DETERMINAREA POTENTIALULUI DE COROZIUNE

9. Determinarea potenialului de coroziune

Scopul lucrrii

Se va determina potenialul de coroziune i se vor calcula supratensiunea anodic i catodic pentru Fe, Zn, Al supuse coroziunii n mediu acid (soluie H2SO4), n mediu bazic (soluie NaOH) i n mediu neutru (soluie NaCl).

n mediu acid are loc coroziunea cu depolarizare de hidrogen, iar n mediul neutru i alcalin - coroziunea cu depolarizare de oxigen.Principiul lucrrii.

Se definete drept electrod sistemul electroneutru metal/soluie de electrolit. Electrozii pot fi reversibili i ireversibili. Electrozii reversibili sunt caracterizai de reacii de echilibru la interfaa metal/soluie de electrolit. Cnd soluia reprezint un mediu coroziv reaciile la interfaa metal/soluie de electrolit sunt ireversibile. Ca urmare a desfurrii simultane a proceselor de ionizare a metalului (procese anodice) i depolarizrii, reducerii agenilor corozivi din soluia de electrolit (procese catodice) pe aceeai suprafa metalic, la interfaa metal/mediu coroziv apare spontan, o diferen de potenial numit potenial de coroziune.

Procesul global al coroziunii cu depolarizare de hidrogen sau oxigen se obine prin nsumarea algebric a reaciilor de ionizare a metalului (oxidare) i a reaciei de depolarizare (reducere) a ionilor sau moleculelor din mediul coroziv.

Reaciile chimice n coroziunea cu depolarizare de hidrogen sunt:

n medii acide:

Reacie de ionizare a metalului (oxidare), M(M+z +ze-

Fe( Fe+2 + 2e-

i Reacie de depolarizare (reducere), zH++ze- (z/2 H2

2H+ + 2e-( H2Reacie global:

M+ zH+ ( M+z + z/2 H2,

Fe + 2H+( Fe+2 + H2

n medii neutre i alcaline:

Reacie de oxidare,

M(M+z +ze-

Fe( Fe+2 + 2e-

Reacie de depolarizare (reducere), zH2O+ze-(zOH-+z/2H2 2H2O+2e- (2OH- + H2Reacie global: M + zH2O( M+z + zOH- + z/2 H2,

Fe + 2H2O (Fe+2 + 2OH- + H2

Coroziune cu depolarizare de oxigen:

n medii acide:

Reacie de oxidare,

M(M+z +ze-

Fe( Fe+2 + 2e-Reacie de depolarizare,

zH++z/4 O2 +ze- ( z/2H2O

2H++1/2 O2 +2e- ( H2O

Reacie global:

M+ zH++z/4 O2 ( M+z +z/2H2O,

Fe+ 2H++1/2 O2 ( Fe+2 +2H2On medii neutre i alcaline:

Reacie de oxidare,

M(M+z +ze-

Fe( Fe+2 + 2e-Reacie de depolarizare (reducere),

z/2 H2O +z/4O2+ze-( zOH-

H2O +1/2O2+2e-( 2OH-

Reacie global:

M+z/2 H2O +z/4O2 (M(OH)z,

Fe+ H2O +1/2O2 (Fe(OH)2Supratensiunea se definete matematic astfel:

(1)

unde i este potenialul electrodului metalic strbtut de un curent electric (curent de descrcare, curent de electroliz, curent de coroziune), iar i=o reprezint potenialul de coroziune n circuit deschis, i=0.

n cazul coroziunii electrochimice:i=cor i i=o =o1 sau i=o =o2

ntre potenialele de electrod (de echilibru) i potenialul de coroziune la care se desfoar simultan procesul anodic sau catodic al metalului, exist relaiile:

; SYMBOL 104 \f "Symbol"a - supratensiunea anodic (a>0); (2)

; SYMBOL 104 \f "Symbol"c - supratensiunea catodic (c