Kovy využíval člověk již v pravěku, výrobky z nich jsou v našem životě rozšířené. Nejběžnějším kovem je železo a jeho slitiny. Bohužel jsou náchylné ke korozi nebo rezivění – rozkládají se v důsledku oxidace. Včasná ochrana proti korozi umožňuje prodloužit životnost kovových výrobků a konstrukcí.

Druhy koroze

Vědci se již dlouhou dobu potýkají s korozí a identifikovali několik jejích hlavních typů:

• Atmosférický. K oxidaci dochází v důsledku kontaktu se vzdušným kyslíkem a vodní párou v něm obsaženou. Přítomnost škodlivin ve vzduchu ve formě chemicky aktivních látek urychluje rezivění.
• Kapalný. Probíhá ve vodním prostředí, soli obsažené ve vodě, zejména mořské, oxidaci velmi urychlují.
• Půda. Tomuto typu podléhají výrobky a konstrukce umístěné v zemi. Chemické složení půdy, podzemní vody a únikové proudy vytvářejí zvláštní prostředí pro rozvoj chemických procesů.

Na základě prostředí, ve kterém bude výrobek provozován, se volí vhodné způsoby protikorozní ochrany.

Typické typy poškození rzí

Existují následující charakteristické typy poškození korozí:

• Povrch je pokryt souvislou rezavou vrstvou nebo samostatnými kusy.
• Na dílu se objevily malé plochy rzi, pronikající do tloušťky dílu.
• Ve formě hlubokých trhlin.
• Jedna ze složek je ve slitině oxidována.
• Hluboké pronikání do celého objemu.
• Kombinovaný.

Podle výskytu se také dělí:

• Chemikálie. Chemické reakce s účinnými látkami.
• Elektrochemické. Při kontaktu s elektrolytickými roztoky vzniká elektrický proud, pod jehož vlivem dochází k výměně elektronů kovů a k destrukci krystalové struktury za vzniku rzi.

Koroze kovů a způsoby ochrany proti ní

Vědci a inženýři vyvinuli mnoho způsobů, jak chránit kovové konstrukce před korozí.

Průmyslovými metodami se provádí antikorozní ochrana průmyslových a stavebních konstrukcí, různé druhy dopravy.

Často jsou poměrně složité a drahé. K ochraně kovových výrobků v podmínkách domácnosti se používají metody pro domácnost, které jsou cenově dostupnější a nejsou spojeny se složitými technologiemi.

Průmyslový

Průmyslové metody ochrany kovových výrobků jsou rozděleny do několika oblastí:

• Pasivace. Při tavení oceli se do jejího složení přidávají legující přísady jako Cr, Mo, Nb, Ni. Přispívají k vytvoření pevného a chemicky odolného oxidového filmu na povrchu dílu, který zabraňuje přístupu agresivních plynů a kapalin k železu.
• Ochranný kovový povlak. Na povrch výrobku je nanesena tenká vrstva dalšího kovového prvku - Zn, Al, Co atd. Tato vrstva chrání železo před rezivěním.
• Elektrická ochrana. Vedle chráněného dílu se umístí desky z jiného kovového prvku nebo slitiny, tzv. anody. Proudy v elektrolytu protékají těmito deskami a nikoli součástí. Takto jsou chráněny podvodní části námořní dopravy a vrtných plošin.
• Inhibitory. Speciální látky, které zpomalují nebo dokonce zastavují chemické reakce.
• Ochranný nátěr.
• Tepelné zpracování.

Metody ochrany proti korozi používané v průmyslu jsou velmi rozmanité. Volba konkrétní metody ochrany proti korozi závisí na provozních podmínkách chráněné konstrukce.

Domácnost

Domácí metody ochrany kovů před korozí se zpravidla omezují na nanášení ochranných nátěrů a laků. Jejich složení může být velmi rozmanité, včetně:

• silikonové pryskyřice;
• polymerní materiály;
• inhibitory;
• malé kovové piliny.

Samostatnou skupinou jsou konvertory rzi - sloučeniny, které se aplikují na konstrukce již zasažené korozí. Obnovují železo z oxidů a zabraňují opětovné korozi. Převodníky jsou rozděleny do následujících typů:

• Půdy. Aplikují se na čištěný povrch, mají vysokou přilnavost. Ve svém složení obsahují inhibiční látky, umožňují úsporu dokončovacího nátěru.
• Stabilizátory. Přeměňte oxidy železa na jiné látky.
• Konvertory oxidů železa na soli.
• Oleje a pryskyřice, které obalují částice rzi a neutralizují ji.

Při výběru základního nátěru a barvy je lepší je odebírat od stejného výrobce. Vyhnete se tak problémům s kompatibilitou barev a laků.

Ochranné barvy na kov

Podle teplotního režimu provozu jsou barvy rozděleny do dvou velkých skupin:

• konvenční, používá se při teplotách do 80 ° C;
• tepelně odolný.

Podle typu pojiva jsou základní barvy:

• alkyd;
• akryl;
• epoxid.

Kovové povlaky mají následující výhody:

• vysoce kvalitní povrchová ochrana proti korozi;
• snadnost aplikace;
• rychlost sušení;
• mnoho různých barev;
• dlouhá životnost.

Kladivové emaily jsou velmi oblíbené, nejen že chrání kov, ale také vytvářejí estetický vzhled. Stříbrná barva je také běžná pro zpracování kovů. K jeho složení se přidává hliníkový prášek. K ochraně kovu dochází v důsledku tvorby tenkého filmu oxidu hlinitého.

Dvousložkové epoxidové směsi se vyznačují mimořádnou pevností nátěru a používají se pro vysoce namáhané sestavy.

Kovová ochrana doma

Pro spolehlivou ochranu kovových výrobků před korozí je třeba provést následující postup:

• očistěte povrch od rzi a starých nátěrů drátěným kartáčem nebo brusným papírem;
• odmastit povrch;
• okamžitě naneste vrstvu půdy;
• po zaschnutí základního nátěru naneste dvě vrstvy základní barvy.

Při práci používejte osobní ochranné prostředky:

• rukavice;
• Respirátor;
• brýle nebo průhledný štít.

Vědci a inženýři neustále zdokonalují metody ochrany kovů před korozí.

Metody odolnosti proti korozním procesům

Níže jsou uvedeny hlavní metody používané k ochraně proti korozi:

• zvýšení schopnosti materiálů odolávat oxidaci změnou jejich chemického složení;
• izolace chráněného povrchu od kontaktu s aktivními médii;
• snížení aktivity prostředí obklopujícího produkt;
• elektrochemický.

První dvě skupiny metod se používají při výrobě konstrukce a druhá - během provozu.

Metody pro zvýšení odolnosti

Do složení slitiny se přidávají prvky, které zvyšují její korozní odolnost. Takové oceli se nazývají nerezové. Nevyžadují další nátěry a vyznačují se estetickým vzhledem. Jako přísady se používá nikl, chrom, měď, mangan, kobalt v určitých poměrech.

