Кислородная коррозия

коррозия

Патина на бронзовой статуе

Как коррозии кислорода называется процесс коррозии , в котором металл окисляется в присутствии воды (влажности) кислородом. В этой окислительно - восстановительной реакции , кислород окислительный агент , как в случае со сжиганием в атмосфере кислорода. Однако процесс протекает с участием воды или раствора электролита без нагрева или пламени.

Примеры

Примерами таких процессов коррозии являются образование ржавчины на черных металлах и образование патины на меди. Однако, поскольку двуокись углерода и вода или углекислота также участвуют, образование медной патины следует отнести как к кислотной, так и к кислородной коррозии .

требования

Химическая реакция металлического материала происходит под влиянием или потреблением кислорода, т.е. ЧАС. кислород действует как окислитель. Этот процесс происходит в основном в щелочных и нейтральных растворах.

Предпосылками кислородной коррозии являются:

• раствор нейтрального или щелочного электролита с растворенным кислородом (например, вода в воздухе )
• окислительно-восстановительная пара металла должна иметь более низкий стандартный потенциал, чем окислительно-восстановительная пара (E = 0,4 В).${\ displaystyle \ mathrm {O_ {2} / OH ^ {-}}}$

процедура

Схематическое изображение образования ржавчины

Ржавчина (схема)

Молекулы кислорода, растворенные в растворе электролита, реагируют с водой с образованием гидроксид-ионов, которые могут образовывать оксиды и гидроксиды с металлом . Этот процесс объяснено на примере образования ржавчины в статье ржавчины .

В общем, как и любая окислительно-восстановительная реакция, процесс кислородной коррозии можно разделить на подэтапы окисления (высвобождение электронов) и восстановления (принятие электронов).

• Снижение кислорода может быть описана со следующей реакционной схемой:

${\ displaystyle \ mathrm {O_ {2} +2 \ H_ {2} O + 4 \ e ^ {-} \ longrightarrow 4 \ OH ^ {-}}}$

• Металл окисляется , выпуская х электроны металла х катиона, где х соответствует химической валентности ( ионный заряд , степень окисления ) металла.

Общая реакция для одновалентного металла будет:

${\ Displaystyle \ mathrm {4 \ Me + O_ {2} +2 \ H_ {2} O \ longrightarrow 4 \ Me ^ {+} \ +4 \ OH ^ {-}}}$

Короткозамкнутый гальванический элемент может образоваться в процессе коррозии . Он состоит из двух металлов или металлических деталей ( местных элементов ) с разными потенциалами электродов ( катод и анод ) и раствора электролита .

литература

• Густав Петер, Рене Мантвайлер, Марк Ладнер: Теория строительных материалов. (= Строительство и Энергия. Том 3). 2. через и обновленное издание. vdf Hochschulverlag, 2005, ISBN 3-7281-3005-2 .
• Карл-Гельмут Тостманн: Коррозия. Причины и способы предотвращения. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2001, ISBN 3-527-30203-4 .

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Отличная настольная работа. 2002, ISBN 3-464-57146-7 , стр. 135.

веб ссылки

• Коррозионные повреждения, вызванные кислородом в отопительной воде - кислородная коррозия - (по состоянию на 7 сентября 2018 г.)
• Защита от ржавчины и ржавчины (по состоянию на 7 сентября 2018 г.)
• Основы строительной химии, электрохимии, химии металлов (по состоянию на 7 сентября 2018 г.)
• Коррозия металлических материалов (по состоянию на 7 сентября 2018 г.)
• Коррозия и защита от коррозии (по состоянию на 7 сентября 2018 г.)