Коррозия - это самопроизвольное разрушение металлов под воздействием окружающей среды.

Ржавление железа на воздухе, образование окалины при высокой температуре, растворение металлов в кислотах - обычные примеры коррозии. В результате коррозии многие ценные свойства металлов ухудшаются: уменьшается прочность и пластичность, возрастает трение движущимися деталями машин, нарушаются размеры деталей. •

Вред, причиняемый коррозией, весьма велик: примерно одна треть добываемого металла выбывает из технического употребления по причине коррозии.

Коррозия является переходом из металлического состояния в ионное.

По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозии.

Химическая коррозияобуславливается взаимодействием металлов с сухими газами или жидкостями, не проводящими электрического тока. К ней относится образование окалины на железе при высокой температуре и вообще газовая коррозия при высокой температуре без участия электролитов.

Наибольший вред оказывает электрохимическая коррозия металлов. Разрушение металла при соприкосновении с электролитом с возникновением в системе электрического тока называется электрохимической коррозией.Электрохимическая коррозия возникает самопроизвольно, при этом образуется самопроизвольный гальванический элемент, в котором внешняяэлектрическая цепь всегда замкнута, так как различные металлы находятся в непосредственном механическом контакте друг с другом.

В атмосферных условиях роль электролита играет водная пленка на металлической поверхности, в которой часто растворены электропроводящие примеси. Электродами является сам металл и обычно содержащиеся в нем . примеси. В качестве примера рассмотрим коррозию железа в контакте с медью в растворе солядюй кислоты. При таком контакте возникает гальванический элемент

(-) Fe | НС1| Сu (+).

Более активный металл - железо -. окисляется, посылая электроны атомам меди, и переходит в раствор в виде ионов Fe²⁺, а ионы водорода разряжаются (восстанавливаются) на меди:

2H⁺ + 2е = Н₂.

Ионы ОН' соединяются с перешедшими в раствор ионами Fe²⁺

Fe²⁺ + 2OH- = Fe(OH)₂,

4Fe(OH)₂ + 2Н₂О + О₂= 4Fe(OH)₃

Последний представляет собой бурую ржавчину.

Вместо разряда ионов водорода на катодах может протекать процесс восстановления кислорода, растворенного в электролите

О₂ + 4е + 2Н₂О = 4ОН⁺

Это так называемая кислородная деполяризация катода. Какой процесс будет протекать - это зависит от условий: в кислой среде обычно выделяется водород, в нейтральной происходит кислородная деполяризация катода и водород не выделяется.

Таким образом, при электрохимической коррозии поток электронов направлен от более активного к менее активному металлу, и более активный металл корродирует. Скорость коррозии тем больше, чем дальше отстают в ряду напряжений металлы, из которых образовалась гальваническая пара. Сильно возрастает коррозия с ростом температуры.

ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что изучает электрохимия?

2. Что называют электродным потенциалов и объясните механизм его
появления на границе металл - раствор?

3. От каких факторов зависит величина электродного потенциала? -

4. Напишите уравнение Нернста.

5. Поясните принцип действия гальванического элемента.

6. Дайте характеристику анодного и катодного процессов при работе
гальванического элемента?

7. Что такое ЭДС и как она определяется?

8. Что называют электролизом и от каких факторов он зависит?

9. Как протекает электролиз в расплавах электролитов?
10.Как протекает электролиз в растворах электролитов?

11.Дайте характеристику катодных и анодных процессов при электролизе в

растворах электролитов.

12.Сформулируйте 1-ый и 2-ой законы электролиза.

13. Что называют электрохимическим эквивалентом вещества?

14. Каков физический смысл постоянной Фарадея?

15. Что такое коррозия металла?

16. В чем причина химической и электрохимической коррозии металла?

17. Составьте схему и определите величину ЭДС стандартного медно-
свинцового гальванического, элемента. Напишите уравнения катодного и
анодного процессов.(Е°рь=-0,126 В; Е°_Cu⁼ 0,337 В).

18.Как протекает электролиз раствора сульфата калия, хлорида меди. Напишите уравнения катодного и анодного процессов.

19. Определить массы веществ, выделившихся на катоде и аноде при

электролизе водного раствора Na₂SO₄ током 2,5А в течение 40 минут.

Напишите уравнения анодного и катодного процессов,

20. Две металлические пластины - из олова и меди соединены друг с другом и

погружены в раствор соляной кислоты. Какие процессы происходят на

поверхностях металлов? Напишите уравнения катодного и анодного

процессов (Е⁰_Сu=0,337В, Е_Sn= - 0,136В).

-

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глинка Н.Л. Общая химия. Ленинград: Химия, 1985. - У26с.

2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Ленинград: Химия,
1985.-389с.

3. Фролов В.В. Химия. Москва: Высшая школа, 1986. -286с.

4. Общая химия /Под ред. Е.М. Соколовской, Г.Д. Вовченко, Л.С. Гузея. -
Москва: Изд-во МГУ, 1980. - 726с. ,

5. Ахметов Н.С. Неорганическая химия. - Москва: Высшая школа, 1975. -
530с.