АТС/32а/150683/Z.M.

Основным принципом, при помощи которого покрытие Зинга осуществляет защиту металлов, является принцип катодной защиты, осуществляемой электродами. Принцип заключается в том, что выполняется расход одного металла (цинка) для защитного покрытия другого металла (стали).
При корродировании из металлов высвобождаются электроны и положительные ионы (катионы) согласно следующей схематической реакции:

Ме Ме z+ + z e-

Электроны, образованные таким образом, вступают в другую реакцию, которая в большинстве случаев является реакцией восстановления кислорода, в соответствии со следующей реакцией:

О2 + 2 Н2О + 4 е- 4 ОН-

В свою очередь, ионы гидроксильной группы (ОН-) вступят в реакцию с катионами металла противоположной полярности для образования нового и ненасыщенного раствора смеси в соответствии со следующей реакцией:

х Ме z+ + y ОН- Ме х (ОН) y

На этом примере показано, как сталь покрывается соединением, содержащим двухвалентное железо, FeO. ОН больше известным, как "Ржавчина".
Если электроны, необходимые для восстановления кислорода, получаются из иного металла, а не из железа, коррозия железа может быть остановлена, в то время как другой металл будет растворяться и соответственно производить электроны, необходимые для процесса восстановления. Таким металлом может быть цинк.
Весь процесс представлен на рисунке. Слева представлена коррозионная реакция железа, справа - реакция цинка при выполнении защиты железа.
Из рисунка видно, что между цинком и железом должен быть проводимый контакт, без которого не будет выполняться движение потока электронов, образующихся при растворении цинка, по направлению к железному электроду.
В случае массивного слоя цинка, как при горячем оцинковывании, проблема движения потока электронов в пределах цинкового слоя, а также между слоем цинка и сталью не возникает.
В случае нанесения цинкового порошка количество цинка и его гранулометрическое распределение в пространстве должно обеспечивать электрическую проводимость между частицами цинка и стальной поверхностью. Электроны, которые образуются на разделе цинка и среды, где цинк может растворяться, должны иметь способность передаваться на сталь.
Если частицы цинка не были в контакте друг с другом, передача электронов не сможет осуществляться и защита совершенно не будет обеспечена.
Эти объясняется почему сухое цинковое покрытие требует по меньшей мере 92% цинка. Более высокие концентрации, как в случае покрытия Зинга (96%), увеличивают защитное действие даже, если толщина покрытия остается такой же.
Электрохимическое действие Зинга можно легко показать при помощи теста, описание которого приводится ниже:
Пластину из низкоуглеродистой стали необходимо тщательно очистить (жир, смазка, ржавчина и т.п. должны быть удалены), чтобы получить чистую поверхность.
Вдоль пластины по центру наносится полоска ленты таким образом, чтобы ее можно было потом легко удалить. Затем, всю поверхность пластины покрывают Зинга. После сушки в течение рекомендованного производителем периода времени лента удаляется, пластина теперь разделена на три сектора: два сектора были покрыты, один сектор оставался непокрытым. Пластина погружается в электролит (например, водопроводная вода, раствор соли…) и выдерживается в течение некоторого времени. Для сравнения другая пластина, которая вообще не подвергалась обработке, также погружается в такой же раствор. На приведенном рисунке видны результаты подобного испытания. Слева на рисунке изображена пластина, которая не подвергалась покрытию Зинга и была погружена на 24 часа в воду, содержащую 2% NaCl.
Справа на рисунке изображена пластина с тремя секторами. Очевидно, что центральная, не защищенная часть пластины не подверглась коррозии.

Подпись
Док. Дж.Дефранк
Управляющий