Question

Описать процессы коррозии оцинкованного железа при нарушение покрытия на воздухе

Answer 1

При коррозии во влажном воздухе на поверхности металла образуется пленка из абсорбированных молекул воды и кислорода воздуха. Оцинковка стали является одним из методов электрохимической защиты от коррозии (протекторная защита). Так как цинк легче окисляется (отдает свои электроны кислороду воздуха и воды), а система Zn-Fe-H2O является короткозамкнутой, то пока имеется протектор ( Zn), будет идти преимущественно реакция Zn+1/2O2+H2O=Zn(OH)2. Если отсутствует короткое замыкание через воду и слой абсорбированной воды несплошный (например при конденсации капелек тумана, или при наличии лакокрасочного покрытия), то эффективность защиты снижается. Например на автомобилях с оцинкованным кузовом крупные царапины подвергаются коррозии. Залитые водой оцинкованные поверхности стали (крыши, сливы окон, ведра) не будут активно корродировать, пока имеется хоть небольшое количество цинка.
Другое дело покрытия более благородным металлом, например лужение. Как только сплошность покрытия будет нарушена - начнется коррозия железа (понаблюдайте на поцарапанных банках сгущенки). В этом случае железо по отношению к олову будет выступать протектором, как цинк по отношению к железу.

Answer 2

Коррозия оцинкованного железа - это процесс разрушения покрытия оцинковки и последующего повреждения металла под ним под воздействием окружающей среды. Оцинкованное железо представляет собой железо, покрытое слоем цинка, который создает защитную барьерную пленку, предотвращающую проникновение влаги и кислорода к металлу.

Однако, если покрытие нарушено (например, поцарапано, треснуло или отслоилось), под ним образуется анодная и катодная области. В анодной области цинк начинает растворяться в окружающей среде, освобождая электроны и ионы цинка. Эти электроны и ионы перемещаются в катодную область, где они реагируют с водой и кислородом, образуя гидроксид цинка. Этот процесс называется анодным растворением цинка.

В результате анодного растворения цинка, металл под покрытием оказывается незащищенным и подвергается коррозии. Коррозия железа происходит по следующей реакции:

Fe + 2H2O + 1/2O2 -> Fe(OH)2

Образовавшийся гидроксид железа далее окисляется до гидроксида-оксида железа:

4Fe(OH)2 + O2 -> 2Fe2O3 + 4H2O

Гидроксид-оксид железа (ржавчина) обычно имеет красно-коричневый цвет и является типичным признаком коррозии железа.

Коррозия оцинкованного железа может приводить к значительному повреждению металла, особенно во влажных и агрессивных средах. Поэтому важно регулярно проверять состояние покрытия оцинковки и вовремя устранять его повреждения, чтобы предотвратить коррозию металла.