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
2Н2О – 4е = О2 + 4Н+, E = +0,815 - будет выделяться кислород.
Б) Конкурирующие реакции: 2Cl- - 2e = Cl2 , E0 = +1,36 – будет выделяться хлор
2Н2О – 4е = О2 + 4Н+, E = +1,8
В) Конкурирующие реакции: 2Cl- - 2e = Cl2 , E0 = +1,36
2Н2О – 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
2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН- , E = -1
(+) SO42- - ионы не участвуют
2Н2О – 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;