Задача 13.

Влияние рН среды на коррозию железа Fe с примесями меди Cu (рН = 3 и рН =10).

Решение.

1) Сравниваем потенциалы металлов (основного и примесей, компонентов сплава, основного металла и покрытия и т.д.). Стандартные потенциалы: Е^о_Fe^2+/_Fe = - 0,44 В < Е^о_Cu^2+/_Cu = + 0,34 В Разрушаться (окисляться) будет металл с более отрицательным потенциалом (более сильный восстановитель), т.е. Fe.

2) Определяем равновесные потенциалы окислителей в заданной среде:

рН = 3 ≈ 1,23 – 0,059рН ≈ 1,05 В, ≈ – 0,059рН ≈ -0,18 В

рН = 10 ≈ 1,23 – 0,059рН ≈ 0,64 В, ≈ – 0,059рН ≈ -0,59 В

3) Сравниваем значения потенциалов окислителей и металла, делаем вывод о возможности данного процесса коррозии:

рН = 3 - 0,44 В < 1,05 В Þ возможна коррозия с поглощением кислорода

- 0,44 В < -0,18 В Þвозможна коррозия с выделением водорода

рН = 10 - 0,44 В < 0,64 В Þвозможна коррозия с поглощением кислорода

- 0,44 В > -0,59 В Þневозможна коррозия с выделением водорода

4) Записываем уравнения коррозионных процессов:

рН = 3

(A): Fe → Fe²⁺ + 2

(К): 2H⁺ + 2 → H₂

O₂ + 4H⁺ + 4 → 2H₂O ^-

есть синее окрашивание: K₃[Fe(CN)₆] - качественный реагент на ионы Fe²⁺(гексоцианоферрат калия):

2 K₃[Fe(CN)₆] +3 Fe²⁺ = Fe₃[Fe(CN)₆]₂ + 6 K⁺

синий цвет – «турнбулева синь».

рН = 10

(A): Fe → Fe²⁺ + 2

O₂ + 2H₂O + 4 → 4OH^_ нет синего окрашивания → пассивация Fe: Fe(OH)₂