Анодный и катодный процессы при электрохимической коррозии

При электрохимической коррозии выделяют два взаимосвязанных процесса: анодный и катодный.

v Анодный процесс – окисление металла, проходит на участках изделий с меньшим потенциалом в данной среде. Анодные участки разрушаются.

v Катодный процесс – восстановление окислителя, находящегося в растворе или расплаве электролита, происходит на участках изделий с бóльшим потенциалом в данной среде. Катодные участки химически не изменяются. Они служат проводниками электронов от анодных участков к окислителю, чем усиливают коррозию анодных участков. Более подробно это будет рассмотрено далее на конкретных примерах.

Окислители при коррозии принято называть деполяризаторами. Коррозию с участием наиболее распространенных окислителей – растворенного кислорода и ионов водорода (кислоты или воды) соответственно называют коррозией с кислородной и водородной деполяризацией. Уравнения катодных процессов приведены в таблице.

Уравнения катодного процесса при коррозии
с водородной деполяризацией (в отсутствие растворенного О2)	с кислородной деполяризацией в присутствии растворенного О2)
кислая среда
(1)	(3)
нейтральная и щелочная среда
(2)	(4)

Окислительно-восстановительные потенциалы кислорода и водорода в различных средах (точнее, соответствующих окислительно-восстановительных пар) указаны в таблице.

Кислая среда (рН = 0)	Нейтральная среда (рН = 7)	Щелочная среда (рН = 14)
Oк/Вс	Е0, В	Oк/Вс	Е0, В	Oк/Вс	Е0, В
2H+/H2	0,00	2H2O/H2	-0,41	2H2O/H2	-0,83
O2/2H2O	+1,22	O2/4OH–	+0,81	O2/4OH–	+0,40

Окислительные свойства кислорода выше окислительных свойств иона водорода (или воды). В присутствии кислорода в растворе коррозия необязательно будет проходить за счет кислородной деполяризации, так как концентрация растворенного кислорода, как правило, невелика. Установлено, что при рН³7, т.е. в нейтральных и щелочных растворах, процесс обычно протекает с кислородной деполяризацией - уравнение (4), в кислых средах – преимущественно с водородной деполяризацией - уравнение (1).

Коррозия, как и любой окислительно-восстановительный процесс, может осуществляться только при условии, что потенциал окислителя больше потенциала восстановителя (металла анодных участков).