Metode de protecție împotriva coroziunii

Introducere

Coroziunea este un proces de degradare superficială sau în adâncime a unui metal sub acţiunea agenţilor chimici, cum ar fi apa, oxigenul sau diverse substanţe din mediul exterior.

După factorii care provoacă degradarea, deosebim două tipuri de coroziune:

Coroziune chimică – datorată acţiunii gazelor uscate sau a neelectroliţilor;

Coroziune electrochimică – provocată de prezenţa apei şi a electroliţilor.

În cele ce urmează se vor face referiri numai la coroziunea electrochimică, aceasta fiind datorată formării unor microelemente galvanice locale cauzate de prezenţa impurităţilor şi a vaporilor de apă.

Cel mai simplu exemplu al acestui proces îl constituie reacţia dintre un metal şi o soluţie aposă de acid:

Me +HX MeX +1/2H2 ;

Prevenirea coroziunii – Generalităţi

O coroziune electrochimică spontană este condiţionată de existenţa unui bun „aspirator” de electroni, aflat în contact electric cu metalul supus coroziunii şi un mediu de solvatare propice pentru ionii metalului. Deoarece metalul este polarizat în sens negativ faţă de potenţialul mixt, el se va dizolva anodic, iar „aspiratorul” de electroni, polarizat anodic faţă de acelaşi potenţial , va consuma , în reacţia de depolarizare, electronii eliberaţi în procesul anodic. Tinând cont de acest lucru rezultă că prevenirea coroziunii este posibilă pe mai multe căi.

Alegerea metodei de protecţie anticorozivă depinde de natura coroziunii, de condiţiile în care se manifestă, de eficacitatea metodei şi de economicitatea ei. Deseori, se apelează nu numai la o singură metodă ci la asocierea a două, efectul protector astfel obţinut fiind superior celui oferit de metodele individuale.

Eficacitatea protecţiei se exprimă cantitativ prin aşa numitul coeficient de inhibare ɣ sau prin gradul de protecţie Z. Cel dintâi exprimă descreşterea vitezei de coroziune, după aplicarea metodei de protecţie şi se calculează prin raportul :

ɣ= i_cor/〖i^;〗_cor ,

unde 〖i^;〗_cor este viteza de coroziune măsurată după aplicarea protecţiei. Gradul de protecţie Z, exprimat procentual, se calculează prin egalitatea:

Z= i_(cor-〖i^'〗_cor )/i_cor *100=(1-〖i^'〗_cor/i_cor )*100.

Dacă de exemplu, prin aplicarea unei metode de protecţie anticorozivă se obţine 〖i^;〗_cor=1/2i_cor , eficienţa ei se caracterizează printr-un coeficient de inhibare 2 sau printr-un grad de protecţie de 50%.

Toate metodele de protecţie modifică evoluţia procesului de coroziune, fie reducându-i viteza, fie oprindu-l complet.Întrucât diagramele de coroziune , caracterizează cel mai bine un proces de coroziune , ele pot servi la aprecierea schimbărilor ce intervin în evoluţia acestui proces ca urmare a aplicării unei metode de protecţie.

Metodele de protecţie aplicate în practică se clasifică convenţional în cinci grupe:

1. Metode electrochimice;

2. Metode bazate pe modificarea proprietăţilor metalului corodat;

3. Metode bazate pe modificarea proprietăţilor mediului corosiv;

4. Metode legate de modul de executare şi de exploatare al aparaturii metalice;

5. Metode combinate.

Metode electrochimice

Metodele electrochimice de protecţie se bazează pe modificarea potenţialului metalului supus protecţiei prin polarizare.

Figura de mai jos pune in evidenţă procesul de reducere a vitezei de coroziune a unui metal prin deplasarea potenţialului de coroziune la valori ɛ≤ ɛe,M –protecţie catodică şi ɛ > ɛp – protecţie anodică.