Kinetika korózie

Mechanizmus korózie

Pri koróznej chemickej reakcii sa uvoľňujú a pohlcujú elektróny, čo znamená, že rýchlosť prúdenia elektrónov (elektrický prúd) je mierou rýchlosti prebiehajúcej reakcie.

Rýchlosť korózie je daná rýchlosťou čiastkových dejov:• transportných (napr. konvekcia, difúzia),• chemických reakcií.

Celkovú rýchlosť určuje pomalší z dejov.

Kinetika korózie

Množstvo premenenej látky:

Rýchlosť korózie:

][gInF

MQ

nF

Mm

]..[ 12 smgnF

iM

S

mr

Kinetika korózie

Zn→Zn2++2e

Zn2++2e →Zn

-0,76 V

Kinetika korózie

Zn→Zn 2++2e

Zn2++2

e →

Zn-0,76 V

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

Me→Men++n.e

Men++n.e→Me

Er,Me

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

X→Xn++n.e

Xn++n.e→X

Er,X

Xn++n.e→X

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

X→Xn++n.e

Er,Me

Me→Men++n.e

Men++n.e→Me

Er,X

Zn→Zn2++2.e

Zn2++2.e→Zn 2H++2.e→2H

2H→2H++2.e

-0,76 0

Xn++n.e→X

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

Me→Men++n.eZn→Zn2++2.e

2H++2.e→2H

Ekor

ikor,a

ikor,k

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

Zn→Zn

2+ +2.e

Zn 2++2.e→Zn

Xn++n.e→

X

2H++2.e→

2H

X→

Xn+ +n

.e

2H→

2H+ +2

.e

EkorEr,Me Er,X

i kor

Xn++n.e→X

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

Me→Men++n.e

Ekor

Spriahnuté reakcie – korózny diagram

Xn++n.e→X

Me → Men++n.e

Ekor

i kor

Imunita, aktivita, pasivita

Prechod kovu do pasívneho stavu

Prechod kovu do pasívneho stavu

Imunita, aktivita, pasivita

Z hľadiska vzájomnej polohy anodickej a katodickej krivky, polohy potenciálov Epp , Et a na základe hodnôt prúdových hustôt ip , ikor a ikp rozlišujeme 4 prípady:• kov sa môže v danom prostredí udržať v aktívnom alebo

pasívnom stave, avšak prechod z jedného do druhého stavu nie je samovoľný

• kov v danom prostredí prechádza samovoľne do pasívneho stavu

• kov sa nemôže v danom prostredí udržať v pasívnom stave a vždy samovoľne prechádza do stavu aktívneho

• kov sa nemôže v danom prostredí udržať v pasívnom stave a vždy samovoľne prechádza do stavu aktívneho alebo transpasívneho

Prechod kovu do pasívneho stavu – 1. skupina

Prechod kovu do pasívneho stavu – 1. skupina

• korózny potenciál sa ustáli buď v aktívnom alebo v pasívnom stave, podľa toho, kde ležal východiskový potenciál

• prechod do pasívneho stavu musí byť zabezpečený zvonku (vonkajším prúdom alebo zmenou prostredia)

• prechodom kovu do pasívneho stavu dochádza

• k (výraznému) zníženiu rýchlosti korózie

• k posunu potenciálu kovu ku kladnejším hodnotám, čo zdanlivo zodpovedá vzrastu elektrochemickej ušlachtilosti

• napr. oceľ v zriedenej HNO3 (30 až 40 %)

Prechod kovu do pasívneho stavu – 2. skupina

Prechod kovu do pasívneho stavu – 2. skupina

• pri akomkoľvek východiskovom potenciáli sa korózny potenciál ustáli iba v oblasti pasivity

• prechod do pasívneho stavu musí je zabezpečený prostredím, nie je potrebný vonkajší zásah

• v roztoku musí byť určitá minimálna koncentrácia oxidačného činidla – kritická pasivačná koncentrácia

• napr. oceľ v koncentrovanej HNO3 (min. 65 %) – ikp ocele a ik kyseliny dusičnej majú vysoké hodnoty, rádovo A.cm-2

• napr. nehrdzavejúca oceľ v prevzdušnenej zriedenej H2SO4 (rúdové hustoty majú nízke hustoty – rádovo mA.cm-2)

Prechod kovu do pasívneho stavu – 3. skupina

napr. oceľ v zriedených HNO3 alebo H2SO4

Prechod kovu do pasívneho stavu – 4. skupina

napr. nehrdzavejúca oceľ v okyslených roztokoch chrómanov