Odolnost materiálů vůči rzi se také zvyšuje odstraněním složek urychlujících korozi, jako je kyslík a síra z ocelových slitin a železo ze slitin hořčíku a hliníku.

Snížení agresivity prostředí a elektrochemická ochrana

Pro potlačení oxidačních procesů se do vnějšího prostředí přidávají speciální sloučeniny, inhibitory. Zpomalují chemické reakce desetinásobně a stokrát.

Elektrochemické metody jsou redukovány na změnu elektrochemického potenciálu materiálu průchodem elektrického proudu. V důsledku toho jsou korozní procesy značně zpomaleny nebo dokonce zcela zastaveny.

Ochrana filmu

Ochranný film zabraňuje molekulám účinné látky v přístupu k molekulám kovu a zabraňuje tak korozním jevům.

Filmy se tvoří z barev, plastů a pryskyřic. Nátěry jsou levné a snadno se nanášejí. Pokrývají produkt v několika vrstvách. Pod barvu se nanáší vrstva základního nátěru, která zlepšuje přilnavost k povrchu a umožňuje úsporu dražší barvy. Takové povlaky slouží od 5 do 10 let. Jako základní nátěr se někdy používá směs fosforečnanů manganu a železa.

Ochranné povlaky se vytvářejí i z tenkých vrstev jiných kovů: zinek, chrom, nikl. Nanášejí se galvanickým pokovováním.

Povlak kovem s vyšším elektrochemickým potenciálem, než má základní materiál, se nazývá anodický. Pokračuje v ochraně základního materiálu a odvádí aktivní oxidační činidla k sobě, a to i v případě částečného zničení. Povlaky s nižším potenciálem se nazývají katodické. V případě porušení takového povlaku urychluje korozi v důsledku elektrochemických procesů.

Kovový povlak lze také nanášet metodou plazmového nástřiku.

Používá se také společné válcování plechů podkladu a ochranného kovu zahřátého na teplotu plasticity. Pod tlakem dochází k vzájemné difúzi molekul prvků do vzájemných krystalových mřížek a ke vzniku bimetalického materiálu. Tato metoda se nazývá obklad.

Problém ochrany kovů před korozí vznikl téměř na samém počátku jejich používání. Lidé se snažili chránit kovy před atmosférickým působením pomocí tuků, olejů, později potahování jinými kovy a především nízkotavitelným cínem (cínováním). Ve spisech starořeckého historika Hérodota (5. století př. n. l.) je již zmínka o použití cínu k ochraně železa před korozí. Úkolem chemiků bylo a zůstává objasnit podstatu korozních jevů, vyvinout opatření, která zabrání nebo zpomalí její průběh. Koroze kovů probíhá v souladu s přírodními zákony a nelze ji proto zcela odstranit, ale pouze zpomalit. Existuje způsob, jak snížit korozi kovů, kterou nelze striktně přičítat ochraně - jedná se o legování kovů, tzn. přijímání slitin. Například v současnosti bylo velké množství korozivzdorných ocelí vytvořeno přidáním niklu, chromu, kobaltu atd. do železa. Takové oceli sice nerezaví, ale jejich povrchová koroze, i když v malé míře, vyžaduje místo. Ukázalo se, že přidáním legujících přísad se korozní odolnost prudce změní. Bylo stanoveno pravidlo, podle kterého je pozorováno prudké zvýšení korozní odolnosti železa, když je legující přísada zavedena v množství 1/8 atomové frakce, tzn. jeden atom dopantu na osm atomů železa. Předpokládá se, že při takovém poměru atomů dochází k jejich uspořádanému uspořádání v krystalové mřížce pevného roztoku, což brání korozi. Jedním z nejběžnějších způsobů ochrany kovů před korozí je aplikace ochranných filmů na jejich povrch: lak, barva, smalt a další kovy. Nátěrové hmoty jsou nejpřístupnější širokému spektru lidí. Laky a barvy mají nízkou propustnost plynů a par, vodoodpudivé vlastnosti a zabraňují proto přístupu vody, kyslíku a agresivních složek obsažených v atmosféře na kovový povrch. Potažení kovového povrchu vrstvou barvy nevylučuje korozi, ale slouží pouze jako bariéra, tedy pouze zpomaluje korozi. Důležitá je proto kvalita nátěru - tloušťka vrstvy, spojitost (pórovitost), rovnoměrnost, propustnost, schopnost bobtnat ve vodě, adhezní síla (adheze). Kvalita nátěru závisí na důkladnosti přípravy povrchu a způsobu nanášení ochranné vrstvy. Z povrchu lakovaného kovu je nutné odstranit vodní kámen a rez. V opačném případě zabrání dobré přilnavosti povlaku ke kovovému povrchu. Špatná kvalita povlaku je často spojena se zvýšenou porézností. Často k němu dochází při tvorbě ochranné vrstvy v důsledku odpařování rozpouštědla a odstraňování vytvrzovacích a degradačních produktů (během stárnutí filmu). Proto se obvykle doporučuje aplikovat ne jednu silnou vrstvu, ale několik tenkých vrstev nátěru. V mnoha případech vede zvětšení tloušťky povlaku k oslabení adheze ochranné vrstvy ke kovu. Vzduchové dutiny a bubliny způsobují velké škody. Vznikají, když je kvalita operace nanášení nízká.Pro snížení smáčivosti vodou jsou nátěry někdy naopak chráněny voskovými sloučeninami nebo organokřemičitými sloučeninami. Laky a barvy jsou nejúčinnější v ochraně proti atmosférické korozi. Ve většině případů jsou nevhodné pro ochranu podzemních staveb a staveb, protože je obtížné zabránit mechanickému poškození ochranných vrstev při kontaktu se zemí. Zkušenosti ukazují, že životnost laku za těchto podmínek je krátká. Mnohem praktičtější se ukázalo použití silných povlaků černouhelného dehtu (bitumenu).

V některých případech působí pigmenty barev také jako inhibitory koroze. Mezi tyto pigmenty patří chromany stroncia, olova a zinku (SrCrO 4, PbCrO 4, ZnCrO 4).

Často se pod vrstvu barvy nanáší vrstva základního nátěru. Pigmenty obsažené v jeho složení musí mít také inhibiční vlastnosti. Jak voda prochází vrstvou základního nátěru, rozpouští část pigmentu a stává se méně korozivní. Mezi pigmenty doporučenými pro půdy je jako nejúčinnější považováno červené olovo Pb3O4.

Místo základního nátěru se někdy provádí fosfátování kovového povrchu. K tomu se na čistý povrch nanášejí štětcem nebo stříkací pistolí roztoky ortofosforečnanu železitého (III), manganu (II) nebo zinku (II) obsahující samotnou kyselinu ortofosforečnou H3PO4. U nás se k tomuto účelu používá 3% roztok směsi kyselých solí Fe (H 2 PO 4) 3 a Mn (H 2 PO 4) 2 s přídavkem KNO 3 nebo Cu (NO 3) 2 jako urychlovačů. se používá. V továrních podmínkách se fosfátování provádí při 97…99 0 C po dobu 30…90 min. Kov rozpouštějící se ve fosfátované směsi a oxidy zbývající na jejím povrchu přispívají k tvorbě fosfátového povlaku.

