Корозійна стійкість металічних конструкційних матеріаліву нітратних розчинах

Залежність швидкості корозії металів від рН розчинів може бути затруднена утворенням важкорозчинних захисних плівок чи пасивуванням. Тому, для швидкості корозії металів в кислих розчинах має важливе значення не тільки величина рН, а й природа кислоти.

За виключенням магнію і його сплавів, всі конструкційні матеріали кородують в розчинах солей нітратів з кисневою деполяризацією. Це середовище являється типовим електролітом і його дія на метал має електрохімічну природу. Тому інтенсивність процесу корозії в нейтральних розчинах залежить від швидкості протікання катодної реакції іонізації кисню до поверхні металу. Кисень може як позитивно, так і негативно впливати на швидкість процесу корозії. Коли кисень використовується в ролі деполяризатора, то спостерігається збільшення корозії металу.

Швидкість електрохімічної корозії металів в розчинах солей залежить від природи розчинної солі і її концентрації, причому ця залежність може бути різною:

1.водні розчини солей, що гідролізують, впливають на швидкість корозійного процесу в залежності від того, зменшують вони рН розчину (наприклад, AlCl3), чи збільшують його (наприклад, Na2CO3), тобто стає середовище кислим чи лужним в результаті гідролізу солі, зі зміною концентрації таких солей кислотність чи лужність зростає відповідно змінам швидкості корозії металу;

2.якщо розчинна в воді сіль утворює в результаті взаємодії з продуктом корозії важкорозчинну плівку (наприклад, плівка на свинці в розчинах сульфатів), то швидкість електрохімічної корозії металу зменшується порівняно з його корозією у воді, цей ефект зростає зі збільшенням концентрації солі, але переважно до певної міри;

3.розчини солей, що володіють окислювальними властивостями, збільшують швидкість електрохімічної корозії металів, якщо ці солі являються катодними деполяризаторами (наприклад, корозія заліза в розчинах персульфатів), і ефект зростає зі збільшенням концентрації окислювальної солі, але якщо солі пасивують метал, то швидкість корозії сильно знижується;

4.катіони і особливо аніони солей, адсорбуючись на поверхні кородуючого металу і змінюючи будову подвійного електричного шару чи порушуючи захисну пасивну плівку, можуть впливати на протікання електричних процесів електрохімічної корозії металів, а відповідно і змінювати швидкість корозії;

5.солі, що утворюють з іоном кородуючого металу комплекси, сильно зміщують потенціали анодного процесу в негативну сторону і полегшують протікання анодного процесу, зменшуючи концентраційну поляризацію, що приводить до збільшення швидкості корозії до певної межі.

Стимуляторами або прискорювачами корозії називаються речовини, які при введенні в корозійне середовище в незначній кількості, збільшують швидкість корозії металів.

Анодні стимулятори – речовини, що підвищують швидкість анодного процесу електрохімічної корозії металів:а). активні іони (наприклад, Cl‾, Br‾, I‾), адсорбуючись на поверхні пасивної окисної плівки, витісняють і заміщують в ній іони кисню, що робить її розчинною і призводить до прискорення анодного процесу;

б). комплексоутворювачі, зв’язуючи іони розчиненого металу в слабодисоційовані комплекси, сильно зменшують їх активність і понижують анодну концентраційну поляризацію.

Катодні стимулятори – речовини, що збільшують швидкість катодного процесу електрохімічної корозії. Катодними стимуляторами являються іони металів із змінною валентністю.

При корозії металів в розчинах з кисневою деполяризацією спостерігається більш складна температурна залежність, пов’язана з дифузією кисню. Із збільшенням температури швидкість корозії спочатку збільшується до визначеної величини, а потім починає зменшуватися. Таке зменшення корозійного розчинення пов’язане з зменшенням концентрації кисню в розчині.

Основні причини прискорюючого впливу тиску на електрохімічну корозію металів наступні: