Przeczytaj
Początki ochrony przed korozją
Pokrycie łebków gwożdzi ołowiem stanowiło ochronę. Na skutek różnicy potencjałów pomiędzy ołowiem a miedzią tworzyło się lokalne ogniwo korozyjne.
Początki ochrony przed korozjąkorozją sięgają czasów starożytnych. Wewnątrz glinianych dzbanów umieszczano miedziane cylindry wraz z żelaznymi elementami. Nikt wówczas, z pewnością nie był świadomy faktu, że miedź połączona z żelazem tworzy ogniwo galwaniczneogniwo galwaniczne. Miedź - jako metal szlachetniejszy od żelaza- przyjmowała w nim rolę katodykatody, a żelazo anodyanody. Jako metal bardziej aktywny od miedzi ulegało korozji, chroniąc tym samym miedziane cylindry przed zniszczeniem, na skutek zmniejszania szybkość ich korozji.
Potwierdzeniem śladów wiedzy o zjawiskach ochrony przed korozją są również inne znaleziska archeologiczne z tamtych czasów. Burty starożytnych, rzymskich statków morskich pokryte były ołowiem, a miedziane gwoździe służyły do mocowania ołowiu. Ołów miał ochraniać je przed insektami.
Na skutek różnicy potencjałów pomiędzy ołowiem a miedzią tworzyło się lokalne ogniwo korozyjne. Słona woda morska sprawiała, że gwoździe stanowiły katodękatodę, a poszycie burty było anodąanodą. Utworzone ogniwo galwaniczneogniwo galwaniczne powodowało, że ołów roztwarzał się, a miedź, jako metal bardziej szlachetny, pozostawała nienaruszona. Ochrona polegała zatem na pokryciu łebków gwoździ ołowiem, przez co zapobiegano roztwarzaniu poszycia. W ten sposób Rzymianie prawdopodobnie nieświadomie uchronili swoje statki przed tragicznymi skutkami korozji.
Ochrona elektrochemiczna
Współcześnie metal można zabezpieczyć przed korozją elektrochemiczną, stosując dwie grupy metod:
ochronę elektrolityczną - w której stosuje się zewnętrzne źródło prądu;
ochronę galwaniczną - w której nie stosuje się zewnętrznego źródła prądu.
Ochrona elektrolityczna
W elektrolitycznej ochronie katodowej materiał chroniony pełni rolę katody ogniwa zasilanego z zewnętrznego źródła prądu. Jako pomocniczą anodę stosuje się materiał, który nie ulega roztwarzaniu (np. Pt, C, Ni).
W elektrolitycznej ochronie anodowej materiał chroniony pełni rolę anody. Potencjał anody (metalu chronionego) regulowany jest za pomocą potencjostatu. Prąd stały doprowadza się ze źródła zewnętrznego przez katodę pomocniczą. Na powierzchni materiału chronionego zachodzą reakcje utlenienia, które powodują, że materiał ulega pasywacji, przez co korozja zostaje zahamowana.
Ochrona galwaniczna
Ochrona galwaniczna może być również ochroną katodową i anodową.
Zalety i wady ochrony katodowej oraz anodowej
Ochrona katodowa
Zalety | Wady | |
|---|---|---|
Elektrolityczna ochrona katodowa | • chroni materiał praktycznie w 100%; | • wymaga systematycznej kontroli i konserwacji; |
Galwaniczna ochrona katodowa | • nie wymaga stosowania zewnętrzych źródeł prądu; | • wymaga wymiany protektora pełniącego rolę anody, który ulega zniszczeniu; |
Ochrona anodowa
Zalety | Wady |
|---|---|
• przedłuża żywotność konstrukcji wykonanych z drogich materiałów; | • duże koszty budowy instalacji (anodowa ochrona elektrolityczna); |
Słownik
(łac. corrosio „zżeranie”) proces niszczenia materiałów, zachodzący pod wpływem reakcji chemicznych lub elektrochemicznych, przebiegających na granicy ze środowiskiem zewnętrznym
układ dwóch elektrod wysyłających bądź pobierających ładunek elektryczny, zanurzonych w roztworze zdolnym do przewodzenia prądu bezpośrednio lub poprzez błonę półprzepuszczalną lub urządzenie łączące elektrolity (klucz elektrolityczny)
(gr. ánodos „droga w górę”) w ogniwie galwanicznym to elektroda, na której zachodzi reakcja utlenienia, czyli oddawania elektronów do katody
(gr. káthodos „schodzenie”) w ogniwie galwanicznym to elektroda, na której zachodzi proces redukcji, czyli przyjmowania elektronów od anody
Bibliografia
Baeckmann W., Schwenk W., Katodowa ochrona metali, Warszawa 1976.
Czerwiński A., Czerwińska A., Jelińska‑Kazimierczuk M., Kuśmierczyk K., Chemia 1, Warszawa 2002.
Dudek Ł., Rokosz K., Hryniewicz T. Zabezpieczenia antykorozyjne w eksploatacji off–shore, AUTOBUSY 8, 2016.
Encyklopedia PWN
Litwin M., Styka – Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 2. Chemia organiczna. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego i technikum. Zakres rozszerzony, Warszawa 2016.
Moskwa K., Mazurkiewicz B., Bisztyga M., Ochrona przed korozją. http://www.chemia.odlew.agh.edu.pl/dydaktyka/Dokumenty/ChO_WO/Metalurgia/Ochrona_teoria.pdf (dostęp: 29.07.2020).
Peabody A. W., Peabody's. Control of Pipeline Corrosion, 2nd Edition, 2001.
Witowski D., Chemia - zbiór zadań otwartych wraz z odpowiedziami, t.1, Rzeszów 2009.