Pro fosfátování povrchu ocelových výrobků bylo vyvinuto několik různých přípravků. Většina z nich se skládá ze směsí fosforečnanů manganu a železa. Snad nejrozšířenějším lékem je „mazhef“ – směs dihydrofosfátů manganu Mn (H 2 PO 4) 2, železa Fe (H 2 PO 4) 2 a volné kyseliny fosforečné. Název léku se skládá z prvních písmen složek směsi. Vzhledově je majef jemně krystalický prášek bílé barvy s poměrem manganu a železa od 10:1 do 15:1. Skládá se z 46…52 % P2O5; ne méně než 14 % Mn; 0,3…3,0 % Fe. Při fosfátování mazhefem se do jeho roztoku vloží ocelový výrobek, zahřátý na cca 100 0 C. V roztoku se železo rozpouští z povrchu za uvolňování vodíku a vzniká hustá, odolná a ve vodě špatně rozpustná ochranná vrstva manganu a na povrchu se tvoří fosforečnany železité šedočerné barvy. Když tloušťka vrstvy dosáhne určité hodnoty, další rozpouštění železa se zastaví. Fosforečnanový film chrání povrch produktu před atmosférickými srážkami, ale není příliš účinný proti solným roztokům a dokonce ani roztokům slabých kyselin. Fosfátový film tak může sloužit pouze jako základní nátěr pro následné nanášení organických ochranných a dekorativních nátěrů - laků, barev, pryskyřic. Proces fosfátování trvá 40…60 min. Pro urychlení fosfátování se do roztoku zavádí 50...70 g/l dusičnanu zinečnatého. V tomto případě se doba fosfátování zkrátí 10...12krát.

Ve výrobních podmínkách se také používá elektrochemická metoda - úprava výrobků střídavým proudem v roztoku fosforečnanu zinečnatého při proudové hustotě 4 A / dm 2 a napětí 20 V a teplotě 60 ... Fosfátové povlaky samy o sobě neposkytují spolehlivou ochranu proti korozi. Používají se především jako základ pro lakování, poskytující dobrou přilnavost barvy ke kovu. Fosfátová vrstva navíc snižuje poškození korozí způsobené škrábanci nebo jinými defekty.

K ochraně kovů před korozí se používají skelné a porcelánové emaily - silikátové povlaky, jejichž koeficient tepelné roztažnosti by se měl blížit koeficientu tepelné roztažnosti lakovaných kovů. Smaltování se provádí nanesením vodné suspenze na povrch výrobků nebo suchým práškováním. Nejprve se na očištěný povrch nanese základní vrstva a vypálí se v peci. Dále se nanese vrstva krycího smaltu a vypalování se opakuje. Nejběžnější skelné skloviny jsou průhledné nebo tlumené. Jejich složkami jsou SiO 2 (základní hmotnost), B 2 O 3, Na 2 O, PbO. Kromě toho se zavádějí pomocné materiály: okysličovadla organických nečistot, oxidy, které podporují přilnavost skloviny k povrchu, který má být smaltován, tlumiče hluku, barviva. Smaltovací materiál se získává tavením počátečních složek, mletím na prášek a přidáním 6 ... 10% jílu. Smaltované povlaky se nanášejí především na ocel, ale také na litinu, měď, mosaz a hliník.

Smalty mají vysoké ochranné vlastnosti, které jsou dány jejich nepropustností pro vodu a vzduch (plyny) i při delším kontaktu. Jejich důležitou vlastností je vysoká odolnost při zvýšených teplotách. Mezi hlavní nevýhody emailových povlaků patří citlivost na mechanické a tepelné rázy. Při dlouhodobém používání se na povrchu smaltovaných povlaků může objevit síť trhlin, která zajišťuje přístup vlhkosti a vzduchu ke kovu, v důsledku čehož začíná koroze.

Cementové nátěry se používají k ochraně litinového a ocelového vodovodního potrubí před korozí. Vzhledem k tomu, že koeficienty tepelné roztažnosti portlandského cementu a oceli jsou blízké a náklady na cement jsou nízké, je pro tyto účely poměrně široce používán. Nevýhoda nátěrů z portlandského cementu je stejná jako u nátěrů emailem - vysoká citlivost na mechanické rázy.

Běžným způsobem ochrany kovů před korozí je jejich potažení vrstvou jiných kovů. Samotné povlakové kovy korodují nízkou rychlostí, protože jsou pokryty hustým oxidovým filmem. Povlaková vrstva se nanáší různými způsoby: krátkodobým ponořením do lázně roztaveného kovu (žhavý povlak), elektrolytickým vylučováním z vodných roztoků elektrolytů (galvanické nanášení), nástřikem (metalizace), zpracováním s prášky při zvýšených teplotách ve speciálním bubnu ( difúzní povlak), využívající reakci v plynné fázi, například 3CrCl 2 + 2Fe - > 2FeCl 3 + 3Cr (ve slitině s Fe).

Existují i ​​jiné způsoby nanášení kovových povlaků, například druh difúzní metody ochrany kovů je ponoření produktů do taveniny chloridu vápenatého CaCl2, ve kterém jsou nanesené kovy rozpuštěny.

Ve výrobě se široce využívá chemické nanášení kovových povlaků na výrobky. Proces chemického pokovování je katalytický nebo autokatalytický a povrch produktu je katalyzátorem. Roztok použitý pro pokovování obsahuje sloučeninu naneseného kovu a redukční činidlo. Vzhledem k tomu, že katalyzátor je povrchem produktu, dochází k uvolňování kovu přesně na něm, a nikoli v objemu roztoku. Při autokatalytických procesech je katalyzátorem kov usazený na povrchu. V současné době byly vyvinuty metody chemického pokovování kovových výrobků niklem, kobaltem, železem, palladiem, platinou, mědí, zlatem, stříbrem, rhodiem, rutheniem a některými slitinami na bázi těchto kovů. Jako redukční činidla se používá fosfornan a borohydrid sodný, formaldehyd, hydrazin. Chemické niklování přirozeně nemůže nanášet ochranný povlak na žádný kov. Nejčastěji jsou tomu vystaveny měděné výrobky.

Kovové povlaky se dělí do dvou skupin: odolné proti korozi a ochranné. Například pro povlakování slitin na bázi železa první skupina zahrnuje nikl, stříbro, měď, olovo, chrom. Jsou elektropozitivnější s ohledem na železo; v elektrochemické řadě napětí jsou kovy napravo od železa. Do druhé skupiny patří zinek, kadmium, hliník. S ohledem na železo jsou elektronegativnější; v řadě napětí jsou umístěny nalevo od železa.

