Электрохимическая коррозия металлов

Задача 2.5: В производственной конструкции имеются детали из разных металлов (см. табл. 6). В контакте с какими металлами основной металл конструкции корродирует интенсивнее? Составьте уравнения электродных процессов, протекающих при работе коррозионных микрогальванических пар, и суммарные уравнения коррозионных процессов с учетом характера среды.

 

Таблица 6 – Варианты заданий

 

  Основной металл конструкции Металлы, контактирующие с основным Среда
a Железо Zn или Cu Раствор HCl
b Цинк Al или Sn Раствор NaCl
c Медь Mg или Cr Раствор H2SO4
d Железо Cu или Ag Морская вода
e Олово Pb или Mn Раствор CH3COOH
f Цинк Al или Cu Воздушная (O2 + 2H2O)
g Железо Mg или Ni Морская вода
h Никель Cu или Zn Раствор H2SO4
i Свинец Ag или Cu Раствор CH3COOH
j Железо Cr или Zn Воздушная (O2 + 2H2O)
k Медь Fe или Ni Раствор HCl
l Железо Mg или Pb Раствор NaCl
m Алюминий Zn или Fe Воздушная (O2 + 2H2O)
n Железо Al или Pb Водная
o Железо Zn или Cu Раствор NaOH

 

Для решения данной задачи воспользуйтесь рядом СЭП.

Пример решения задачи:

В конструкции из железа имеются медные детали. Какие коррозионные процессы протекают в атмосферных условиях (О2, Н2О) и в водной среде (кислой, нейтральной)?

При контакте разных металлов Fe/Cu возникает разность электродных потенциалов; в присутствии окислителя и электролита начинается процесс электрохимической коррозии.

В коррозионной гальванической паре железо (φ0 = -0.44 В) является анодом, оно окисляется, а медь (φ0 = +0.34 В) является катодом; на меди происходит восстановление окислителя, содержащегося в окружающей среде. Окислитель при этом часто называют деполяризатором. Записываем схемы коррозионных гальванических элементов и электродные процессы.

1) В атмосферных условиях (рН ³ 7):

 

A (-): Fe/ O2, H2O /Cu :(+) K

Анод: Fe – 2e = Fe2+ (окисление)

Катод: O2 + 2H2O + 4e = 4OH- (восстановление)

 

Окислению всегда подвергается более активный металл. На поверхности меди – менее активного металла происходит кислородная деполяризация, т.е. восстановление кислорода в присутствии воды с образованием ОН--групп.

Молекулярное уравнение коррозии:

 

2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2

 

В местах контакта железных и медных деталей образуется Fe(OH)2, последний окисляется кислородом воздуха до Fe(OH)3.

 

4Fe(OH)2 + O2 +2H2O = 4Fe(OH)3

 

На воздухе Fe(OH)3 может частично или полностью дегидратироваться с образованием FeOOH и затем Fe2O3.

2) В водном растворе кислоты (рН < 7):

 

A (-): Fe/ H2SO4 /Cu :(+) K

Анод: Fe – 2e = Fe2+ (окисление)

Катод: 2H+ + 2e = H2 (восстановление)

 

На поверхности меди (катоде) происходит восстановление ионов водорода, то есть водородная деполяризация.

Молекулярное уравнение коррозии

 

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

 

Продуктом коррозии является растворимая соль FeSO4.

3) В водном нейтральном растворе (рН = 7), не содержащем растворенного кислорода, на катоде (меди) восстанавливаются молекулы воды

 

2H2O + 2e = H2 + 2OH-

 

Молекулярное уравнение коррозии

 

Fe + 2H2O = Fe(OH)2 + H2








Дата добавления: 2014-12-05; просмотров: 6151;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.