تغييراتي راكه در مواد در نتيجه واكنش هاي شيميايي يا الكتروشيميايي سطحي با محيط اطراف آنها ايجاد شده و باعث تخريب تدريجي قطعات مي شود خوردگي نامند. مقاومت شيميايي به عنوان قابليت ماده از نظر ايستادگي در مقابل تخريب در اثر واكنش شيميايي بين سطح تماس قطعه و محيط اطراف آن (اعم از مايع مانند آب ،گاز مانند( s, o2 , n o x Nh3 )جامد مانند ماده سوخت هسته اي و جدار داخلي ظرف حاوي سوخت ) تعريف شده است ، كافي نبودن اين مقاومت شيميايي يكي از دلايل براي محدود بودن طول عمر قطعات يا ماشين آلات وتجهيزات صنعتي است . بنا بر اين خوردگي واكنشي نامطلوب است كه سبب جداشدن تدريجي اتمها از سطح قطعه و تخريب آن ميگردد .

سرعت فعل و انفعال خوردگي بستگي به عواملي مانند درجه حرارت و غلظت محيط اثر كننده خواهد داشت . البته عوامل ديگري مانند تنش مكانيكي و فرسايش ميتواند به خوردگي كمك كند .

پديده خوردگي بيشتر در فلزات و آلياژهاي آنها ظاهر مي گردد ، زيرا كه اغلب فلزات و آلياژها تمايل به ايجاد تركيباتي با اتمها يا مولكولهايي از محيط اطراف خود ( در بسياري از حالات محيط اكسيد كننده از ناپايداري كمتري برخوردار است ) كه تحت شرايط موجود از لحاظ ترموديناميكي پايدار است ، دارد.

مواد غير فلزي مانند مواد سراميكي ( بويژه از نوع اكسيد) و پليمري تحت تاثير واكنشهاي الكترو شييميايي قرار نمي گيرد ، اما تحت شرايطي واكنش هاي شيميايي ميتواند بطور مستقيم بر روي اين مواد تاثير نموده و موجب تخريب آنها گردد .براي مثال سراميكهاي نسوز در درجه حرارتهاي بالا ميتواند با نمك مذاب واكنش هاي شيميايي انجام دهد . پليمرهاي آلي هم ميتواند با انجام واكنش شيميايي با حلالهاي آلي تخريب گردد . بعضي

اوقات هم مولكولهاي آب مي تواند توسط بعضي از مواد آلي جذب شده و سبب ايجاد تغييراتي در ابعاد و خواص مكانيكي آنها گردد.

مثالهايي كه مي توان از مشاهدات عيني روزمره خود براي خوردگي بيان نمود عبارت است از : خوردگي لوله هاي آب ، خوردگي بدنه اتومبيل در هواي مرطوب، خوردگي كشتي ها ، خوردگي تجهيزات و ماشين آلات در صنايع مختلف ، بويژه صنايع شيميايي در مجاورت هواي مرطوب و يا در مجاورت با گازها ( مانند NH3 ، Nox ، H2S ، SO2 ) خوردگي شوفاژها با آب گرم ، خوردگي تجهيزات ماشين هاي توليد بخار و تور بين هاي گازي .

1-1- خوردگي الكترو شيميايي

فعل و انفعالات خوردگي بيشتر الكترو شيميايي است . آبي كه شامل نمكهاي محلول است ( مانند آ ب دريا، آب لوله كشي ، آب باران ) يكي از مايعات الكترو ليتي است كه سبب انجام بيشترين واكنش هاي خوردگي ميگردد .براي درك بهتر اين اين نوع خوردگي به بيان واكنشهاي الكترو شيميايي مي پردازيم .

موقعي كه قطعه فلزي مانند روي در مايع الكترو ليتي مانند اسيد هيدروكلريك (HCL ) قرار گيرد اتمهاي اين فلز در اسيد حل ميشود يا به عبارتي ديگر توسط اسيد خورده مي شود . بدين ترتيب اتمهاي فلز بصورت يون از فلز جدا شده و داخل الكتروليت ميشود و در نتيجه جريان الكتريكي بين فلز و الكتروليت برقرار مي گردد . در اينجا واكنش شيميايي زير به صورت اكسيداسيون در آند انجام ميگيرد :

( واكنش آندي )

Zn Zn ²⁺ 2e^-

( بداخل فلز ) (بداخل الكترو ليت ) (درسطح فلز)

و يا واكنش آندي در توليد مس( خالص) الكترودي از مس خام ( مس آندي )

(واكنش آندي ²⁺ + 2e^- Cu C u

و بر عكس كه واكنش زير در آن فلز با گرفتن الكترون به صورت اتم فلز آزاد ميشود ، واكنش كاتدي ناميده ميشود :

(واكنش كاتدي)

Cu 2⁺ + 2e ^-Cu

(يون مس موجود

( رسوب در سطح خارجي الكترود) (الكترون از فلز) در الكتروليت)

اين واكنش همان واكنشي است كه در عمليات پوشش دادن سطحي قطعات با فلزاتي از قبيل طلا، نقره ، مس ، نيكل و روي انجام ميگيرد .

اما فقط فلز واكنش كاتدي را ميسر نمي سازد . در محلولهاي اسيدي تبادل بار الكتريكي با آز اد ساختن الكترون مي تواند به طريق ديگري انجام گيرد كه واكنش كاتدي ناميده ميشود :

2H⁺ + 2e^- H2

( گـــاز) ( از فلز ) ( در الكتروليت)

اكنون اين مولكولهاي H2 وارد الكتروليت شده و پس از اينكه از نظر حلاليت در الكتروليت به حالت اشباع در آمد ( حد حلاليت بستگي به فشار جزيي H2 خارجي دارد) به صورت گاز از الكتروليت اطراف كاتد خارج ميگردد . در اينجا كاتد فلزي كه مي تواند از ورق پلاتيني يا گرافيت باشد ، كاملا بدون تاثير باقي مي ماند . بدين جهت است كه اين الكترود به عنوان الكترود هيدرو ژني استانداردناميده مي شود . هيدروژني كه در سطح خارجي به حالت اتمي ايجاد ميگردد مي تواند به داخل قطعه نفوذ كرده و د ر داخل قطعه ابتدا به مولكول H2 و سپس با اكسيژن موجود در قطعه تبديل به آب شود. اين پديده موجب تخريب فلز خواهد گرديد.

يك روش براي مقايسه تمايل فلزات براي تبديل از حالت اتمي به يوني در محلولهاي مايع مقايسه نمودن اكسيداسيون نيم پيل يا پتانسيل احيا آنها با پتانسيل نيم پيل يون هيدروژن به عنوان الكترود استاندارد است . بدين ترتيب ولتاژ فلز روي مستقيما در مقابل الكترود نيم پيل هيدروژن استاندارد اندازه گيري شده است ، پتانسيل اكلترود نيم پيل استـــاندارد براي واكـــنش ZN ZN²⁺ + 2e^- برابر 763/0- ولت است .

جدول (13-1) پتانسيل نيم پيل استاندارد را براي تعدادي از فلزات نشان ميدهد .

فلزاتي كه در جدول پايين تر از هيدروژن قرار مي گيرد داراي پتانسيل منفي است و نسبت به پتانسيل هيدروژني، آند مي باشد .