V běžném životě se člověk nejčastěji setkává s povlaky železa se zinkem a cínem. Plech pokovený zinkem se nazývá pozinkované železo a pocínovaný pocínovaný plech. První se používá ve velkém na střechy domů a z druhého se vyrábí plechové dózy. Oba se získávají hlavně protažením plechu železa taveninou odpovídajícího kovu. Pro větší odolnost se vodovodní potrubí a tvarovky z oceli a šedé litiny často galvanizují také ponořením do taveniny tohoto kovu. To dramaticky zvyšuje jejich životnost ve studené vodě. Zajímavé je, že v teplé a teplé vodě může být životnost pozinkovaného potrubí ještě nižší než u nepozinku.

Testy ukázaly, že pozinkovaný plech s tloušťkou povlaku 0,03 mm, což odpovídá 0,036 g/cm 2 při oboustranném povlaku, vydrží na střechách domů cca 8 let. V industriální atmosféře (v atmosféře velkých měst) slouží také jen čtyři roky. Toto snížení životnosti je způsobeno expozicí kyselině sírové obsažené ve vzduchu měst.

Povlaky ze zinku a cínu (ale i jiných kovů) chrání železo před korozí při zachování kontinuity. Při porušení nátěrové vrstvy (praskliny, škrábance) probíhá koroze výrobku ještě intenzivněji než bez nátěru. Může za to „práce“ galvanického prvku železo – zinek a železo – cín. Praskliny a rýhy jsou vyplněny vlhkostí a tvoří se roztoky. Protože zinek je elektronegativnější než železo, jeho ionty přejdou přednostně do roztoku a zbývající elektrony budou proudit do elektropozitivnějšího železa, čímž se stane katodou.

Vodíkové ionty (voda) se přiblíží k železné katodě a vybijí se a přijímají elektrony. Výsledné atomy vodíku se spojí a vytvoří molekulu H2. Toky iontů budou tedy odděleny a to usnadní tok elektrochemického procesu. Zinkový povlak bude vystaven rozpuštění (korozi) a železo bude prozatím chráněno. Zinek elektrochemicky chrání železo před korozí. Na tomto principu je založena ochranná metoda protikorozní ochrany kovových konstrukcí a zařízení.

V přítomnosti vlhkosti, nebo spíše v přítomnosti elektrolytu, začne fungovat galvanický článek. V něm se rozpustí více elektronegativní kov a struktura nebo zařízení budou katodicky chráněny. Ochrana bude fungovat, dokud se anoda, elektronegativnější kov, zcela nerozpustí.

Katodická ochrana kovů proti korozi je velmi podobná ochraně běhounu. Můžeme říci, že katodická ochrana je modifikací ochrany obětní. V tomto případě je konstrukce nebo trup lodi připojen ke katodě zdroje stejnosměrného proudu a tím chráněn před rozpuštěním.

V případě defektů na pocínovaném plechu je proces koroze výrazně odlišný od procesu koroze galvanizovaného železa. Protože cín je elektropozitivnější než železo, železo se rozpouští a cín se stává katodou. Výsledkem je, že při korozi je zachována vrstva cínu a pod ní železo aktivně koroduje.

Předpokládá se, že nanášení cínu na povrch kovů (cínování) bylo zvládnuto již v době bronzové. To bylo usnadněno nízkou teplotou tání cínu. V minulosti se zvláště často pocínovalo měděné a mosazné nádobí: umyvadla, kotle, džbány, samovary atd. Produkty koroze cínu jsou pro člověka neškodné, proto bylo pocínované nádobí široce používáno v každodenním životě. V XV století. v mnoha evropských zemích (Německo, Rakousko, Holandsko, Anglie a Francie) bylo nádobí vyrobené z cínu široce používáno. Existují doklady o tom, že v krušných horách v Čechách se již ve 12. století začaly vyrábět cínové lžíce, hrnečky, džbánky a talíře.

Pocínované železo se stále používá ve velkém množství pro výrobu nádob na skladování potravin (plechových dóz). K tomuto účelu se však v posledních letech stále více používá hliníková fólie. Zinkové a pozinkované železné nádobí se nedoporučuje pro skladování potravin. Navzdory skutečnosti, že kovový zinek je pokryt hustým oxidovým filmem, stále prochází rozpouštěním. Přestože jsou sloučeniny zinku relativně mírně toxické, mohou být ve velkém množství škodlivé.

Moderní technologie zahrnuje díly a konstrukce vyrobené z různých kovů a slitin. Pokud jsou v kontaktu a dostanou se do roztoku elektrolytu (mořská voda, roztoky jakýchkoli solí, kyselin a zásad), pak může vzniknout galvanický článek. Čím elektronegativnější kov se stane anodou a tím elektropozitivnější katodou. Generování proudu bude doprovázeno rozpouštěním (korozí) elektronegativnějšího kovu. Čím větší je rozdíl v elektrochemických potenciálech kontaktujících kovů, tím větší je rychlost koroze.

Použití inhibitorů je jedním z nejúčinnějších způsobů boje proti korozi kovů v různých agresivních prostředích (atmosférický, v mořské vodě, v chladicích kapalinách a solných roztocích, za oxidačních podmínek atd.). Inhibitory jsou látky schopné v malých množstvích zpomalit nebo zastavit chemické procesy. Inhibitory interagují s meziprodukty reakce nebo s aktivními místy, na kterých dochází k chemickým přeměnám. Jsou velmi specifické pro každou skupinu chemických reakcí. Koroze kovů je jen jedním z typů chemických reakcí, které jsou přístupné působení inhibitorů. Podle moderních koncepcí je ochranný účinek inhibitorů spojen s jejich adsorpcí na povrchu kovů a inhibicí anodických a katodických procesů.

První inhibitory byly nalezeny náhodou, zkušenostmi a často se staly klanovým tajemstvím. Je známo, že damašští řemeslníci používali roztoky kyseliny sírové s přídavkem pivovarských kvasnic, mouky a škrobu k odstranění vodního kamene a rzi. Tyto nečistoty patřily mezi první inhibitory. Nedovolili kyselině působit na kov zbraně, v důsledku čehož došlo pouze k rozpuštění vodního kamene a rzi.

Inhibitory, aniž by to věděli, se v Rusku již dlouho používají. K boji proti rzi připravovali uralští zbrojaři „nakládané polévky“ - roztoky kyseliny sírové, do kterých se přidávaly moučné otruby. Jedním z nejjednodušších inhibitorů atmosférické koroze kovů je dusitan sodný NaNO2. Používá se ve formě koncentrovaných vodných roztoků, ale i roztoků zahuštěných glycerinem, hydroxyethylcelulózou nebo karboxymethylcelulózou. Dusitan sodný se používá ke konzervaci výrobků z oceli a litiny. Pro první žádost. 25% vodné roztoky a za druhé - 40%. Po zpracování (obvykle máčením v roztocích) se výrobky zabalí do parafínového papíru. Nejlepší účinek mají zahuštěné roztoky. Trvanlivost výrobků ošetřených zahuštěnými roztoky se ve srovnání s vodnými roztoky zvyšuje 3...4krát.

Podle údajů z roku 1980 přesáhl počet vědě známých inhibitorů koroze 5 000. Předpokládá se, že 1 tuna inhibitoru ušetří v národním hospodářství asi 5 000 rublů.

