Вопрос33. Поляризация и деполяризация электродов. Как влияют эти процессы на коррозию металлов? В чем состоит сущность водородной и кислородной деполяризации?

При смещении потенциала электрода в положительную или отрицательную сторону на нём начинает происходить окисление или восстановление. Такое явление смещения называется поляризацией. Процесс связывания электронов, образующихся на аноде и перетекания к катоду, называется катодной деполяризацией, а вещества, связывающие е – деполяризаторы. Иначе говоря поляризация позволяет управлять процессом электролиза и делать электроды анодами или катодами смотря к какому источнику подключать. Поляризация электрода в отрицательную сторону связана с процессом восстановления и наоборот. Процесс восстановления- катодный процесс, процесс окисления – анодный процесс. Чем сильнее поляризован электрод тем с большей скоростью идёт реакция. Величина поляризации необходимая для протекания данного электродного процесса с определённой скоростью называется перенапряжением данного электродного процесса. Деполяризаторы: в кислой среде – ионы Н⁺ (pH≤7) – водородная деполяризация 2Н⁺+2е = Н⁰₂, в нейтральной или щелочной среде – кислородная деполяризация 2Н₂О+О₂+4е = 4ОН^-, В кислых средах О₂+4Н⁺+ 4е = 2Н ₂О^-

Вопрос34. Способы защиты металлов от коррозии. Металлические катодные и анодные покрытия. Рассмотрите на каком-либо примере механизм защитного действие анодного металлического покрытия в кислой среде.

Коррозия - процесс разрушения металла, происходящего под воздействием окруж. среды, вследствие протекания о.- в. реакций. Защита Ме от коррозии (основные мероприятия): рациональное конструирование, выбор устойчивых к коррозии конструкционных материалов, химическая обработка среды (удаление деполяризаторов, удаление солей, удаление кислых газов, применение ингибиторов к коррозии), применение защитных покрытий (Ме - хромирование, алитирование, серебрение, меднение, золочение, цинкование, лужение, неМе – краски, лаки, каучук, резина, смолы, битумы, химич – оксидирование, фосфатирование). По механизму защитного действия Ме покрытия делятся на катодные (покрытие менее активным Ме – лужение железа) и анодные (более активным Ме- оцинкование). Катодное покрытие защищает только до момента его нарушения. Анодное – оцинкованное железо. Е⁰_(Fe)= -0.44B, Е⁰_(Zn)= -0.76B. На аноде (Zn): Zn⁰ - 2е -- ^кислая ---> Zn⁺², на катоде (Fe): а)Кислая среда 2Н⁺+2е = Н⁰_2, б)нейтральная или щелочная О₂+4Н⁺+ 4е = 2Н ₂О^-, вторичный процесс Zn⁺² +2 ОН^-------> Zn (ОН)₂. Анодное Ме покрытие защищает Ме даже в случае нарушения покрытия.

Вопрос35. Способы защиты металлов от коррозии. Металлические катодные и анодные покрытия. Как протекает коррозия металла с катодным металлическим покрытием при нарушении его целостности в водной среде в присутствии кислорода?

Коррозия - процесс разрушения металла, происходящего под воздействием окруж. среды, вследствие протекания о.- в. реакций. Защита Ме от коррозии (основные мероприятия): рациональное конструирование, выбор устойчивых к коррозии конструкционных материалов, химическая обработка среды (удаление деполяризаторов, удаление солей, удаление кислых газов, применение ингибиторов к коррозии), применение защитных покрытий (Ме - хромирование, алитирование, серебрение, меднение, золочение, цинкование, лужение, неМе – краски, лаки, каучук, резина, смолы, битумы, химич – оксидирование, фосфатирование). По механизму защитного действия Ме покрытия делятся на катодные (покрытие менее активным Ме – лужение железа) и анодные (более активным Ме - оцинкование). Катодное покрытие защищает только до момента его нарушени я. При катодной защите защищаемая конструкция или деталь присоединяется к отрицательному полюсу источника электрической энергии и становится катодом. В качестве анодов используются куски железа или специально изготовленные сплавы. При надлежащей силе тока в цепи на защищаемом изделии происходит восстановление окислителя, процесс же окисления претерпевает в-во анода. Протекторная защита осуществляется присоединением к защищаемому металлу большого листа, изготовленного из другого, более активного металла – протектора. В качестве протектора при защите стальных изделий обычно применяют цинк или сплавы на основе магния. При хорошем контакте м/у металлами защищаемый металл(Fe) и металл протектора(напр Zn) оказывают друг на друга поляризующее действие. Согласно взаимному положению этих металлов в ряду напряжений, железе поляризуется катодно, а Zn- анодно. В результате этого, на железе идет процесс восстановления того окислителя, который присутствует в воде(обычно растворенный кислород), а Zn окисляется. И протекторы и катодная защита применимы в средах, хорошо проводящих электрический ток, например в морской воде. В частности, протекторы широко применяются для защиты подводных частей морских судов.

Пример: коррозия луженого железа. Е⁰_(Fe)= -0.44B, Е⁰_(Sn)= -0.136B.На аноде (Fe): Fe⁰-2е-^{окисление}------> Fe⁺², на катоде (Sn): 2Н⁺+2е-^{восстановление}------>Н₂⁰..

Поиск по сайту: