Proces korozji elektrochemicznej

Proces korozji elektrochemicznej jest wynikiem działania elektrolitu na metal. Cechą charakterystyczną metali jest przede wszystkim ich duża przewodność elektryczna. Na przykład oporność najgorzej przewodzącego prąd metalu - bizmutu wynosi 106 • 10-6 om • cm, a typowego niemetalu: siarki 1,91 • 1017 om • cm. Roztwory soli mają również wysoką przewodność elektryczną (program uprawnienia budowlane na komputer).

Przewodność elektryczna metali jest uwarunkowana występowaniem w metalu swobodnych elektronów, które wskutek przyłożonej z zewnątrz różnicy potencjałów wędrują w kierunku powstającego pola elektrycznego i w ten sposób powodują przepływ elektryczności - prąd elektryczny. W elektrolitach przepływ prądu elektrycznego odbywa się wskutek ruchu jonów, czyli cząsteczek zaopatrzonych w ładunki elektryczne. A więc przepływowi prądu odpowiada równocześnie przeniesienie odpowiedniej ilości materii. Dlatego w wyniku pracy ogniw galwanicznych zawsze występuje niszczenie ujemnych elektrod.

Mechanika niszczenia metali z powodu korozji polega głównie na oddziaływaniu procesów elektrochemicznych związanych z pracą tzw. mikroogniw galwanicznych.
Zaobserwować i zbadać pewne podstawowe zjawiska korozji można najłatwiej na modelu mikroogniwa, tzn. na ogniwie galwanicznym o dużych elektrodach, pozwalających w znacznym przybliżeniu na przeprowadzenie pomiarów korozji elektrochemicznej (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Jeżeli płytkę cynkową zanurzymy do wody, to wskutek wzajemnego oddziaływania kationów Zn2 i dipolowych cząsteczek wody część kationów cynku przechodzi do roztworu, a elektrony pozostają w metalu. W wyniku tego na granicy metal-roztwór powstaje tzw. podwójna warstewka elektryczna. Kationy, które przeszły do wody, wskutek przyciągania umiejscawiają się blisko powierzchni ujemnie naładowanego metalu. Pomiędzy cieczą a metalem powstaje różnica potencjałów. Jest ona niewielka, ponieważ tylko mała ilość kationów przechodzi do wody (uprawnienia budowlane).

Aktywność elektrochemiczna metali

Zanurzając płytkę cynkową do normalnego roztworu siarczanu cynkowego ZnS04 można stwierdzić, że na granicy zetknięcia metalu z roztworem powstaje również różnica potencjałów, lecz nieco mniejsza niż uprzednio. Jeżeli natomiast zanurzymy płytkę miedzianą do normalnego roztworu siarczanu miedziowego CuS04, wtedy nie następuje przejście kationów miedzi Cu2+ z metalu do roztworu, lecz odwrotnie: kationy miedzi z roztworu wydzielają się na metalu, ładując go dodatnio. Pozostałe w roztworze aniony SO4 ładują go ujemnie, a na granicy zetknięcia metalu i roztworu powstaje również pewna określona różnica potencjałów (program egzamin ustny).

Jak z tego wynika, niektóre metale w roztworach własnych soli uzyskują potencjał ujemny, a inne dodatni. Procesy te wyjaśniają w przybliżeniu istotę działania ogniwa galwanicznego (opinie o programie).
Aktywność elektrochemiczną metali można ocenić na podstawie ich tzw. normalnych potencjałów elektrodowych £„. Normalny potencjał elektrodowy £„ przyjęto definiować jako potencjał, który wykazuje elektroda względem roztworu o aktywności jej jonów a = 1, w odniesieniu do normalnej elektrody wodorowej. Normalna elektroda wodorowa jest półogniwem utworzonym z normalnego roztworu kationów wodorowych, w którym zanurzona jest elektroda (drut, blaszka) z platyny, złota lub palladu i przez który przepływa wodór pod ciśnieniem jednej atmosfery (segregator aktów prawnych).

Przyjmując potencjał normalnej elektrody wodorowej - 0, pomiar siły elektromotorycznej E danego ogniwa daje od razu poszukiwany potencjał badanej elektrody £x.
Wartości normalnych potencjałów elektrodowych £„ niektórych metali podano w tablicy 25-2; w tablicy tej metale ustawiono w tzw. szereg napięciowy.

Znając normalne potencjały £„, tzw. potencjały, jakie te metale wykazują względem roztworu ich jonów o aktywności a = 1, można obliczyć siły elektromotoryczne E ogniw zestawionych z tych metali w ich roztworach o dowolnych stężeniach (promocja 3 w 1).
Każdy metal stojący wyżej w szeregu napięciowym zdolny jest do wypierania niżej stojących kationów. Elektroda obojętna (Pt, Au, C) przyjmuje potencjał redox,‘w którym jest zanurzona.