Antikorozní ochrana má velký národohospodářský význam. Jedná se o velmi úrodnou oblast pro uplatnění síly a schopností.

Koroze je destrukce kovu, keramiky, dřeva a dalších materiálů v důsledku chemické nebo fyzikálně-chemické interakce. Pokud jde o příčiny takového nežádoucího účinku, jsou různé. Ve většině případů se jedná o strukturální nestabilitu vůči termodynamickým vlivům prostředí. Podívejme se blíže na to, co je koroze. Je také třeba zvážit typy koroze a nebude zbytečné mluvit o ochraně proti ní.

Nějaké obecné informace

Jsme zvyklí slýchat termín "rezivění", který se používá v případě koroze kovů a slitin. Existuje také něco jako "stárnutí" - to je charakteristické pro polymery. V podstatě jsou jedno a totéž. Živým příkladem je stárnutí pryžových výrobků v důsledku aktivní interakce s kyslíkem. Některé plastové prvky se navíc vlivem ničí.Rychlost koroze přímo závisí na podmínkách, ve kterých se předmět nachází. Rez na kovovém výrobku se tedy bude šířit tím rychleji, čím vyšší je teplota. Vlhkost také ovlivňuje: čím je vyšší, tím rychleji se stává nevhodným pro další použití. Empiricky bylo zjištěno, že přibližně 10 procent kovových výrobků je nenávratně odepsáno a na vině je koroze. Typy koroze jsou různé a jsou klasifikovány v závislosti na typu média, povaze proudění a podobně. Pojďme se na ně podívat podrobněji.

Klasifikace

V současné době existuje více než dvě desítky možností rezivění. Uvádíme pouze nejzákladnější druhy koroze. Obvykle je lze rozdělit do následujících skupin:

• Chemická koroze je proces interakce s korozním prostředím, při kterém dochází k redukci oxidačního činidla v jednom aktu. Kov a oxidační činidlo nejsou prostorově odděleny.
• Elektrochemická koroze - proces interakce kovu s ionizací atomů a redukce oxidačního činidla probíhají v různých aktech, ale rychlost do značné míry závisí na potenciálu elektrody.
• Plynová koroze - chemické rezivění kovu při minimálním obsahu vlhkosti (ne více než 0,1 procenta) a/nebo vysokých teplotách v plynném prostředí. Nejčastěji se tento druh vyskytuje v chemickém a ropném průmyslu.

Navíc stále existuje obrovské množství procesů rezivění. Všechny jsou koroze. Druhy koroze, kromě těch popsaných výše, zahrnují biologickou, radioaktivní, atmosférickou, kontaktní, lokální, terčovou korozi atd.

Elektrochemická koroze a její vlastnosti

U tohoto typu destrukce proces pokračuje, když kov přijde do kontaktu s elektrolytem. Tím druhým může být kondenzát nebo dešťová voda. Čím více solí a kyselin je v kapalině obsaženo, tím vyšší je elektrická vodivost a následně i rychlost procesu. Pokud jde o místa kovové konstrukce nejvíce náchylná ke korozi, jsou to nýty, svarové spoje, místa mechanického poškození. Pokud strukturální vlastnosti slitiny železa činí odolnou vůči korozi, proces se poněkud zpomalí, ale stále pokračuje. Typickým příkladem je galvanizace. Faktem je, že zinek má negativnější potenciál než železo. Z tohoto jednoduchého důvodu se slitina železa zotavuje a zinek koroduje. Přítomnost oxidového filmu na povrchu však značně zpomaluje proces destrukce. Všechny druhy elektrochemické koroze jsou samozřejmě extrémně nebezpečné a někdy je dokonce nemožné s nimi bojovat.

Chemická koroze

Taková změna kovu je celkem běžná. Pozoruhodným příkladem je výskyt vodního kamene v důsledku interakce kovových produktů s kyslíkem. Vysoká teplota v tomto případě působí jako urychlovač procesu a mohou se na něm podílet kapaliny jako voda, soli, kyseliny, zásady a roztoky solí. Pokud mluvíme o materiálech, jako je měď nebo zinek, pak jejich oxidace vede k vytvoření filmu, který je odolný vůči další korozi. Výrobky z oceli tvoří oxidy železa. Dále vede ke vzniku rzi, která neposkytuje žádnou ochranu proti dalšímu zničení, ale spíše k tomu přispívá. V současné době jsou všechny druhy chemické koroze eliminovány zinkováním. Mohou se použít i jiné prostředky ochrany.

Druhy koroze betonu

Změna struktury a zvýšení křehkosti betonu pod vlivem prostředí může být tří typů:

• Destrukce částí cementového kamene je jedním z nejběžnějších typů koroze. Vyskytuje se, pokud je betonový výrobek systematicky vystaven srážkám a jiným kapalinám. V důsledku toho dochází k vyplavování hydrátu oxidu vápenatého a narušení struktury.
• interakce s kyselinami. Pokud je cementový kámen v kontaktu s kyselinami, vzniká hydrogenuhličitan vápenatý - agresivní chemický prvek pro betonový výrobek.
• Krystalizace těžko rozpustných látek. Ve skutečnosti se jedná o biokorozi. Pointa je, že mikroorganismy (spory, houby) vstupují do pórů a rozvíjejí se tam, v důsledku čehož dochází k destrukci.

Koroze: druhy, způsoby ochrany

Miliardové roční ztráty vedly k tomu, že lidé začali s tímto škodlivým efektem bojovat. S jistotou lze říci, že všechny druhy koroze nevedou ke ztrátě samotného kovu, ale cenných kovových konstrukcí, jejichž konstrukce stojí spoustu peněz. Těžko říct, zda je možné zajistit 100procentní ochranu. Při správné přípravě povrchu, která spočívá v abrazivním otryskání, lze však dosáhnout dobrých výsledků. Při správné aplikaci spolehlivě chrání lak před elektrochemickou korozí. A speciální povrchová úprava spolehlivě ochrání před zničením kovu pod zemí.

Aktivní a pasivní metody boje

Podstatou aktivních metod je změna struktury dvojitého elektrického pole. K tomu použijte zdroj konstantního proudu. Napětí musí být zvoleno tak, aby se zvýšil produkt, který má být chráněn. Další mimořádně oblíbenou metodou je „obětní“ anoda. Zhroutí se a chrání základní materiál.

Pasivní ochrana zahrnuje použití laku. Hlavním úkolem je zcela zabránit pronikání vlhkosti a kyslíku na chráněný povrch. Jak je uvedeno výše, má smysl používat zinkový, měděný nebo niklový povlak. I částečně zničená vrstva ochrání kov před rezivěním. Tyto typy protikorozní ochrany kovů jsou samozřejmě účinné pouze tehdy, když povrch nemá viditelné vady v podobě prasklin, třísek a podobně.

