Коррозия металлов с кислородной деполяризацией и её термодинамическая возможность

Процессы коррозии металлов, у которых катодная деполяризация осуществляется растворенным в электролите кислородом по реакции

О₂ + 4ē + 2Н₂О = 4ОН^–

называют процессами коррозии металлов с кислородной деполяризацией.

С кислородной деполяризацией корродируют металлы, находящиеся в атмосфере (например, ржавление металлического оборудования различных, в том числе металлургических и машиностроительных, заводов), металлы, соприкасающиеся с водой и нейтральными водными растворами солей (например, различные охладительные системы,_в том числе охладительные системы доменных, мартеновских и других печей, охлаждаемые водой шейки валков блюмингов, металлическая обшивка речных и морских судов), металлы, находящиеся в грунте (например, различные трубопроводы), и др. Коррозия металлов с кислородной деполяризацией является самым распространенным коррозионным процессом.

Самопроизвольное протекание процесса коррозии металла с кислородной деполяризацией возможно, если

Е_{Ме обр}< Е _обр,

где Е _обр = Е ^о_обр + 2,303^.1g (p / a⁴_oн-) – обратимый потенциал кислородного электрода в данных условиях; Е ^о_обр – стандартный потенциал кислородного электрода при 25° С [обратимый потенциал кислородного электрода при a_oн- = 1 и р = 101 кН/м² (1 атм)]; р – парциальное давление кислорода; a_oн- – активность гидроксильных ионов.

Коррозия металлов с кислородной деполяризацией в большинстве практических случаев имеет место в электролитах, соприкасающихся с атмосферой, парциальное давление кислорода в которой р = 0,21 атм. Следовательно, при определении термодинамической возможности протекания коррозионных процессов с кислородной деполяризацией расчет обратимого потенциала кислородного электрода в этих электролитах следует производить, учитывая реальное парциальное давление кислорода в воздухе. С кислородной деполяризацией протекают следующие виды коррозии: атмосферная, в пресной и морской воде и в нейтральных растворах солей, в аэрированных растворах слабых органических кислот, грунтовая (подземная), в расплавленных солях и др.