Конспектісі «э лектрохимияның Қолданбалы аспектілері»
жүктеу/скачать 0,6 Mb.
|
Лекция
- Бұл бет үшін навигация:
- Коррозией называется процесс самопроизвольного разрушения металлов под влиянием внешней среды
| Электролиз – совокупность электрохимических окислительно-восстановительных реакций, проходящих при прохождении электрического тока через электролит, с погруженными в него электродами.
При электролизе растворов нужно учитывать возможность разряда на электродах нейтральных молекул растворителя – воды: 2H2O + 2e = H2 + 2OH – ( Eо= –0,83В) Возможность протекания электродной реакции разряда ионов металла или молекул воды определяется значением электродного потенциала. Если стандартный электродный потенциал реакции разряда металла Ме n+ + ne = Me (5.1) имеет положительное значение, то в стандартных условиях на катоде будет выделяться металл. Если Ео реакции (5.1) меньше, чем потенциал реакции разряда воды (–0,83В), то на катоде выделяется только водород. В остальных случаях параллельно протекают оба процесса. Например, при электролизе раствора CuSO4 K(–) Cu 2+ +2e =Cu A(+)2H2O –4e = O2 + 4H+ на катоде выделяется медь. На аноде выделяется кислород, а в растворе накапливается кислота. Суммарное уравнение 2CuSO4 + 2H2O = 2 Cu + O2 + 2H2SO4. Коррозией называется процесс самопроизвольного разрушения металлов под влиянием внешней среды. Коррозия – окислительно-восстановительная реакция, сопровождающаяся переходом металла в ионное состояние. Разрушение металла при соприкосновении с электролитом с возникновением в системе электрического тока называется электрохимической коррозией. В атмосферных условиях роль электролита играет водяная пленка на металлической поверхности, в которой растворены электропроводящие примеси. Электродами являются сам металл и содержащиеся в нем примеси. В таком гальваническом элементе примеси, имеющие большее значение электродного потенциала играют роль катода, а сам металл является анодом. На катоде обычно выделяется водород из молекул или ионов среды, а анод растворяется, т.е. подвергается коррозии. Например, при контакте железа с медью в растворе соляной кислоты образуется гальванический элемент: Fe|Fe 2+, HCl, Cu 2+|Cu+ На аноде Fe –2e = Fe 2+, На катоде (Cu) 2H+ + 2e = H2 Суммарная реакция Fe + 2H+ = H2 + Fe 2+ Если реакция проходит в атмосферных условиях в воде, процесс усложняется другим процессом, связанным с растворенным в электролите кислородом, который на катоде может участвовать в реакции, именуемой кислородной деполяризацией катода O2 + 2H2O + 4e=4OH – В этом случае ионы железа соединяются с перешедшими в раствор ионами OH- и окисляются кислородом воздуха, Fe 2+ + 2OH – = Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3 Последний частично отщепляет воду Fe(OH)3 = FeOOH + H2O Полученное вещество примерно отвечает составу бурой ржавчины. По характеру защитного действия против электрохимической коррозии различают анодные и катодные покрытия. К анодным относят такие покрытия, в которых покрывающий металл обладает более отрицательным потенциалом, чем защищаемый (оцинкованное железо). К катодным относятся покрытия металлом с большим значением электродного потенциала (луженое, т.е. покрытое оловом железо). Пока слой, покрывающий основной металл, полностью изолирует его от воздействия окружающей среды, принципиального различия между этими видами покрытый нет. При нарушении целостности покрытия создаются совершенно различные условия. Катодное покрытие престает защищать и усиливает своим присутствием коррозию. Анодное покрытие будет само подвергаться разрушению, продолжая защищать основной металл. Для защиты металлов от коррозии часто химическим или электрохимическим путем формируют на его поверхности защитную оксидную пленку. Для алюминия используют электрохимический способ: анодирование. Для железа, применяют, например, кипячение в растворе солей фосфорной кислоты или в азотной кислоте. жүктеу/скачать 0,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|