Коррозия при контакте двух металлов.

Сущность этих процессов аналогична сущности процессов при работе гальванических элементов: металл, который|какой| имеет меньшее значение электродного потенциала| восстановления|восстановления| будет анодом, на нем происходит окисление, которое|какое| влечет|вызывает| разрушение металла - электрохимическую коррозию. Восстановлению|восстановлению| подвергается всегда электролит на катоде.

Примеры|приклад|:

1. Коррозия в кислой среде.

- А) Al │H2SO4│Cu (K +

φ0 Al3+∕ Al0 = - 1,63B φ0Cu2+ ∕ Cu0 = + 0,337B

A) Al0 à Al3+ + 3e│2 K) H2SO4 à 2H+ + SO42- │3

2H+ + 2e à H20 3

2Al3+ +3SO42- à Al2(SO4)3

2. Атмосферная коррозия

- A) Fe │H2O + O2│Ag (K +

φ0 Fe2+∕ Fe0 = - 0,44B φ0Ag+ ∕ Ag0 = + 0,799B

A) Fe0 à Fe2+ + 2e│2 K) 2H2O + O2 + 4e à 4OH-

2Fe2+ + 4OH- à 2Fe(OH)2

4 Fe(OH)2 +2 H2O + O2 à 4Fe(OH)3

4 Fe(OH)3à4 FeOOH + 4H2O

4 Fe(OH)3 à2 Fe2O3 ∙ 6 H2O ( Fe2O3 ∙ nH2O )

только для железа

Коррозия при наличии участков с разной|различной| температурой.

Согласно уравнению Нернста, значения электродных потенциалов при изменении|смене| температуры изменяются. Поэтому между участками, которые|какие| имеют разные|различные| температуры, большая|великая| разница|разность| потенциалов. Анодно разрушается тот участок, который|какой| имеет меньшее значение потенциала.

Коррозия в результате наличия участков с разной аэрацией.

A) 2Fe0 à2Fe2+ + 4e K) 2H2O + O2 + 4e à 4OH-

Анодному разрушению подлежит центральная часть материала под каплей, которая|какая| менее аэрована|.

Способы оценки скорости коррозии

1. Скорость коррозии или весовой показатель.

ρ = Δm ∕ s ∙ τ , г ∕ м2∙ часов (день, год)

ρ - весовой показатель

∆ m - потеря массы металла в результате|вследствие| коррозии

s - площадь поверхности металла, на которой|какой| оценивается скорость коррозии

τ (тау) – время |, за которое|какой| оценивается скорость коррозии.

В силу того, что металлы бывают легкие и тяжелые|трудные|, то есть имеют разные|различные| значения плотности|густоты|, весовой показатель| не является корректным, потому что в случае одинаковых значений ∆m, скорость коррозии легкого металла намного больше, чем металла тяжелого|трудного|.

2. Глубинный показатель.

П = ρ ∕ γ

П- глубинный показатель

ρ - весовой показатель (скорость коррозии) г / м2

γ - плотность металла г / см3

П=8,76 ρ ∕ γ, мм ∕ год

СРЕДСТВА БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ.

1. Рациональное конструирование.

2. Изолирование металлических конструкций от агрессивных агентов:

а) эксплуатация металлических изделий в закрытых помещениях;

б) металлизация ( пульвилизатор|, накат);

в) химическая пассивация поверхности металла - нанесение на поверхность металла слоя оксида|оксида| или других коррозионно стойких соединений (воронение, нитрование, фосфотирование|);

г) нанесение масел|смазки| и лако-красочных | материалов.

3. Оптимизация состава окружающей среды.

4. Протекторная защита.

5. Легирование металлов.

6. Электрическая защита.

Э Л Е К Т Р О Л И З

Электролиз- это совокупность окислительно - восстановительных процессов, которые происходят под действием постоянного электрического тока в системе, которая состоит из двух электродов (проводники I рода), погруженных в расплав или раствор электролита (проводник II рода).

При электролизе происходят процессы, обратные тем, которые происходили в гальваническом элементе:

1) в гальваническом элементе окислительно -|окисный| восстановительные реакции генерируют электрическую энергию, а при электролизе - электрический ток стимулирует ход окислительно|окисный| - восстановительной реакции.

2) при электролизе знак анода (+), катода ( -).

Но, как и в гальваническом элементе так и при электролизе на аноде происходит процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления|восстановления|.

Характер процессов на электродах и состав продуктов в процессе электролиза зависит от:

а) материала анода, б|б|) состава|сдаю| электролита, в) от состояния|стана| электролита.

Анод– положительно заряженный электрод (+) может быть активным или инертным:

а) активный анод изготовляется из|с| металлов ( кроме Au| и Pt|);

б) инертный анод – графитовый или изготовленный из|с| Au| или Pt|.

Роль электролитамогут исполнять вещества, в которых реализованный или ионный тип химической связи, или ковалентний полярный: оксиды металлов, соли, основания, кислоты.

Электролитможет находиться в состоянии: а) расплава (t0); б) раствора (H2O)

На аноде происходит процесс окисления. При наличии в системе нескольких потенциальных восстановителей, процессы происходят поочередно. Критерием определения приоритетов| является значение электродных потенциалов окисления. Первым окисляется тот восстановитель, потенциал окисления которого наибольший.|какого|

Последовательность окисления на аноде вероятных восстановленных|восстановил| форм:

1. Металл анода в последовательности уменьшения потенциала окисления, увеличения потенциала восстановления Me+n ( кроме Au, Pt ) Ме0 → Me+n + ne,φокисл.

2. Анионы бескислородных кислотных остатков в последовательности :

S2-, I-, Br-, CI- ; 2CI- → CI2 + 2e

3. В зависимости от рН раствора: а) кислород из воды : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e (рН<7);

б) кислород из ОН- ионов : 4ОН- → O2 + 2H2О + 4e (рН 7)

4. Анионы кислородсодержащих кислотных остатков: NO3-, SO42-, CO32- и другие, в растворах не окисляются.

Катод– отрицательно заряженный электрод (-). На катоде – происходит процесс восстановления электролита. При наличии в системе нескольких потенциальных окислителей в первую очередь восстанавливается тот из них, который имеет наибольшее значение потенциала восстановления.

Последовательность восстановления|восстановления| на катоде вероятных окисленных форм:

1. Расплавы ( вода отсутствует ): катионы металлов в последовательности Au+ ... Li+ по схеме Me+n + ne→ Ме0

2. Растворы ( присутствует вода): а) катионы металлов в последовательности Au+ ... Тi3+ (включительно) Me+n + ne→ Ме0

б) водород : 2H2O +2e → H2 + 2OH- (рН 7)

или 2H+ + 2e → H20 (рН<7)

Примеры|приклад|:

Наши рекомендации