Noorganik moddalar kimyo texnologiyasi

 
6-ma’ruza 
ELEKTROKIMYOVIY KORROZIYA VA UNING MEXANIZMI
REJA
: 
6.1.Umumiy tushunchalar. 
6.2.Qutblanish, kutbsizlanish va passivlanish. 
6.3.Tuprokdagi korroziya. 
6.1. Umumiy tushunchalar. 
Elektrokimyoviy korroziya eng ko‘p tarqalgan korroziya turi bo‘lib, 
korrozion jarayonlar ko‘pgina faol kimyoviy muhitlarda xamda tabiiy
sharoitlarda elektrokimyoviy mexanizm asosida kechadi.
Metall va qotishmalar sirti elektrokimyoviy bir xil bo‘lmaganligi
mikrogalvanik korrozion element hosil bo‘lishiga olib keladi. Bir vaqtning
uzida ikkita oksidlanish (anodli) va qaytarilish (katodli) jarayonlari sodir 
bo‘ladi. 

---

Oksidlanish yoki anodli jarayonda quyidagi reaksiya sodir bo‘ladi.
Me 

Me
n+
+ ne
-
Hosil bo‘lgan ionlari eritmaga utadi, ya’ni anod eriydi. Katodli
jarayonda quyidagi reaksiyalar boradi: 
O
2 
+ 2H
2
O +4 e 

4 OH
- 
va 2H
+
+ 2e 

H
2
Korrozion elementda yuqoridagi reaksiyalarning borish tezligi xar xil
bo‘ladi. Anodda ko‘prok metallar ionlashuvi (Me
+
) katodda esa, N
+
yoki O
2
larning qaytarilish yo‘nalishlarda bo‘lganligi uchun, metall va eletrolitlardagi
elektronlarning kuchishi natijasida korroziya toki hosil bo‘ladi. Bu tok
ta’sirida anod va katodda qaytmas elektrod potensiali o‘rnatiladi. Katod va
anoddagi potensiallar xar xil bo‘ladi: Katod elektrod potensiali anod elektrod
potensialidan katta bo‘ladi. Korrozion elementda hosil bo‘lgan korroziya toki
qiymati korroziya tezligini aniqlaydi va quyidagi formula orqali ifolanadi: 
K
A
I= (V
kayt
- V
kayt
) / (R + P
A
+ P
K
)
K A
bu yerda: V
kayt
, V
kayt _- 
mos ravishda katod va anoddagi qaytadigan
elektrod potensiallar,
R - korrozion element qarshiligi,
P
A
, P
K 
- anoddagi va katoddagi proporsionallik koeffitsientlari 
. 
6.2. Qutblanish, kutbsizlanish, passivlanish. 
Korrozion jarayon juda murakkab hodisa bo‘lib, korroziya tezligi juda 
ko‘p omillarga bog‘liq bo‘ladi. Korrozion elementning ish davrida boshlangich
elektrod potensiallari kamayadi, mos ravishda korroziya tokining xam
kamayishiga olib keladi. Bu hodisa qutblanish deyiladi. 
Qutblanishga sabab buluvchi asosiy omillar: eritmalar konsentratsiyasining 
o‘zgarishi (konsentratsion) va elektrod reaksiyasining sekinlashuvi yoki jarayonning 
sodir bo‘lishi uchun kushimcha energiyaning zarurligi (faollashtirish ) kabilardir.
Qutblanish jarayoni anodli va katodli qutblanishga bulinadi. 
Anodli qutblanish uta kuchlanish, metallning ionlashuvi, metall
ionlarining eritmaga yetarlicha tezlikda utmasligi-konsentratsion qutblanish, 
metall sirtida passiv yupqa qatlamlar hosil bo‘lishi bilan bog‘liq bo‘lgan anod
passivlanishuvi kabi hodisalar natijasida vujudga keladi. Qutblanishning
kamayishiga yordam beruvchi jarayonlar va moddalar kutbsizlantiruvchi
(depolyarizator)lar deyiladi. 