Galvanizace v detailu

Již jsme uvažovali o hlavních typech koroze a nyní bych chtěl mluvit o nejlepších metodách ochrany. Jedním z nich je galvanizace. Jeho podstata spočívá v tom, že na ošetřovaný povrch je nanesen zinek nebo jeho slitina, která dodává povrchu určité fyzikální a chemické vlastnosti. Stojí za zmínku, že tato metoda je považována za jednu z nejúspornějších a nejúčinnějších, a to navzdory skutečnosti, že asi 40 procent světové produkce tohoto prvku je vynaloženo na zinkování. Ocelové plechy, spojovací materiál, ale i spotřebiče a další kovové konstrukce mohou být pozinkovány. Zajímavé je, že pomocí pokovování nebo nástřiku můžete chránit výrobek jakékoli velikosti a tvaru. Zinek nemá dekorativní účel, i když pomocí některých speciálních přísad je možné získat lesklé povrchy. V zásadě je tento kov schopen poskytnout maximální ochranu v agresivním prostředí.

Závěr

Řekli jsme vám tedy, co je koroze. Uvažovalo se také o typech koroze. Nyní víte, jak chránit povrch před předčasným zreznutím. Celkově je to extrémně jednoduché, ale kde a jak je produkt provozován, je velmi důležité. Pokud je neustále vystaven dynamickému a vibračnímu zatížení, existuje vysoká pravděpodobnost prasklin v laku, kterými se do kovu dostane vlhkost, v důsledku čehož se postupně zhroutí. Použití různých pryžových těsnění a tmelů v místech kontaktu kov na kov však může mírně prodloužit životnost povlaku.

No a to je k tomuto tématu vše. Uvědomte si, že předčasné selhání konstrukce v důsledku koroze může vést k nepředvídatelným následkům. V podniku jsou možné velké materiální škody a lidské oběti v důsledku rezivění nosné kovové konstrukce.

Po desítky stovek let kolem sebe lidstvo vybudovalo širokou škálu technologií. Ale éra, kdy se lidé naučili těžit a zpracovávat kov, posloužila jako začátek tak širokého rozvoje. Díky jeho vlastnostem bylo možné dosáhnout velkých výšin v technologii, postavit vozidla, která by mohla dopravit člověka na druhý konec světa, zbraně, aby se mohli bránit. Nyní však technologie dosáhla takové úrovně, že některé mechanismy vytvářejí jiné.

Navzdory skutečnosti, že kov je středobodem všech (nebo téměř všech) technologií, není to nejdokonalejší materiál. S postupem času a vlivem prostředí na něj propůjčuje rezivění. Tento jev způsobuje větší poškození tohoto materiálu a v důsledku toho zhoršuje provoz zařízení, což může často vést k nehodě nebo katastrofě. Tento článek vysvětlí vše o rezivění oceli, jak k tomuto procesu dochází a co dělat, abyste se mu vyhnuli (nebo ho odstranili).

co je rez?

"Rust" - to je název jakéhokoli druhu ničení tohoto materiálu v každodenním životě. Konkrétně se jedná o zarudnutí, která se tvoří na kovu po reakci s kyslíkem. Oxidace nepříznivě ovlivňuje tento materiál, činí jej křehkým, uvolněnými okraji a snižuje jeho tvrdost a také výkon.

Proto mnoho závodů používá různé formulace ke snížení tření, ochraně proti korozi a dalším negativním vlivům prostředí. Více o tom později. Chcete-li přejít k ochraně proti takovému vystavení, jemně pochopte, jak "hnití" ovlivňuje ocel a jak zabíjí její krystalovou mřížku.

Přirozená destrukce může způsobit různé škody:

• Úplné poškození;
• Porušení hustoty krystalové mřížky;
• Selektivní poškození;
• Podpovrchová.

V závislosti na povaze poškození lze použít různé metody řešení koroze. Každé z možných poškození svým způsobem škodí a je v různých oblastech technologie a výroby nepřijatelné. V energetice je takové ničení obecně nepřijatelné (může to vést k únikům plynu, šíření radiace atd.).

Videoklip o tom, co je rez a jak se před ní chránit:

Expozice rzi

Aby bylo možné efektivně vybrat mechanismy, které působí proti destrukci kovové konstrukce, je nutné pochopit, jak funguje samotná rez. Může být dvou typů: chemický a elektrochemický.

První - chemický - lze přičíst procesu, jak se povrch vzorku ničí jednoduše pod vlivem prostředí (nejčastěji plynů). Taková rez na kovu se tvoří velmi dlouho a je obvykle velmi snadné se mu vyhnout. Díl je nutné očistit a nanést antikorozní nátěry (barvy, laky atd.).

Navíc k tomuto procesu znehodnocování železa dochází ve vlhkém, mokrém prostředí a také při kontaktu s organickými látkami, jako je například ropa. Poslední případ je zvláště důležité vzít v úvahu, protože rez na ropných plošinách je nepřijatelná.

Elektrochemická koroze je vzácnější a vyskytuje se v elektrolytech. Pouze v tomto případě není důležité prostředí, ale proud, který vzniká v důsledku elektrizace. Je to on, kdo ničí kov a jeho povrch (z velké části). Proto jej lze snadno odlišit podle drobivého povrchu kovu.

Chcete-li chránit kov před rzí, musíte vzít v úvahu všechny tyto vlastnosti.

Jak vytvořit správnou ochranu?

Koroze kovů a způsoby ochrany spolu úzce souvisí. Proto lze všechny procesy ochrany rozdělit pouze do dvou skupin: zlepšování kovu během výroby a aplikace ochrany během provozu. První zahrnuje změny chemického složení, díky nimž bude díl odolnější vůči okolním vlivům. Takové vybavení nebo předměty nepotřebují další ochranu.

Do druhé skupiny ochrany patří různé nátěry a izolace pracovního procesu. Existuje několik způsobů, jak se vyhnout destrukci: vyhnout se prostředí, které ji vyvolává, nebo přidat něco, co pomůže zbavit se šíření poškození kovů, bez ohledu na prostředí a prostředí. Doma je možná pouze druhá možnost, protože osoba bez speciálního vybavení, trouby a dalších věcí prostě nemůže ovlivnit již hotový výrobek.

Jak se připravit na rez

Při vytváření kovových výrobků existují dva způsoby, jak odstranit korozi nebo minimalizovat její výskyt. K tomu se do konstrukce přidávají látky (zinek, měď atd.), které jsou odolné vůči plynům a jiným negativním dráždivým látkám. Často se také můžete setkat s opačným efektem.

Jak již bylo zmíněno, existuje takový typ koroze jako selektivní. Zničí určité položky v obchodě. Jak víte, kov se skládá z různých atomů, které tvoří prvky, z nichž každý je v jiné míře náchylný k negativním vlivům. Například v železe je to síra. Aby díl vyrobený z tohoto materiálu sloužil co nejdéle, je z jeho chemického složení odstraněna síra, od které začíná selektivní separace struktury. Doma taková spolehlivá metoda není možná.

Další antikorozní ochrana může být ve výrobě. Při výrobě jsou aplikovány speciální nátěry, které ochrání povrch před vnějším poškozením chemickou reakcí. Konstrukční materiály, které se v tomto případě používají, mohou být pouze ve výrobě, protože je téměř nemožné je koupit ve veřejné doméně. Navíc se taková aplikace často provádí na automatických linkách, což zvyšuje spolehlivost a rychlost nanášení materiálu.

