Тема 13. 3корозія металів Питання для самоперевірки.

1. У чому сутність електрохімічної корозії?

2. Що таке киснева деполяризація анода?

3. Які явища відбуваються за атмосферної корозії металів?

4. Способи захисту від корозії.

5. Яке покриття називається анодним, а яке – катодним?

6. У чому сутність протекторного захисту металів?

Приклади розв`язань завдань

Приклад 1. За допомогою електронних рівнянь пояснити сутність

протекторного захисту та з`ясувати, який метал в парі залізо-хром буде протектором.

Розв`язок: Записуємо схему гавальнічного елементу, яка виникає при контакті заліза з хромом:

K+) Fe O₂+2H₂O4OH ^-Cr (A-)

_Fe/Fe ²⁺ = - 0,44B _Cr/Cr²⁺ = - 0,91B

Знаходимо електродні потенціали металів та визначаємо анод ( Cr) та

катод (Fe) . Записуємо електродні процеси:

A-) Cr – 2e Cr²⁺ 2

K+) O₂+2H₂O + 4e4OH^- 1

2Cr + O₂ +2H₂O 2Cr²⁺ + 4OH ^- 2Cr (OH)₂

Відповідь: Залізо вкрито хромом, більш активним металом. Анод (Cr) окислюється – руйнується. Це анодне покриття, яке захищає основний метал (Fe), зветься протекторним, а Cr є протектором.

Приклад 2. Скласти електронні рівняння анодного та катодного процесів

при атмосферній корозії, якщо контакт двох металів Fe – Mn.

Розв`язок. При атмосферній корозії окисник кисень , тому можна записати

схему гавальнічного елементу, який виникає при контакті металів.

K+) Fe O₂+2H₂O4OH ^-Mn(A-)

_Fe/Fe ²⁺ = - 0,44B _Mn/Mn²⁺ = - 1,18B

Виписуємо стандартні електродні потенціали металів та визначаємо

анод (менша величина ) та катод.

Записуємо електродні процеси

А-) Mn – 2e Mn²⁺ 2

K+) O₂+2H₂O+4e 4OH ^- 1

2Mn +O2 +2H₂O2Mn²⁺+4OH ^- 2Mn(OH) ₂

продукт корозії

Відповідь. На залізі відбувається киснева деполяризація, тобто залізо не

Окислюється, а окислюється метал на аноді – Mn.

Приклад 2. У розчин хлороводневі кислоти занурена пара металів Zn – Cd. Вказати, який метал є анодом та скласти рівняння процесів, які відбуваються на електродах.

Розв`язок. Записуємо схему гавальнічного елемента, який виникає при

контактній корозії.

(A-) ZnHCI ⇄ H⁺ + CiCd (K+)

_Fe/Fe ²⁺ = - 0.76 B _Cd/Cd ²⁺ = - 0.40 B

Виписуємо значення електродних потенціалів та визначаємо анод

(Zn) та катод (Cd)

Записуємо електродні процеси:

A-) Zn – 2e Zn²⁺

K+) 2H⁺ + 2e2H₂

Zn + 2H⁺2H₂ + Zn²⁺

Відповідь: на аноді окислюється більш активний метал – Zn, на кадмії відбувається воднева поляризація і він не окислюється, а окислюються йони водню хлороводневої кислоти.

Приклад 4.Залізний виріб покритий шаром хрому. Яке це покриття – анодне чи катодне? Скласти електронні рівняння катодного й анодного процесів корозії цього виробу при порушенні покриття у вологому повітрі.

Розв’язання.З таблиці 3⁰(Fе²⁺/Fе) = – 0,44 B;⁰(Cr³⁺/Cr) = – 0,74 B. Оскільки⁰(Cr³⁺/Cr) <⁰(Fе²⁺/Fе), у цій системі хром є анодом, а залізо катодом. В вологому повітрі відбувається електрохімічна корозія металів. Корозійним агентом (поляризатором) є кисень. При порушенні покриття виникають мікрогальванічні пари (–)Cr Cr³⁺Fе ²⁺ Fе(+)

Анодний процес: Cr⁰ – 3е^-Cr³⁺.

Катодний процес: О₂+ 2Н₂О + 4е^-4ОН^-.

Іони хрому та групи ОН^- взаємодіють: Cr³⁺+ 3ОН^- Cr(ОН)₃.