Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ





Коррозией металловназывают самопроизвольное разрушение металлов под действием различных окислителей из окружающей среды.

В реальных условиях коррозии обычно подвергаются технические металлы, содержащие примеси других металлов и неметаллических веществ.

Механизм электрохимической коррозии в таких металлах аналогичен механизму процессов, протекающих в короткозамкнутых гальванических элементах, в которых на участках с более отрицательным потенциалом идет процесс окисления (разрушение металлов), а на участках с более положительным потенциалом процесс восстановления окислителя (коррозионной среды).

Наиболее часто встречаются окислители (деполяризаторы):

-ионы водорода(коррозия с водородной деполяризацией); уравнение восстановительного процесса:

+ + 2ē = Н2 (в кислой среде),

2 H2O + 2ē = Н2 + 2OH (в нейтральной и щелочной средах);

-молекулы кислорода,растворенные в различных средах; уравнение восстановительного процесса:

O2 + 4ē + 4Н+ = 2 H2O (в кислой среде);

O2 + 4ē + 2 H2O = 4 OH (в нейтральной и щелочной средах);

Методика рассмотрения работы гальванопарыпри электрохимической коррозии.

1. Составляют схему гальванопары:

Me1 / среда / Me2.

2. Выписывают стандартные потенциалы металлов и окислителей коррозионной среды (таблица 4 приложения), определяют восстановитель (меньший потенциал), окислитель (больший потенциал).

3. Записывают уравнения процессов окисления и восстановления и суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции, протекающей при гальванокоррозии.

4. Указывают направление движения электронов.

Пример 1.Гальванопара алюминий – железо в воде (среда нейтральная). В воде растворен кислород.

1. Схема гальванопары: Al / Н2О, О2 / Fe

2. Потенциалы: = – 1,88 В; = – 0,46 В;

= + 0,814 В.

Восстановитель – Al, окислитель – О2.

3. Al (–): 4 Al – 3ē + 3 H2O = Al(OН)3 + 3 Н+ - процесс окисления

Fe (+): 3 О2 + 4ē + 2 H2O = 4 OH - процесс восстановления

4 Al + 3 О2 + 6 H2O = 4 Al(OН)3

4. Направление движения электронов от участка с меньшим потенциалом к участку с большим потенциалом:

ē

(–) Al / Fe (+) ē

О2, Н2О

Пример 2.Определить процессы, протекающие при коррозии луженого железа (среда – влажный воздух, содержащий кислород, пары воды и ионы Н+), если нарушена сплошность покрытия.

1. Схема гальванопары

Fe / Н2О, О2, Н+ / Sn

2. Потенциалы = – 0,44 В; = – 0,46 В;

= + 1,228 В.

Восстановитель – железо, окислитель – кислород.

3. Fe (–): 2 Fe – 2ē = Fe2+ – процесс окисления

Sn (+): 1 О2 + 4ē + 4 H+ = 2 H2O – процесс восстановления

2 Fe + О2 + 4 H+ = Fe2+ + 2 H2O

При нарушении целостности покрытия будет разрушаться Fe.

4. Электроны движутся от участка с меньшим потенциалом к участку с большим потенциалом:

ē

(–)Fe / Sn (+) ē

О2, Н+

Пример 3.Рассмотреть коррозию детали из железа и алюминия в щелочной среде (КОН), если растворенный кислород отсутствует.

1. Схема гальванопары:

Al / КОН / Fe

2. Потенциалы: = – 2,36 В; = – 0,874 В;

= – 0,827 В.

Восстановитель – алюминий, окислитель – вода.

3. Al (–): 2 Al – 3ē + 4 OH = + 2 H2O – процесс окисления

Fe (+): 3 2 H2O + 2ē = 2 OH + H2 – процесс восстановления

2 Al + 2 OH + 2 H2O = 2 + 3 H2

2 Al + 2 КОН + 2 H2O = 2 КAlO2 + 3 H2

Разрушается алюминий.

4. Направление перемещения электронов в системе:

ē

(–) Al / Fe (+) ē

Н2О, КОН

Задание к разделу Электрохимическая коррозия металлов*

Рассмотрите коррозию гальванопары, используя потенциалы (таблица 4 приложения), укажите анод и катод соответствующей гальванопары, рассчитайте ЭДС, напишите уравнения анодного и катодного процессов, молекулярное уравнение реакции коррозии, укажите направление перемещения электронов в системе.

* - при решении задач этого раздела использовать таблицу 4 приложения.

 






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 1867. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия