Коррозия железа

Стандартный электродный потенциал железа j⁰_Fe²⁺_{/ Fe} = -0,44 В и j⁰_Fe³⁺_/Fe = -0,037 В. Поэтому при коррозии в раствор переходят ионы Fe²⁺.

В водопроводной воде в присутствии кислорода воздуха стационарный потенциал железа j_Fe = -0,40 В, а в 3 % - ном растворе хлорида натрия достигает значения до j_Fe = -0,50 В. По этому железо может коррозировать с кислородной и с водородной деполяризацией.

При повышении концентрации кислорода в воде скорость кор-розии железа (малоуглеродистых сталей) сначала увеличивается, достигая максимума при содержании кислорода 16 см³/л, а затем уменьшается. Это связано с пассивацией железа кислородом из-за образования адсорбционной пассивной или оксидной плёнки.

В нейтральных растворах хлоридов и сульфатов с повышением концентрации соли скорость коррозии железа возрастает, а затем несколько уменьшается. Максимальная коррозия в 3 % - ном растворе NaCl, что связано с увеличением содержания ионов Cl^- и уменьшением растворимости кислорода. При малой концентрации NaCl сказывается эффект активации анодного процесса ионами Cl^-, а при большой ─ уменьшением растворимости кислорода.

В присутствии анионов , и др. скорость коррозии железа понижается и может быть сведена к нулю. Ингибирующее действие этих анионов связано с торможением анодного процесса.

На коррозию железа влияет рН раствора. В кислых средах при повышении рН до 4 скорость коррозии закономерно уменьшается, а при рН = 4… 9,5 ─ остается постоянной из-за коррозии с кислородной деполяризацией. При этом образуется гидроксид желез (II), насы-щенный раствор которого имеет рН = 9,5. При рН > 9,5 у пограничного слоя раствора рН также увеличивается, в результате железо пассивируется и скорость коррозии уменьшается.

При большой концентрации щелочи и повышенной температуре скорость коррозии железа увеличивается. Процесс протекает с образованием аниона диоксоферрата(II) и выделением водорода.

В неокислительных кислотах - соляной, разбавленной серной и др. коррозия железа происходит с водородной деполяризацией.

При повышении концентрации H₂SO₄ скорость коррозии железа сначала увеличивается и достигает максимума в 50% водном растворе, а затем уменьшается. В 70 ─ 100 %─ных растворах H₂SO₄ железо пассивируется и коррозия не происходит. На его поверхности образуется плотная плёнка сернокислого железа FeSO₄.

В соляной кислоте при увеличении её концентрации скорость коррозии железа повышается. Следует отметить, что в растворе соляной кислоты скорость коррозии железа меньше, чем в растворе серной кислоты той же концентрации.

При повышении концентрации азотной кислоты скорость кор-розии железа сначала повышается, а затем уменьшается, и при содержании около 50 % HNO₃ железо пассивируется.

Введение в раствор серной кислоты анионов Cl^- , Br^-, I^- приводит к уменьшению скорости коррозии из-за их адсорбции на поверхности железа. При этом тормозятся катодный и анодный процессы.