Лабораторный практикум по общей и неорганической химии


Коррозионные гальванические микроэлементы



жүктеу 0,82 Mb.
бет65/134
Дата13.02.2022
өлшемі0,82 Mb.
#35921
түріПрактикум
1   ...   61   62   63   64   65   66   67   68   ...   134
st pl kn

Коррозионные гальванические микроэлементы


Электрохимическая коррозия является следствием возникновения коррозионных гальванических микроэлементов (коррозионных гальва- нических пар), состоящих из катодных и анодных участков. Появление катодных и анодных участков на поверхности металлов происходит по следующим причинам:

  • неоднородность поверхности металла вследствие включений иной природы, ударов и изгибов, накопления примесей на границах зе- рен, участков с разной степенью обработки и т.д.;

  • неоднородность жидкой фазы, в которой происходит коррозия из- за различия концентрации ионов, рН среды, неравномерного доступа кислорода или других окислителей;

  • различие внешних условий: температуры, давления, действия электрического поля и т.д.

Коррозия, как любой химический процесс, обладает определенной скоростью. При контакте металла с электролитом на металле устанав- ливается равновесный потенциал, определяемый уравнением Нернста. Если подать внешнее напряжение, то потенциал электрода увеличится. Это изменение электродного потенциала называется электродной поля- ризацией. Поляризация способствует уменьшению коррозии. Если из- менить ход процесса, увеличив скорость его протекания, то произойдет уменьшение электродного потенциала по сравнению с равновесным; процесс, обусловливающий его, называют деполяризацией, и он спо- собствует увеличению скорости коррозии.

При возникновении коррозионного гальванического микроэлемен- та процесс электрохимической коррозии можно представить состоящим из четырёх стадий.



  1. Окисление той части металла, которая имеет меньшее значение электродного потенциала; эта часть в коррозионном гальваническом микроэлементе является анодом.

  2. Перенос заряда электронами (или, говоря проще, переход элек- тронов) по металлу от анодного к катодному участку.

  3. Перенос заряда ионами в электролите.

  4. Восстановление окислителя на катодном участке поверхности металла.

При электрохимической коррозии наиболее распространенными окислителями являются растворённый в щелочных растворах кислород и катионы водорода в кислой среде.

Растворенный в воде и щелочных растворах кислород восстанавли- вается на катодных участках металла по уравнению:

О2 + 4е + 2Н2О = 4ОН-

Таким образом, здесь деполяризация осуществляется за счет растворен- ного кислорода и ускорение разрушения металла осуществляется за счет коррозии с кислородной деполяризацией.

Катионы водорода в кислых растворах (кислород в кислой среде не растворяется) восстанавливаются по уравнению:

+ + 2е = Н2

Здесь деполяризация происходит за счет ионов водорода и ускорение разрушения металла осуществляется за счет коррозии с водородной де- поляризацией.

Катодные и анодные участки в металлах чередуются и имеют очень малые размеры, т.е. речь идет о микроанодах и микрокатодах и, как ука- зывалось выше, о коррозионных гальванических микроэлементах. Та- ким образом, электрохимическая коррозия заключается в работе огром- ного числа гальванических микроэлементов, при которой происходит анодное окисление металла.

Коррозионный гальванический микроэлемент, в отличие от обыч- ного гальванического элемента, является короткозамкнутым микроэле- ментом. Форма его записи не отличается от записи электрохимической схемы обычного гальванического элемента, но для сокращения в ней не указывают окисленную форму. Например, коррозия железа в контакте с углеродом (обычная углеродистая сталь) во влажной атмосфере проис- ходит в результате возникновения гальванических микроэлементов, анодными участками которых является металл, а катодными – включе- ния углерода (рис. 10).

Fe2+ О2 ОH- Н2О Fe2+




FF
    

Рис. 10. Схема образования коррозионных гальванических микроэлементов в углеродистой стали, находящейся



во влажном воздухе
Полная и сокращенная форма записи такого элемента имеют вид: (–)Fe | Fe2+ || 2H2O, O2, 4OH- | C(+); (–)Fe | H2O, O2, | C(+)

Коррозия железа является результатом работы этого элемента. При коррозии железа идут следующие процессы:

анодное окисление: Fe – 2e = Fe2+

катодное восстановление: O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

общее уравнение коррозии: 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2


    1. жүктеу 0,82 Mb.

      Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   61   62   63   64   65   66   67   68   ...   134




©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау