Коррозия железа — что там происходит?
Коррозия железа — что там происходит?
Известно, что железо ржавеет. Менее известно, что именно происходит и какие электрические и химические процессы играют роль. В этом посте объясняется не только процесс ржавчины, но и способы защиты железа и черных металлов от ржавчины. Подробнее здесь.
черные металлы
В химии и материаловедении металлы подразделяют на черные и цветные. Ржавчина, как мы знаем, влияет только на черные металлы, такие как железо и сталь. В других металлах тоже есть коррозия, но не в такой форме, как ржавчина в железе. Вот почему коричневая вода поступает только из водопровода, сделанного из железа.
свойства ржавчины
Это потому, что известная нам ржавчина представляет собой соединение железа, а именно FeOOH, которое представляет собой гидроксид оксида железа. Таким образом, ржавчина является продуктом превращения железа, содержащего ионы гидроксида. Он больше по объему, чем железо, из которого он образован, и поэтому откалывается.
Ржавчина образует только рыхлую структуру и поэтому не держится очень стабильно. Только когда ржавчина превращается в стабильное соединение железа с помощью преобразователей ржавчины, она снова становится твердой и однородной.
образование ржавчины
Образование ржавчины – сложный процесс. Это может происходить как кислородная, так и водородная коррозия. В одном случае происходит отвод электронов от железа, в другом случае создается естественный гальванический элемент, обеспечивающий постепенное образование FeOOH.
В обоих случаях процесс проходит в несколько последовательных этапов, для которых должны быть соблюдены особые требования:
- Это должен быть черный металл
- Должно быть достаточное количество кислорода
- Электролитический проводник должен быть доступен
Вода или даже влажный окружающий воздух также подходят в качестве электролитического проводника. В отличие от цветных металлов железо не образует защитного оксидного слоя, препятствующего взаимодействию с атмосферой. Именно поэтому необработанное железо очень быстро ржавеет, если его не обработать.
Защита от коррозии
В качестве защиты от коррозии пригодны все средства и покрытия, препятствующие контакту поверхности железа с атмосферой. Это могут быть как цинковые покрытия (цинкование), так и лаки, краски или некоторые другие покрытия.
В дополнение к пассивным мерам защиты от коррозии также возможны активные меры защиты от коррозии, такие как расходуемые аноды или защита от внешнего тока для железа.