---

Katodli qutblanish kutbsizlantiruvchilarning elektron bilan birikish
reaksiyalari tezligi kamligi (katodli qutblanish reaksiyasi uta kuchlanish) yoki
katod sirtida kutbsizlantiruvchilarning notekis taksimlanishi (konsentratsion
qutblanish) natijasida yuzaga kelib, elektrod potensialining manfiy tomoniga
surilishi bilan kuzatiladi. 
Anod jarayonining tuxtatish bilan bog‘liq bo‘lgan metall sirtining
nisbiy korroziyabardoshligi oshishi yoki metall sirtida yupqa va adsarbsion
qatlamlar hosil bo‘lishi natijasida metall elektrod potensialining musbat
qiymatlar tomonga utishi passivlanish deyiladi. 
Sirtlarning passivlanish hodisasi birinchi bo‘lib taniqli olim M.V. 
Lomonosov tomonidan 1738 yilda o‘rganilgan. Passivlanishni keltirib
chikaradigan muhit passivlantiruvchi muhit, omillari esa-passivlantiruvchi
moddalar hisoblanadi. 
Metallarning faol holatidan passiv holatga o‘tishga quyidagilar sabab
bo‘ladi: 
1. 
Metall sirtida diffuzion jarayonlarning borishini kiyinlashtiruvchi yupqa
qatlamlarning hosil bo‘lishi, masalan: metall sirtida oksidlash sharoitiga bog‘liq
ravishda yupqa oksid qatlamlari (Fe 

Fe
2
O
3
: Fe
3
O
4
; Cr 

CrO; Al 

Al 
2
O
3
)
ning hosil bo‘lishi. 
2. 
Real sharoitlarda metall sirtida adsorbsiya natijasida suyuk yoki gaz
holatidagi adsorbsion pardalarning bo‘lishi:
Ko‘pgina metall va qotishmalar kislotali muhitlar bilan yoki kuchli
manfiy potensiali metallar normal eritmalar bilan uzaro ta’siri natijasida
vodorod kutbsizlanish bilan korroziyaga uchraydi. Termodinamik nuktai
nazarda vodorod elektrod potensialidan (rN =7,0; Ye
n 
= 0,414 V) manfiy bo‘lgan
turgun potensialli metallar uchun vodorodli kutbsizlanish sodir bo‘ladi.
Vodorodli kutbsizlanish jarayon quyidagi bosqichlarda yuzaga keladi:
- vodorod gidratasayalangan ionlarining N
3
O
-
katodga diffuziyasi: 
- gidratatsiyasizlanishi (N
3
O
-

N
+
+ N
2
O) 
- ionlarning adsorbsiyasi va zaryadsizlanishi: 
- ionlarning molekulalariga tiklanishi (N
+
+ N
+

N
2
): 
- katod sirtidan molekulalarning (N
2
) ga uchib chikishi: 
Bu bosqichlarda eng muhim vodorod ionlarining zaryadsizlanishi
hisoblanadi. 
Eritmalarda kislorodning hosil bo‘lishi vodorodli kutbsizlanishni 
kiyinlashtiradi va metallar korroziyasining kislorodli qutblanish bilan sodir
bo‘lishga olib keladi. Bu mexanizm metallga atmosfera namligi, neytral eritma
tuzlari, xamda kislorodli kuchsiz kislotali muhitlar ta’sirlari natijasija sodir