Ale bez ohledu na to, jak je kov vylepšen, tento materiál stále podléhá podtlaku vlhkosti, vzduchu, různých plynů a během provozu se zhorší. Proto je potřeba antikorozní ochrana, která ji nejen ovlivní, ale ochrání ji i před okolním světem.

Kyslík hraje důležitou roli při šíření rzi. Ochrana kovů před korozí je také zpomalením, a nejen prevencí, šíření takového negativního jevu. K tomu se do struktury prostředí zavádějí speciální molekuly - inhibitory - které pronikají do povrchu kovu a poskytují mu jakýsi štít.

Často se používá také antikorozní fólie, kterou lze nanášet různými způsoby. Nejjednodušší (a nejspolehlivější) je ale při aplikaci nástřikem. Používají se k tomu různé polymerní materiály, barvy, emaily a podobně. Také obalují díl a omezují k němu přístup destruktivního prostředí. Boj proti korozi kovů může být velmi rozmanitý, navzdory podobnosti v procesu. Tento chemický proces je nevyhnutelný a téměř vždy uspěje. To je důvod, proč se tolik úsilí věnuje prevenci koroze. Způsoby ochrany s ohledem na to lze kombinovat.

Toto jsou hlavní způsoby ochrany. Jsou oblíbené pro svou jednoduchost, spolehlivost a pohodlí. Zahrnují také nátěry laky a emaily, ale o tom trochu níže.

Pracovníci tedy například před nanášením barvy nebo emailu namažou výrobek základním nátěrem, aby barva lépe „ležela“ na povrchu a mezi ním a výrobkem (který základní nátěr absorbuje) nezůstala žádná vlhkost. Tyto způsoby ochrany kovů před korozí se ve výrobě vždy neprovádějí. Domácí nástroje stačí k tomu, abyste takové operace provedli sami.

Antikorozní ochrana je někdy velmi neobvyklá. Například když je jeden kov chráněn jiným. Tato technika se často používá, když chemickou slitinu nelze změnit. Jeho povrch je pokryt dalším materiálem, který je plný proložených prvky, které jsou odolné vůči korozivním vlivům. Tato takzvaná antikorozní vrstva pomáhá udržet povrch citlivějšího materiálu velmi bezpečný. Povlak může být například z chrómu.

Patří sem také ochranná ochrana kovů před korozí. V tomto případě je povrch, který má být chráněn, potažen kovem, který má nízkou elektrickou vodivost (což je jedna z hlavních příčin koroze). Ale to platí, když je kontakt s okolím minimalizován. Proto se taková ochrana kovů před rzí a jinými nebezpečnými chemickými procesy používá v kombinaci například s inhibitory.

Takové způsoby ochrany se používají, aby se zabránilo mechanickým vlivům. Těžko říct, jak kov nejspolehlivěji ochránit. Každá metoda může přinést své pozitivní výsledky.

Jak získat dobré krytí?

Ne vždy je povinností výrobců chránit kov před korozí. Často se o takový produkt musíte postarat sami, a pak je nejlepším schématem pro zlepšení trvanlivosti součásti povlak.

V první řadě musí být zcela čistý. "Špinavý" zahrnuje:

• Zbytky oleje
• oxidy

Odstraňte je správně a úplně. Například musíte vzít speciální kapalinu na bázi alkoholu nebo benzínu, aby voda dodatečně nepoškodila strukturu. Kromě toho může na povrchu zůstat vlhkost a barva aplikovaná na něj jednoduše nebude plnit své funkce.

V uzavřeném prostředí (mezi povrchem a nátěrem) se bude koroze železa rozvíjet ještě aktivněji, takže taková ochrana kovu před korozí mu spíše uškodí, než pomůže. Proto je důležité vyhýbat se také vlhkosti. Po odstranění nečistot se musí vysušit.

Poté můžete nanést požadovaný nátěr. Ale přesto je to nejlepší způsob, jak se doma chránit před rzí. Přestože existují různé způsoby, jak chránit kovy před korozí, měli byste vždy pamatovat na to, že jejich nesprávné použití může vést k potížím. Není proto třeba vymýšlet něco mimořádného, ​​je lepší použít již osvědčené a spolehlivé metody ochrany kovů před korozí.

Za zmínku také stojí, že povrch jednotky lze zpracovat několika způsoby:

• Chemikálie
• elektrochemický
• Mechanické

To je nejjednodušší způsob, jak zastavit korozi. První dvě položky ze seznamu jsou složitější (technicky) procesy, díky nimž se ochrana proti korozi stává spolehlivější. Koneckonců odmašťují kov, což usnadňuje nanášení ochranného nátěru na něj. Před potažením by nemělo uplynout více než 6-7 hodin, protože během této doby kontakt s médiem „obnoví“ předchozí výsledek, který byl před zpracováním.

Protikorozní ochrana musí být provedena – z velké části – v závodě a během výroby. Nemusíte se ale spoléhat jen na něj. Neuškodí ani podomácku vyrobený prostředek proti korozi.

Je možné se trvale zbavit koroze?

I přes jednoduchost odpovědi by měla být podrobná. Korozi a ochranu kovů před korozí nelze od sebe oddělit, protože jsou založeny na chemickém složení jak samotného produktu, tak jeho okolní atmosféry. Není divu, že metody boje proti korozi jsou založeny právě na těchto ukazatelích. Buď odstraňují „slabé“ částice krystalové mřížky (nebo do ní přidávají spolehlivější inkluze), nebo pomáhají „skrýt“ povrch produktu před plyny a vnějšími vlivy.

Ochrana proti korozi není nic složitého. Vychází z jednoduché chemie a fyzikálních zákonů, které také naznačují, že se nelze vyhnout žádným procesům při interakci prvků. Antikorozní ochrana snižuje pravděpodobnost takového výsledku, zvyšuje odolnost kovu, ale přesto - zcela jej nezachrání. Ať už je to cokoli, stále je třeba jej aktualizovat, zlepšovat a kombinovat a měly by být použity další metody ochrany kovů před korozí.

Dá se říci, jak zabránit korozi, ale nestojí za to usilovat o to, aby jí železo vůbec nepodléhalo. Nátěr také podlehne ničivé síle okolního světa, a pokud se to nehlídá, dostanou se plyny a vlhkost na chráněný povrch, který se pod ním skrývá. Koroze a ochrana kovů je nezbytná (jak ve výrobě, tak během provozu), ale je třeba s ní také zacházet moudře.

Koroze má destruktivní vliv na kovové výrobky a slitiny. Při interakci s prostředím se kovové výrobky barví ve formě rzi. Čím je kov aktivnější, tím je náchylnější ke korozi.

Koroze má destruktivní vliv na auta, lodě, komunikace a další kovové výrobky, což může vést k úniku ropy a plynu a dalším negativním důsledkům. Nepříznivě ovlivňuje lidské zdraví a produkty oxidace znečišťují životní prostředí.

