Процессы на электродах
Коррозия металлов. Коррозия – процесс самопроизвольного разрушения металлов в результате сложного физико-химического взаимодействия с окружающей средой.
Газовая коррозия – возникает при контакте металлов с газами в отсутствия электропроводящих растворов. В природе встречается редко. Часто используется в металлургических и химических производствах. Для борьбы с этим видом коррозии – легирование металлов (сплавление с Ni, Cr, Va, W), а также использование инертных газов при температурной обработке металлов. Жидкостная химическая коррозия – в среде жидкостей-неэлектролитов (расплавленная сера, бром, нефть, бензин, керосин) защищают от этого вида коррозии с помощью нанесения защитных покрытий. Электрохимическая коррозия – Атмосферная, морская, подземная, внешним и блуждающим током. При э-х коррозии на поверхности металла возникают анодные и катодные зоны, а при наличии электролита образуется микрогальванический элемент (МГЭ), продуцирующий электрический ток. На аноде – окисление металла, на катоде – восстановление окислителей (О2, Н+). Окислители при коррозии называют деполяризаторами. Благоприятствующие для коррозии условия – неоднородность сплавов по составу, неоднородность электролита. Условие образования МГЭ Е0(Меn+/Meo)<Е0окислителей Термодинамика электрохимической коррозии
Из графиков видно, что все металлы можно подразделить на 3 группы 1.Е0(Меn+/Meo)>Е0окислителей – невозможна коррозия. (Металлы с высокими потенциалами – Au, Pt, их разложение имеет место при комплексообразовании) 2. ЕР(Н)<Е0(Меn+/Meo)<ЕР(О2) возможна коррозия с кислородной деполяризацией (большинство металлов) 3. Е0(Меn+/Meo)<ЕР(Н)<ЕР(О2) немногие самые активные металлы. Возможна коррозия с кислородной и водородной деполяризацией. Отличия МГЭ от ГЭ. 1.МГЭ – коротко замкнут, нет внешней цепи, вся эл. энергия переходит в тепло. 2.Не имеет пористой перегородки. Процесс идет пока весь металл на аноде не разрушится. Поляризация в данном случае оказывает положительное значение – скорость снижается. Процессы на электродах
Концентрационная поляризации при выделении Н2 не значительна, т.к. малы размеры протона, высока его подвижность, т.е. нет недостатка реагентов в электродной зоне. Чтобы снизить скорость водородной деполяризации необходимо: 1)уменьшение концентрации ионов Н+; 2)очистить металл от примесей 3)понизить температуру. Кислородная деполяризация – молекула О2 больше по размеру(100тыс раз), менее подвижны концентрационная поляризация более значительна. Но природа катодных участков не влияет на поглощение кислорода. Чтобы снизить скорость кислородной деполяризации: 1)уменьшение концентрации кислорода у поверхность электрода 2)снизить P(O2) над раствором 3)изолировать металл от окислителя Деполяризаторы ускоряют коррозию. Поляризация снижает скорость коррозии. Введение деполяризации стимулирует катодный процесс и ускоряет коррозионное разложение. Алгоритм решения задач: 1)Сравнить Е0 контактирующих металлов, определить анод, ЕА<ЕК, рассчитать ЕР окислителей. 2) Сопоставить ЕР окислителей и ЕА сделать вывод о виде деполяризации (коррозии). 3)Схема МГЭ 4)Процессы на электродах. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|