Разложения воды с выделением кислорода.

ПРИМЕР. Рассмотрим анодные процессы, протекающие при электролизе раствора NaCl , если анод

а) из Pt, б) угольный, в) цинковый (среда нейтральная).

 

А) Конкурирующие реакции: 2Cl- - 2e = Cl2 , E0 = +1,36

2О – 4е = О2 + 4Н+, E = +0,815 - будет выделяться кислород.

 

Б) Конкурирующие реакции: 2Cl- - 2e = Cl2 , E0 = +1,36 – будет выделяться хлор

2О – 4е = О2 + 4Н+, E = +1,8

 

В) Конкурирующие реакции: 2Cl- - 2e = Cl2 , E0 = +1,36

2О – 4е = О2 + 4Н+, Е = +1,8

Zn – 2e = Zn2+ , E0 = -0,76 – будет растворяться электрод.

 

Метод электролитической очистки металлов.

 

ПРИМЕР. Рафинирование меди. (-) Cu ½ раствор СuSO4½Cu (+)

Катод (-) – из очищнной меди.

Анод (+) – черновая медь, содержит примеси, например Zn, Ag, Au и др.

 

Электродные процессы: (-) Cu2+ + 2e = Cu, E 0 = +0,34 – чистая медь осаждается на катоде

2О + 2е = Н2 + 2ОН- , E = -1

 

(+) SO42- - ионы не участвуют

2О – 4е = О2 + 4Н+, Е = +1,8

Cu – 2e = Cu2+ , E 0 = +0,34 - растворение анода (черновой меди).

 

Рассмотрите самостоятельно поведение примесных металлов в ходе электролиза.

 

Коррозия металлов

 

Коррозия – это процес разрушения (окисления) металлов под воздействием окружающей среды. Различают два основных вида коррозии – химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия – это процесс окисления металла без участия элктрического тока (процессы окисления при высоких температурах, в диэлектрических средах).

Электрохимическая коррозия – это окисление металлов при обычных температурах в токопроводящих средах за счет электрохимических процессов.

К электрохимической коррозии относятся электрокоррозия (электролиз блуждающими токами) и гальванокоррозия (образование гальванопар при контакте металлов различной активности).

 

ПРИМЕР. Два металла Cu и Zn находятся в контакте в атмосфере влажного воздуха.

 

Рис.29.

 

Запишем условно гальванопару (+) Cu ½H2O, O2, CO2½Zn (-)

Электродные процессы: (-) Zn – 2e = Zn2+ - начало работы гальванопары.

 

Освободившиеся электроны переходят на медь и на поверхности меди могут протекать следующие конкурирующие реакции:

 

 

(+) а) 2H+ + 2e = H2 (кислая среда образуется в результате

реакции СО2 + Н2О = Н2СО3)

коррозия с водородной

б) 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН- деполяризацией

 

в) О2 + 4е + 2Н2О = 4ОН- – коррозия с кислородной деполяризацией

В литературе по коррозии термин деполяризатор означает – окислитель.

Выводы: 1) Из двух различных металлов, находящихся в контакте, корродирует более активный.

2) Коррозия цинка в контакте с медью идет значительно быстрее, чем коррозия чистого

цинка.

 

Методы защиты от коррозии.

 

Во-первых, различные защитные покрытия: смазки, краски, лаки, эмали, полимеры.

Во-вторых, электрохимические методы защиты – катодная защита и метод протекторов.

При катодной защите защищаемая деталь присоединяют к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока, т.е. становится катодом (см. процессы электролиза). Электроны укрепляют кристаллическую решетку металла и он не разрушается в ходе электрохимических процессов.

Для любого металла протектором является более активный металл. Находясь в контакте с защищаемым металлом, протектор является отрицательным полюсом гальванопары и растворяется. Освобождающиеся электроны переходят в кристаллическую решетку защищаемого металла, укрепляют ее и расходуются на реакции, рассмотренные в разделе “Kоррозия металлов”.

 

 








Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 1023;


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: 0.005 сек.