En elektrokemisk cell är en anordning eller en mekanism som antingen kan generera elektrisk energi från en kemisk reaktion eller använda elektrisk energi för att producera en kemisk reaktion.
Detta är ett avgörande koncept för att studera korrosion, eftersom korrosion är en elektrokemisk process och involverar bildandet av elektrokemiska celler.
Studiet av elektrokemisk cellbildning kan hjälpa:
Elektrisk ström kan uppstå på grund av vissa kemiska reaktioner. Som ett elektrokemiskt system är det känt som en galvanisk eller en voltaisk cell. Ett blybatteri är ett exempel på ett sådant system.
När elektrisk energi tillförs en elektrokemisk cell, å andra sidan, kallas den kemiska förändringen som sker elektrolys. . Många metaller som aluminium produceras genom elektrolys.
Korrosion uppstår i många fall på grund av elektrokemiska celler. Korrosion, som en elektrokemisk reaktion, sker genom ett antal redoxreaktioner, som även ses i batterier. Vanligtvis fungerar metallen (som stål) under attack som anod, blir oxiderad och bildar metalljoner och fria elektroner. De fria elektronerna som så bildas reducerar syret för att bilda hydroxid, vilket ger en katodisk reaktion för att säkerställa elektroneutralitet.
Upplösningen av metallen vid anoden kan antingen få metalljonerna att gå in i en lösning, eller samla metalljonerna på materialets yta. I det första fallet kan metalljonerna oxidera ytterligare och en grop kan bildas. I det andra fallet kan en barriärbeläggning bildas och denna tunna beläggning av fasta joner förhindrar ytterligare korrosion. Korrosion av aluminium följer vanligtvis det andra fallet, eftersom den initiala aluminiumoxidbeläggningen stoppar eller fördröjer ytterligare korrosion.
Figur 1. Diagram över en elektrokemisk cell .
En speciell egenskap hos de flesta korrosionsprocesser är att både reduktions- och oxidationsstadierna sker vid olika platser på metallen. Detta är möjligt på grund av ledningsförmågan hos metaller, vilket möjliggör flödet av elektroner från anod till katod. Ett skikt av fukt är nödvändigt för denna elektrokemiska reaktion, för att överföra joner till och från metallen, eftersom endast ett mycket tunt skikt av adsorberad vattenånga är tillräckligt. Således kan korrosionsprocessen betraktas och studeras som ett fall av en kortsluten elektrokemisk cell.
Alstring av elektrokemiska celler föregår således de flesta typer av korrosiv försämring.
Vilka delar av ytorna som fungerar som anoder kan bero på restspänningar. Molekyler i regioner som har haft kvarstående stress under produktionen, har ofta fria energier och kan därför naturligt bli anodiska och attrahera tidigt korrosionsangrepp.
