Пример 2. Приведите схему коррозии цинка при нарушении защитного никелевого покрытия в кислой и нейтральной средах

Приведите схему коррозии цинка при нарушении защитного никелевого покрытия в кислой и нейтральной средах.

Решение.

При контакте двух металлов с разными значениями электродных потенциалов в среде электролита образуется микрогальваническая пара и протекает электрохимическая коррозия.

При электрохимической коррозии анодный процесс – это всегда окисление, разрушение металла. Из двух контактирующих металлов окисляется более активный металл, с меньшим значением электродного потенциала, по схеме:

M⁰ - n = Mⁿ⁺.

Ионы металла переходят в раствор электролита, а в металле накапливается избыток электронов.

Катодный процесс протекает по-разному, в зависимости от pH среды:

1. В кислой среде обычно восстанавливаются ионы водорода по схеме

2H⁺ + 2 = H₂.

2. В нейтральной и щелочной средах восстанавливается кислород по схеме

O₂ + 2H₂O + 4 = 4OH^–.

Рассмотрим процесс коррозии цинка, покрытого никелем в кислой среде:

(-) A Zn ê H₂SO₄ ê Ni K (+).

Анодом в этой паре будет цинк (E⁰_Zn = – 0,74 В, E⁰_Ni = – 0,25 В), он и будет окисляться, разрушаться:

анод (Zn) – Zn⁰ - 2 = Zn²⁺.

Никель является катодом, и, на нем в кислой среде восстанавливаются ионы водорода:

катод (Ni) – 2H⁺ + 2 = H₂,

Zn²⁺ + SO = ZnSO₄.

Аналогично протекает процесс коррозии в нейтральной среде. Отличие только в катодном процессе, т. к. в данном случае на катоде восстанавливается кислород:

Zn ê O₂, H₂O ê Ni ,

анод (Zn) – Zn⁰ - 2 = Zn²⁺,

катод (Ni) – O₂ + 2H₂O + 4 = 4OH^–,

Zn²⁺ + 2OH^– = Zn(OH)₂.

При микрогальванической коррозии металл катода не разрушается.