---

bo‘ladi. Kislorodning kutbsizlanish turgun potensiali (+ 0,815 V) vodorodning
potensialidan katta bo‘lganligi uchun kislorodli kutbsizlanish extimoli xam katta 
bo‘ladi.
3.Metall sirtiga erkin energiyasini uning tarkibiga elementlar 
kiritish bilan kamaytirish va buning natijasida Masalan, sirt passivlanishga 
moyilligini oshirish po‘lat tarkibi 12 % ortik Cr bilan legirlansa po‘lat elektrod
potensiali manfiy qiymat (-0,6 V) dan musbat qiymatga (+ 0,2 V dan oshik) ga
uzgaradi. Temir uchun ba’zi muhitlarda (HNO
3
, H
2
SO
4
+2
, CrO
4
, NO
2
, NIO
2
-2
)noral 
yeliktrod potensiali bir xilligi saklanib koladi, bu holatlarda hosil buluvchi yupqa 
pardalarning xususiyatidan bir xilligidan dalolat beradi. Eritmalar tarkibida Cl
-
, F
-
, I
-
, Br
- 
ionlarning bo‘lishi passivlantiruvchi pardalarning erishiga olib keladi. Passiv 
pardalarning yemirilishiga olib keluvchi moddalar depassivatorlar deyiladi. Fe ning 
HNO3 eritmasida passivlanishi quyidagicha sodir bo‘ladi. 
Fe+HNO
3

FeO+HNO
2
Hosil bo‘lgan HNO
2
qutblovchi passivator deyiladi. Katod yuzasi maydonlarining 
kattalashishi passivlanishini tezlashtiradi. Shuningdek, po‘latlar tarkibida uglerod 
mikdorining oshishi passivlvnish xususiyatlarini oshiradi. 
6.3. Tuprokdagi korroziya.
Tuprokga kumilgan (yoki yarim qo‘shilgan) metall konstruksiyalar tuprok
korroziyasiga uchraydi. Buni keltirib chikaruvchi asosiy omillar quyidagilardir:
tuprokda erigan moddalar tarkibi va konsentratsiyasi; tuprok namligi va 
strukturasi; tuprokga xavoning singish tavsifi; tuprokda bakteriyalar mavjudligi; 
tuprokning srolishtirma qarshiligi va xarorati; tuprok zarralarining uzaro
boglanishi va boshkalar; 
Tuprokda erigan moddalar tarkibi va konsentratsiyasi tuprokning eletrolit
xossasini belgilaydi. 
Tuprokda qo‘shilgan metall sirtlari korroziyasi galvanik korrozion element
kurinishlar sodir bo‘ladi. Po‘latlardan tayyorlangan buyumlarning sirti
strukturalari notekisligi, xar xil oksidli va nometall kushimchalar, tuprok
tarkibining fizik-kimyoviy tarkibi xar xilligi kabilar hisobiga korrozion
mikroelementarlar hosil bo‘ladi. 

---

Rasm 6.1. Korroziya tezligining tuproq donadorligi o‘lchamlariga (sm) 
bog‘liqligi. 1 - 0,01; 2 - 0,1; 3 - 0,5; 4 – 1. 
Korrozion mikroelementda elektrodlarda-katodda Fe++ ioni, anodda
vodoroli qutblanishda N2 va kislorodli qutblanishda ON ionlari hosil
bo‘ladi. Shuningdek tuproqning tarkibi va kislorod bilan ta’minlashning har xilligi 
ta’sirida metall sirtida anod va katod qismlarining hosil bo‘lishiga olib keladi.
Po‘latlarga nisbatan tuproqning korrozion faollik ko‘rsatkichlaridan biri uning 
tarkibida Cl va SO
4
ionlarning bo‘lishidir (birgalikda 0.1% dan ortik). Bu holda 
himoya yupqa qatlamlari hosil bo‘lishi og‘irlashadi. 
Tuproqning namligi W= 30% da kuchli korroziya kuzatiladi, W ˃ 30% da 
kislorod tezda eriganligi sababli korroziya tezligi kamayadi. 
Tuproqning havoning singishi natijasida korroziya jarayoni tezlashadi.
Havo utkazuvchanlik tuproq strukturasiga (qumloq, loysimon va x .k . larga 
bog‘liqdir). 
Mikroorganizmlar va ularning chikindilari muhitning kimyoviy tarkibini 
o‘zgartirib, elektrokimyoviy reaksiyalar tezligini oshirganligi sababli yer osti 
qurilmalari korroziyasini tezlashadi, biologik korroziyaga olib keladi.