Katodinė apsauga – metalinių konstrukcijų apsaugos nuo korozijos būdas. Metalai, iš kurių gaminamos šios konstrukcijos, dažniausiai plienas, yra linkę į koroziją dėl oksidacijos reakcijos, kai jie dažnai liečiasi su vandeniu. Reakcijoje metalas atiduoda elektronus ir ją skatina vandenyje ištirpusių druskų pėdsakai, todėl vanduo veikia kaip elektrolitas. Taigi korozija gali būti vertinama kaip elektrocheminis procesas. Katodinė apsauga paverčia metalinę konstrukciją katodu – teigiamai įkrautu elektrodu – įrengdama elektrocheminį elementą, kuriame kaip anodu naudojamas elektropozityvesnis metalas, kad konstrukcija neprarastų elektronų į aplinką.
Šis apsaugos būdas gali būti naudojamas ant požeminių vamzdžių ir rezervuarų; antžeminiai statiniai, pvz., elektros pilonai; ir iš dalies panardintos konstrukcijos, tokios kaip laivai ir gręžimo įrenginiai. Jis taip pat gali būti naudojamas apsaugoti plieninius strypus gelžbetonyje. Metalai, kurie yra atsparesni korozijai, paprastai yra brangesni už plieną ir jiems gali pritrūkti reikiamo stiprumo, todėl dažniausiai geriausias pasirinkimas yra nuo korozijos apsaugotas plienas, nors tokiu būdu gali būti apsaugoti ir kiti metalai, kurie gali rūdyti.
Plieną daugiausia sudaro geležis, kurios redokso potencialas yra -0.41 volto. Tai reiškia, kad jis bus linkęs prarasti elektronus aplinkoje, kurioje yra mažesnis neigiamas redokso potencialas, pavyzdžiui, vandenyje, kuris gali liestis su šiuo metalu lietaus, kondensacijos ar drėgno aplinkinio dirvožemio pavidalu. Vandens lašeliai, besiliečiantys su geležimi, sudaro elektrocheminę ląstelę, kurioje geležis oksiduojasi vykstant reakcijai Fe -> Fe2+ + 2e-. Geležies II (Fe2+) jonai ištirpsta vandenyje, o elektronai teka per metalą, o vandens pakraštyje elektronams, deguoniui ir vandeniui sąveikaujant susidaro hidroksido (OH-) jonai. O2 + 2H2O + 4e- -> 4OH-. Neigiami hidroksido jonai reaguoja su teigiamais geležies II jonais vandenyje, sudarydami netirpus geležies II hidroksidą (Fe(OH)2), kuris vėliau oksiduojamas iki geležies III oksido (Fe2O3), geriau žinomo kaip rūdys.
Yra du pagrindiniai katodinės apsaugos būdai, kuriais siekiama užkirsti kelią šiai korozijai, suteikiant alternatyvų elektronų šaltinį. Galvaninėje apsaugoje metalas, kurio redokso potencialo potencialas yra neigiamas nei saugotinas metalas, izoliuota viela prijungiamas prie konstrukcijos, suformuojant anodą. Tam dažnai naudojamas magnis, kurio redokso potencialas yra -2.38 volto – kiti dažniausiai naudojami metalai yra aliuminis ir cinkas. Ši procedūra sukuria elektros elementą, kurio srovė teka iš anodo į konstrukciją, kuri veikia kaip katodas. Anodas netenka elektronų ir yra korozinis; dėl šios priežasties jis žinomas kaip „aukos anodas“.
Galvaninės katodinės apsaugos problema yra ta, kad ilgainiui anodas bus surūdijęs tiek, kad jis nebeapsaugos ir jį reikės pakeisti. Alternatyvi katodinės apsaugos sistema yra Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). Tai panašu į galvaninį metodą, išskyrus tai, kad elektros srovei generuoti iš anodo į saugomą konstrukciją naudojamas maitinimo šaltinis. Reikalinga nuolatinė srovė (DC), o ne kintamoji srovė (AC), todėl kintamajai srovei paversti DC naudojamas lygintuvas. Šis metodas suteikia daug patvaresnę apsaugą, nes srovė tiekiama iš išorės, o ne generuojama dėl anodo reakcijos su aplinka, todėl anodo eksploatavimo trukmė labai pailgėja.