Главная | Обратная связь

Защита Ме от коррозии

1) Защитные покрытия: неМе – лаки, краски, эмаль, резина, пластмасса; Ме - анодные Fe/Zn в кислой среде или Fe/Sn в кисл среде

2) изменение состава среды или состава ме

- в среду , где работают Ме конструкции, вводят ингибиторы – замедлители коррозии – Na₂CrO₄, альдегиды

- анодирование, воронение, азотирование, фосфотирование – создание на поверхности ме защитной пленки из соединений этого же ме

3) электрохимические методы защиты

- протекторная защита (протектор – специальный анод из более активного ме, который прикрепляют к защищаемому изделию. Протектор, разрушаясь , защищает Ме конструкцию от коррозии)

- электрозащита (защищаемую конструкцию присоединяют к «-»внешнего источника постоянного тока, а к «+» присоединяют кусок стального Ме(рельс, балка) поддержка оптимального напряжения - защита от коррозии)

Электролиз- ОВР , протекающая при пропускании постоянного тока через электролит. Анионы к аноду, катионы – к катоду. Анод (+) – окисление, катод (-) восстановление. Потенциал разряда ионов зависит от материала электрода, плотности тока. Состояния поверхности. Разность между фактическими потенциалом разряда иона и его теоретическим( рассчитанным по уравнению Нернста значением называется перенапряжением.η=φ_факт-φ_теор , η- дополнительное напряжение, которое необходимо дать для преодоления побочных процессов. Особо высокое перенапряжение сопровождает разряд ионов газа. Для ме им можно пренебречь, для газов очень большое.

Катодное η - смещение потенциалов катода в сторону отрицательных значений, анодное - смещение потенциала анода в сторону положительных значений. Из-за перенапряжения идет увеличение по модулю

При электролизе водных растворов необходимо учитывать возможность разряда ионов среды. 1) электролиз с нерастворимым анодом

А) электролиз водного раствора HCl c Pt электродами

HCl=H⁺ +Cl^-

H₂O=H⁺ +OH^-

Катод(-) : 2H+ +2e- = H₂ Анод(+) 2Cl^- - 2e- = Cl₂

С учётом перенапряжения О₂.

На катоде всегда в первую очередь разряжаются те катионы, потенциал которых больше по своему алг значению ( с учетом знака), т.е более сильные окислители восстанавливаются первыми

На аноде окисление, в первую очередь окисляются те анионы, потенциал разряда которых меньше по своему алг значению , т.е более сильные восстановители окисляются в первую очередь.

Б) электролиз водного раствора ZnSO₄ с графитовыми электродами

ZnSO₄= Zn₂⁺ + SO₄^2-

H₂O=H⁺ +OH^-

Катод (-) Zn+2 +2e- = Zn Анод(+) 2H₂O – 4e- = O₂ +4H⁺

С учётом перенапряжения О₂.

С учётом перенапряжения водорода

2) Электролиз с растворимым анодом. Применяют при рафинировании Ме от примесей а также при нанесении Ме покрытий

(-) Zn-2e=Zn⁺²

Fe-2e=Fe²⁺

Cu-2e=Cu⁺²

(+) Cu⁺² +2e=Cu

Напряжение на ванне поддерживается таким образом, чтобы Ме, расположенные в ряду стандартных потенциалов после меди. Не смогли раствориться. Поэтому они выкрашиваются в виде шлама на дно ванны. На катоде получили чистейшую медь. Процесс сводится к переносу Ме с анода на катод

Электролиз распавов. Им получают активные Ме. Т. к здесь нет конкурирующих ионов воды . Основным законом электролиза является закон Фарадея - для того, чтобы выделить в процессе электролиза 1 грамм- эквивалент любого в-ва необходимо затратить одно и то же кол-во электричества, а именно 96500 Кл

m- масса I – сила тока τ- время в секундах F- постоянная Фарадея Э- эквивалентная масса продукта электролиза, Э=атомная масса/валентность

Семейство железа.

7-В группа

Fe Co Ni-семейство железа

Ru Rh Pd-Pt Ме

Os Ir Pt-вые

Техническое значение имеют Fe Co Ni(тк более доступны)

Fe 3d^6 4s^2

Co 3d^7 4s^2

Ni 3d^8 4s^2

Максимальная степень окисления Fe=+6,макс степень ок-я Co Ni=+4

Fe Co Ni

Химическая активность

(самый активный)

Физические свойства: серебристо-белые, ковкие Ме, Fe-мягкое, Co Ni-твердые как сталь. Они ферромагнетики,те намагничиваются. Характерно для сем-ва Fe(чистых элементов).

В зав-ти от своего отношения к внешнему полю пост.магнита,в-ва делятся на диамагнетики и парамагнетики.ДМ-оказывают сопротивление прохождению силовых линий магнитного поля больше,чем вакуум.Поэтому они становятся перпенд-но силовым линиям мп(оно их выталкивает)ПМ-наоборот,проводят сил.линии мп лучше вакуума,поэт мп их втягивает.они распологаются парал-но сил.линиям мп.Такое различн.поведение в-в во внешнем поле пост.магнита обусловлено строением электронных оболочек.У ПМ есть неспаренные электроны и они имеют собственный магнитный момент. У ДМ все электроны спарены(их спины скомпенсированы и собств.магн.момент равен 0)

Н-парамагнетики, O₂,No,NО₂,K,Pt

H₂-диамагнетики, H₂O,N₂,CО₂,Ar

Ферромагнетизм-крайний случай сильно выраж-го парамагнетизма. Ферромагнетизм обусловлен не строением Эл.оболочки,а явл-ся св-ом крист.решетки. Если нагреть намагниченный Ме в т.Кюри он размагничевается.