Электрохимическая коррозия металлов


 

Коррозией металлов называют самопроизвольное разрушение металлов под действием различных окислителей из окружающей среды.

В реальных условиях коррозии обычно подвергаются технические металлы, содержащие примеси других металлов и неметаллических веществ.

Механизм электрохимической коррозии в таких металлах аналогичен механизму процессов, протекающих в короткозамкнутых гальванических элементах, в которых на участках с более отрицательным потенциалом идет процесс окисления (разрушение металлов), а на участках с более положительным потенциалом процесс восстановления окислителя (коррозионной среды).

Наиболее часто встречаются окислители (деполяризаторы):

· ионы водорода (коррозия с водородной деполяризацией)

+ + 2 ē = Н 2 (в кислой среде),

2О + 2 ē = Н2 + 2ОН (в нейтральной и щелочной средах);

· молекулы кислорода

O2 + 4 ē + 4Н + = 2Н2О (в кислой среде);

О2 +4 ē + 2Н2О = 4ОН (в щелочной и нейтральной средах).

Методика рассмотрения работы гальванопары при электрохимической коррозии.

· Составляют схему гальванопары:

Ме1 / среда / Ме2 .

· Выписывают стандартные потенциалы металлов и окислителей коррозионной среды (табл.П.7), определяют восстановитель (меньший потенциал), окислитель (больший потенциал).

· Записывают уравнения процессов окисления и восстановления и суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции, протекающей при гальванокоррозии.

· Указывают направление движения электронов.

Пример 1.Гальванопара алюминий -железо в воде (среда нейтральная). В воде растворен кислород.

· Схема гальванопары Al / H2O, O2 / Fe

· Потенциалы = -1,88 B; = -0,46B;

= + 0,814B.

Восстановитель – Al, окислитель - О2.

· Al(-): 4 Al - 3 ē + 3Н2О = Al(OH)3+ 3Н+ -процесс окисления;

Fe(+): 3 О2 + 4 ēē + 2Н2 О = 4ОН -процесс восстановления

4Al + 3О 2 + 6Н2О = 4Al(OH)3

· Направление движения электронов от участка с меньшим потенциалом к участку с большим потенциалом:

 

ē

(-) Al/ Fе (+) ē

О2 , Н2О

Пример 2. Определить процессы, протекающие при коррозии луженого железа (среда – влажный воздух, содержащий кислород, пары воды и ионы Н+ ), если нарушена сплошность покрытия.

· Схема гальванопары:

Fe / Н2 О, О2, Н+ / Sn

· Потенциалы:= -0,44 B; = -0,136 B;

= + 1,228 B.

Восстановитель – железо, окислитель – кислород.

·Fe(-): 2 Fe - 2ē = Fe 2+ – процесс окисления

Sn(+): 1 О2 + 4 ē + 4Н+ =2Н2О – процесс восстановления

2Fe + О2 + 4Н+ = 2Fe2+ + 2Н2О

2Fe + О2 + 4НCl = 2FeCl2 + 2Н2О

При нарушении целостности покрытия будет разрушаться Fe.

· Электроны движутся от участка с меньшим потенциалом к участку с большим потенциалом:

·

ē

(-) Fe/ Sn (+) ē

О2 , Н+

Пример 3. Рассмотреть коррозию детали из железа и алюминия в щелочной среде (КОН), если растворенный кислород отсутствует.

· Схема гальванопары: Al / КОН/ Fe

· Потенциалы: = -2,36 B; = -0,874 B;

= - 0,827 B. Восстановитель -алюминий, окислитель - вода.

· Al(-): 2 Al - 3ē + 4OH = AlO2 + 2H2O – процесс окисления

Fe(+): 3 2 H2O + 2 ē = 2 OH + H2 – процесс восстановления

2 Al + 2 OH + 2H2O = 2 AlO2 + 3 H2

2 Al + 2 КOH + 2H2O = 2КAlO2 + 3 H2

Разрушается алюминий.

· Направление перемещения электронов в системе:

ē

(-) Al/ Fe (+) ē

H2O, KOH

 

 



Дата добавления: 2016-07-11; просмотров: 2483;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.