Katodinen suojaustekniikka on sähkökemiallinen suojaustekniikka, jossa syövytetyn metallirakenteen pintaan johdetaan ulkoinen virta. Suojatusta rakenteesta tulee katodi, mikä estää metallin korroosion aikana tapahtuvan elektronien kulkeutumisen ja estää tai vähentää korroosion esiintymistä.

Katodinen suojaustekniikka voidaan jakaa uhrautuvaan anodikatodiseen suojaukseen ja paineistettuun virtaan perustuvaan katodiseen suojaukseen. Tämä tekniikka on pohjimmiltaan kypsää ja sitä käytetään laajalti metallirakenteiden, kuten teräsputkien, vesipumppujen, kaapeleiden, satamien, laivojen, säiliöiden pohjien, jäähdyttimien jne., korroosionestossa maaperässä, merivedessä, makeassa vedessä ja kemiallisissa väliaineissa.

Uhrianodin katodinen suojaus on prosessi, jossa kaksi eri aktiivisuuksilla varustettua metallia yhdistetään ja asetetaan samaan elektrolyyttiin. Aktiivisempi metalli menettää elektroneja ja korrodoituu, kun taas vähemmän aktiivinen metalli saa elektronisuojauksen. Koska erittäin aktiiviset metallit korroosioivat tässä prosessissa, sitä kutsutaan uhrianodin katodiseksi suojaukseksi.

Ulkoinen katodinen virtasuojaus saavutetaan muuttamalla ympäröivän ympäristön potentiaalia ulkoisen virtalähteen avulla siten, että suojattavan laitteen potentiaali pysyy ympäröivää ympäristöä alhaisempana, jolloin siitä tulee koko ympäristön katodi. Tällä tavoin suojattava laite ei korrodoidu elektronien menetyksen vuoksi.

Toimintaperiaate

Käytä kupari- ja alumiiniseoksia anodeina ja suojattua laitteistoa katodeina. Kuparianodien elektrolysoinnista saatavat kupari-ionit ovat myrkyllisiä ja muodostavat myrkyllisen ympäristön sekoitettuna meriveteen. Elektrolyyttinen alumiinianodi tuottaa Al3+-ioneja, jotka muodostavat katodin tuottaman OH--ionien kanssa Al(OH)3-ioneja. Tämän tyyppinen l(OH)3 kapseloi vapautuneet kupari-ionit ja virtaa suojatun järjestelmän läpi meriveden kanssa. Sillä on korkea adsorptiokyky ja se voi levitä hitaammin virtaaville alueille, joissa merivesi voi olla ja joissa merieliöt voivat elää, estäen niiden kasvua. Kun kupari-alumiinianodijärjestelmä elektrolysoidaan merivedessä, teräsputken sisäpinnalle muodostuu katodina tiheä kalsium- ja magnesiumkerros, ja elektrolyysissä syntyvä alumiinihydroksidikolloidi virtaa meriveden kanssa muodostaen suojakalvon putkilinjan sisäseinämälle. Kalsiummagnesiumpinnoite ja alumiinihydroksidikolloidikalvo estävät hapen diffuusion, lisäävät pitoisuuden polarisaatiota ja hidastavat korroosionopeutta, mikä voi saavuttaa likaantumisen ja korroosion estämisen tavoitteen.