EMBED Microsoft Equation 3.0

EMBED Microsoft Equation 3.0 / V/

n care E0 este potenialul electrochimic standard al metalului n stare de echilibru fa de electrodul de hidrogen, n V;

R=8,31439 constanta gazelor perfecte, n J/grad.mol;

Z valena metalului;

F=96493 Coulombi;

T=t+273,16 temperatura absolut, n K;

C concentraia ionilor metalici n soluie, n mol/l

Experiena arat c valoarea curentului, imediat dup nchiderea circuitului electric prin soluie se modific i se stabilizeaz la o valoare practic constant.

Aceast modificare este cauzat de polarizarea electrozilor. n cazurile conorete, apare s fie o polaritate anodic

EMBED Microsoft Equation 3.0 n sensul deplasrii potenialului ctre valori pozitive

EMBED Microsoft Equation 3.0 fie o polarizare catodic n direcia potenialelor mai negative

Procesele de electrod care micoreaz polarizarea anodic, respectiv catodic, se numesc procese de depolarizare anodic, respectiv catodic. Substanele introduse n mediul coroziv care micoreaz polarizarea se numesc depolarizani.

Dac se traseaz variaia curentului I n funcie de potenialul E corespunztor trecerii sau depolarizrii hidrogenului se obin dou curbe, care nsumate dau variaia potenialului din sistem (fig.3.2)

La valoarea potenialului staionar sau de coroziune, Ecor, curentul ce caracterizeaz coroziunea icor este echilibrat de curentul caracteristic reducerii hidrogenului iH. Potenialul staionar se situeaz ntre potenialele de echilibru EeM i EeH, poziia lui depinznd de cele dou curbe de polarizare parial.

Curbele de polarizare parial sunt caracteristice suprafeelor reale, neomogene, pe care sunt prezente numeroase micropile locale.

Curbele de polarizare n mediu acid oxidant i mediu bazic sunt redate schematic n fig.3.3 pentru trei categorii de materiale: corodabile, seminobile i nobile. n aceste medii coroziunea are loc cu depolarizare de oxigen.

In mediile acide oxidante valoarea curentului de coroziune icorcrete odat cu mrirea concentraiei de oxigen. Procesul de coroziune se desfsoar la o diferen de potenial mic E"cor i o vitez mai mare.

n mediile bazice n care este prezent grupul oxidrii OH-, poziiile curbelor de polarizare se deplaseaz spre stnga (fig.3.3b). i n acest caz,

trecerea n soluie a ionilor metalici este cu att mai intens cu ct concentraia n oxigen a mediului este mai mare.

Pentru ambele procese de coroziune cu reducere de oxigen, toi factorii care intensific difuzia oxigenului spre metal contribuie la mirea vitezei de coroziune (agitare, curgere turbulent, aerare etc)._153814356.unknown

_210694236.unknown

_210694556.unknown

_210694876.unknown

_210696156.unknown

_210697116.unknown

_210697436.unknown

_286826592.unknown

_286826912.unknown

_286827232.unknown

_286827552.unknown

_286827872.unknown

_286828192.unknown

_210696796.unknown