ВСЕ О КОРРОЗИИ   Знать - значит победить

Коррозия цинка

Коррозия цинка – разрушение металла под воздействием агрессивной коррозионной среды.

Для процесса Zn2+ + 2e → Zn стандартный электродный потенциал цинка составляет  -0,76 В.

Температура плавления цинка - 419,6 °C.

Плотность цинка - 7,133 г/см2.

Коррозия цинка может проходить как с водородной, так и кислородной деполяризацией.

Максимальная устойчивость цинка и цинковых покрытий отмечается в интервале рН 9 – 11. При более низких или высоких значениях коррозия цинка значительно увеличивается.

Коррозия цинка в воде

Коррозия цинка в воде наблюдается при температуре выше 55 °C. С повышением температуры скорость коррозии увеличивается, максимум наблюдается при температуре 70  °C. После этого разрушение металла проходит очень медленно. Это связано с образованием в воде на поверхности цинка продуктов коррозии. При температурах до 55 °C и выше 90 – 95 °C продукты коррозии обладают достаточно высокими защитными свойствами, образуя на поверхности  плотную сплошную пленку.  Максимальная скорость   коррозии цинка объясняется образованием рыхлой пленки, состоящей с Zn(OH)2, которая не имеет хороших защитных свойств, т.к. легко отслаивается.

В нейтральных растворах коррозия цинка проходит с кислородной деполяризацией.

В морской воде цинковое покрытие стали можно назвать достаточно эффективным. За год расходуется около 0,03 мм цинка. Срок службы цинкового покрытия, толщиной 0,13 мм составляет около 4 – 5 лет, что достаточно много для такой агрессивной среды. Для алюминия и его сплавов, находящихся в морской воде, цинк является протектором.

Для уменьшения скорости коррозии цинка в водной среде применяют следующие ингибиторы:  кремненатриевую и двухромовонатриевую соль, гексаметафосфат натрия, ланолин, буру.

Атмосферная коррозия цинка

Коррозия цинка в атмосферных условиях не протекает. Это связано с образованием на поверхности тонкой защитной пленки основного оксида цинка – ZnO. Достаточно высокой коррозионной стойкостью отличается цинк, находясь и в морской атмосфере. Поверхность покрывается гидроксидом цинка и его основными углекислыми солями. Находясь в морской атмосфере цинковое покрытие, толщиной 0, 03 мм хорошо защищает поверхность изделия на протяжении восьми лет.

Промышленная атмосфера (с примесями SO2, SO3, HCl) негативно сказывается на коррозионную стойкость цинка. Срок службы цинкового покрытия такой же толщины ограничивается четырьмя годами. Сельская атмосфера особого негативного влияния не оказывает, срок службы – около 11 лет.

Коррозия цинка в кислотах

Как цинк обычной чистоты, так и его оксид корродируют при контакте с кислотами. Очень чистый цинк с растворами кислот и  щелочей не реагирует даже при повышении температуры. Реакция начинается только при добавлении сульфата меди (CuSO4). Коррозия цинка также наблюдается в растворах щелочных, кислых солей.

В кислотах и подкисленных средах коррозия цинка проходит с водородной деполяризацией, т.е. выделением водорода.

Коррозия цинка в соляной кислоте протекает интенсивно, с образованием хлорида цинка и выделением водорода по реакции:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑.

Одним из направлений применения соляной кислоты является именно получение хлорида цинка.

Коррозия цинка в серной кислоте также протекает довольно интенсивно, с образованием сульфата цинка и выделением водорода по реакции:

Zn + H2SO4(разб.) → ZnSO4 + H2↑.

Коррозия цинка в щелочах

Цинк активно реагирует со щелочами, образую гидроксоцинкаты.

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H↑.

Интенсивно проходит коррозия цинка при контакте с раствором аммиака:

Zn + 4NH3•H2O → [Zn(NH3)4](OH)2 + 2H2O + H2

При этом образуется аммиачный комплекс [Zn(NH3)4](OH)2.

При контакте цинка с металлом, имеющим более электроположительный потенциал, скорость коррозии цинка значительно возрастает. Цинк используют как протектор для более благородных металлов.

Хотя цинк и является достаточно коррозионностойким металлом – он не нашел применения в пищевой промышленности, т.к. при контакте с кислыми пищевыми продуктами образует токсичные соли.

Контакты