Koroze je nepřijatelná v leteckém, chemickém a jaderném průmyslu. Někdy náklady na opravu kovových výrobků převyšují náklady na materiál, který byl vynaložen na jejich výrobu.

Hlavní typy korozních procesů

Druhy koroze kovů lze rozdělit podle následujících znaků: charakter destrukce, korozní prostředí a mechanismus účinku.

V závislosti na povaze poškození může být koroze:

• pevný. Zároveň může být jednotný a nerovnoměrný. Při stejnoměrnosti je celý povrch výrobku zničen. Při nerovnoměrnosti se objevují skvrny a tečkovité prohlubně;
• intergranulární. V tomto případě proniká hluboko do produktu podél hranic kovových zrn;
• transkrystalický, zatímco kov je proříznut trhlinou skrz zrno;
• volební. Dochází k destrukci jedné ze složek slitiny. Například zinek se může degradovat v mosazi.
• podpovrchová. Začíná na povrchu a postupně proniká do horních vrstev kovu.

Existují následující typy korozivního prostředí:

• atmosféra;
• půda;
• kapalina (alkalické, kyselé nebo solné roztoky).

Mechanismus působení rozděluje korozi na chemickou a elektrochemickou.

Chemická koroze je proces, při kterém dochází k samovolnému rozkladu kovů. Vzniká při interakci kovových výrobků s aktivně korozivním prostředím, nejčastěji plynem. Tyto procesy jsou doprovázeny vysokými teplotami.

V důsledku toho je kov současně oxidován a korozní médium je obnoveno. K chemické korozi dochází také při interakci s organickými kapalinami, například s ropnými produkty, alkoholem atd.

Elektrochemická koroze se vyskytuje v elektrolytech, například ve vodných roztocích. Elektrochemická reakce způsobuje elektrický proud, který přispívá k destrukci kovu. V tomto případě dochází jak k chemickým procesům, při kterých se uvolňují elektrony, tak k elektrickým, při kterých se elektrony pohybují.

Ke zničení dochází při kontaktu různých kovů. Proto jsou kovy, které obsahují hodně nečistot, náchylnější ke zničení.

Heterogenita struktury kovu vede k tomu, že při elektrochemické korozi se podle zákonů galvanického pokovování tvoří páry katoda-anoda. Pokud se kovové výrobky od sebe liší chemickým složením, vytvoří se na povrchu kovových výrobků vrstva rzi.

Tato koroze je nejčastěji příčinou destrukce kovů. Níže uvedené obrázky ukazují mechanismus působení elektrochemické koroze.

Ve vnějším prostředí jsou kovové výrobky nejaktivněji ovlivňovány kyslíkem, vysokou vlhkostí, oxidy síry, dusíku, oxidem uhličitým a podzemními vodami. Slaná voda urychluje oxidační proces, a proto námořní lodě rezaví rychleji než říční.

Tento přirozený proces není možné zastavit, zbývá pouze najít způsoby, jak chránit před korozí. Je pravda, že není možné zcela se zbavit procesu koroze, ale tyto metody pomáhají zpomalit samotný proces.

Metody odolnosti proti korozním procesům

K ochraně kovů před korozí existují následující metody:

• zvýšení odolnosti kovů zvýšením chemického složení;
• izolace kovových povlaků před agresivními vlivy prostředí;
• snížení agresivity prostředí, ve kterém je provoz kovových výrobků;
• elektrochemické, které díky zákonům galvanického pokovování omezují korozní procesy.

Tyto metody lze rozdělit do dvou velkých skupin. První dva způsoby se uplatňují před použitím kovových výrobků, tedy ve fázi jejich výroby. Zároveň se pro výrobu výrobku vybírají určité konstrukční materiály, nanášejí se různé galvanické a ochranné povlaky.

Poslední dva způsoby se používají při provozu kovových výrobků. Zároveň z důvodu ochrany prochází výrobkem proud, agresivita prostředí se snižuje přidáním různých inhibitorů, takže samotný výrobek není před provozem předupravován.

Metody pro zvýšení odolnosti

Tyto ochranné metody jsou založeny na vytváření slitin, které mají antikorozní vlastnosti. Komponenty se přidávají do kovu pro zvýšení jeho odolnosti proti korozi. Příkladem je legování oceli chromem.

Metoda se používá při výrobě oceli. Výsledkem jsou chromované nerezové oceli, které jsou odolné vůči korozi. Zvyšte antikorozní vlastnosti ocelí přidáním niklu, mědi a kobaltu.

Na těchto površích se neobjevuje rez, ale je přítomna koroze. Koroze je zpomalena tím, že k osmi atomům železa je přidán jeden atom legovací přísady, čímž se nařídí uspořádání atomů v krystalové mřížce tuhého roztoku, což zabraňuje korozi.

Odolnost proti korozi lze zlepšit odstraněním nečistot z kovů nebo slitin, které urychlují korozi. Například železo se odstraňuje ze slitin hořčíku nebo hliníku, síra ze slitin železa a tak dále.

Snížení agresivity prostředí a elektrochemická ochrana

Snížení agresivity prostředí je dosaženo odstraněním látek, které jsou depolarizátory, nebo izolací kovů z depolarizátoru. Odstranění kyslíku z prostředí se nazývá deoxidace.

Pro zpomalení procesu koroze se do prostředí zavádějí speciální látky - inhibitory. Mohou být organické nebo anorganické. Molekuly inhibitoru jsou absorbovány povrchem kovu a tím přispívají k prudkému poklesu rychlosti rozpouštění kovu a zabraňují vzniku elektrodových procesů.

Při elektrochemické ochraně pomocí vnějšího elektrického proudu, který prochází kovem, se posouvá potenciál kovu a tím se mění jeho korozní rychlost.

V závislosti na potenciálovém posunu může být elektrochemická ochrana katodická a anodická. Tyto metody se používají k ochraně vrtných plošin, svařovaných kovových základen, podzemních potrubí a také k ochraně podvodních částí lodí.

Ochrana filmu

K ochraně kovových výrobků před korozí lze nanést ochranný nátěr. Jako nátěr můžete použít laky, barvy, emaily, plasty atd.

Nátěrové hmoty se snadno nanášejí, jsou levné, mají vodoodpudivé vlastnosti, chemicky nereagují s kovem, dobře vyplňují póry a praskliny. Slouží k ochraně kovů před složkami životního prostředí, které způsobují korozní procesy.

Pokud zvolíte správné barvy a laky a dodržíte technologii jejich aplikace, mohou sloužit jako nátěr až 5 let.

Často se pod lak nanáší základní nátěr, kterým voda rozpouští některé pigmenty a stává se méně korozivní. Místo základního nátěru lze povrch fosfátovat. Nanášejí se štětcem nebo sprejem. U ocelových výrobků se většina těchto přípravků skládá ze směsí fosforečnanů manganu a železa.

Kovový výrobek můžete chránit nanesením vrstvy kovu, která je odolnější proti korozi. V tomto případě koroze ničí samotný povlak. Takovými kovy jsou chrom, nikl, zinek. Například železo je potaženo chromem.