Что такое окисление (коррозия) металла? Это потеря металлом валентных электронов. Остановить ржавление возможно постоянно добавляя электроны из внешнего источника. Для этого существуют 3 метода электрохимической защиты:
1. Протекторная защита, подробно описана здесь. Учитывая, что этот вид защиты предполагает покрытие всего кузова (изнутри и снаружи) и других металлических деталей автомобиля более активным металлом (цинком и т.п.) и на практике не выполним, рассматривать его далее не будем. Специально для любопытных проведен следующий опыт.
2. Катодная защита, подробнее здесь и здесь. Действительно позволяет в 2-5 раз замедлить процесс ржавления простыми средствами. Поэтому попробуем реализовать этот метод на практике.
Произведем в лабораторных условиях несложный опыт. Возьмем 2 кусочка жести, погрузим их в баночку с подсоленной водой и пропустим через них постоянный электрический ток:
Через некоторое время начинает наблюдаться процесс ржавления одного кусочка жести, к которому подключен +(анод):
В конечном итоге баночка заполнится ржавой непрозрачной жижей:
Достаем кусочки жести:
Один из них проржавел насквозь и разрушился (анод). Другой (катод) только испачкался ржавчиной (убеждаемся в этом протерев его тряпочкой).
Объективности ради повторяем опыт с лужеными и оцинкованными кусочками жести. Результат не меняется: сначала растворяется цинк, затем жесть.
Луженый и нелуженый кусочки жести. Луженый - (анод), нелуженый - (катод).
Погружаем в соленую воду и включаем ток:
Процесс пошел:
И закончился тем же результатом:
Защитное покрытие не спасло от ржавления и разрушения. Но ничем не защищенный кусочек жести (катод) остался целым.
Аналогичные результаты наблюдаются при использовании защитного устройства: кузов автомобиля остается целым, разрушаются элементы защитного заземления. В лабораторных условиях процесс протекает быстро. В реальных условиях длится годами.
Необходимо отметить, что вследствие неодинаковой электрической проводимости воды (электролита) на кузове и влажного воздуха коррозия не останавливается полностью, а только замедляется в 2-5 раз. На приведенных фотографиях опытов коррозия остановлена практически полностью, т.к. процесс протекает в однородной среде – электролите. Подробнее о проводимости газов здесь. Очевидно, с увеличением влажности проводимость воздуха возрастает, т.к. увеличивается содержание ионов воды.
Защита со скин-эффектом. В результате проведенных весовых измерений выяснилось, что эффективность этого метода выше эффективности обычной катодной защиты в 20 раз.