АНОДИ: Какво представлява корозионната клетка?

ПРОЦЕСЪТ НА КОРОЗИЯ. Разбирането на принципите на системите за катодна защита се основава на разбирането на природата на процеса на корозия. Корозията на металите е електрохимичен процес. Тоест това е електрическа верига, при която обменът на електрони (електричество) се осъществява чрез химични реакции в част от веригата. Тези химични реакции протичат на повърхността на метала, изложен на електролита. Реакциите на окисляване (корозия) протичат на повърхността на анода, а реакциите на редукция протичат на повърхността на катода. Системите за контрол на корозията, които преместват тези окислителни реакции, като правят защитената структура катод в по-голяма корозионна клетка, се наричат „катодни“ системи за защита.“ Анодите за катодна защита са инсталирани, за да станат анод в тази по-голяма корозионна клетка и да осигурят място за всички окислителни реакции в клетката. За да се опишат подробно принципите на действие на катодната защита, трябва да се опише подробно същността на корозионния процес.

КОРОЗИОННА КЛЕТКА. Корозията е процес на влошаване на материала чрез реакция с околната среда. При металите това влошаване се случва главно чрез електрохимичен процес. Електрохимичният процес се състои от четири отделни части: анод, катод, електролит и метален преход. Тези четири части съставляват това, което се нарича „корозионна клетка“. Електрохимичната корозия възниква само когато присъстват и четирите части на корозионната клетка. За да разберете работата на системата за катодна защита, е изключително важно да разберете тези четири части на електрохимичната корозионна клетка.

АНОД. Най-характерната част от корозионната клетка е анодът. Това е мястото, където възниква корозия. Анодът е точката в корозионна клетка, където електричеството преминава по химичен път от повърхността на метала към електролита. Тази химическа реакция е реакция на окисление, която се характеризира с това, че металът губи електрон и се комбинира с друг елемент, обикновено кислород. В случай на стомана, полученият материал е железен оксид (ръжда).

КАТОД. Втората част от корозионната клетка е катодът. Това е мястото, където се осъществява защитата. Катодът е точката в корозионна клетка, където електричеството преминава по химичен път от електролита към повърхността на метала. Тази химическа реакция е реакция на редукция, която се характеризира с преминаване на електрони от метала към електролита.

ВРЪЗКА АНОД/КАТОД. Електродът става анод или катод в корозионната клетка в зависимост от неговия електрически потенциал в сравнение с този на другия електрод. Тази разлика в потенциалите е електродвижещата сила на клетката и е разликата в напрежението между анода и катода. Електродът, който е по-електрически активен или с по-висок отрицателен заряд, претърпява корозия, така че по дефиниция е анод. Електродът, който е по-благороден (с по-малко отрицателен потенциал) пропуска електрони към електролита (редукционни реакции) и по дефиниция е катод и не се подлага на корозия (окислителни реакции). Както беше обсъдено по-рано, има четири отделни части на клетката за електрохимична корозия, и четирите части трябва да присъстват, за да съществува пълна верига и за да протича ток (да възникне корозия).

ЕЛЕКТРОЛИТ. Третата част от корозионната клетка е електролитът. Електролитът е мястото, където се движат йони. Електролитът е всеки материал в контакт както с анода, така и с катода, който ще позволи на йоните да мигрират. Електролитът е част от корозионна клетка, която позволява протичането на реакции на окисление и редукция. Електролитът включва източника на елементи или атоми, които са необходими за пренос на йони към и от металните електроди (анод и катод).

МЕТАЛЕН ПРЕХОД. Четвъртата част от корозионната клетка е металният преход. Металният преход затваря веригата и позволява на електроните да текат. Металният преход е всеки метал, който контактува както с анода, така и с катода и позволява на електроните да текат. Този електронен поток трябва да присъства, за да възникне електрохимична корозия. В случай на резервоар или тръбопровод, това може да бъде самият резервоар/бойлер или тръба или може да бъде метална връзка с различна метална структура.