Форум химиков на сайте ХимЛаб

СhemistLab.ru

Главная | коррозия металлов - Страница 2 - Форум | Регистрация | Вход
Воскресенье
26.02.2017
01:42
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость |
[ Новые сообщения · Участники · Администрация · Правила форума · Поиск · Таблица Менделеева ]

Страница 2 из 2«12
Форум » Химическое образование » Консультации » коррозия металлов
коррозия металлов
Маринка027Дата: Понедельник, 07.01.2013, 14:44 | Сообщение # 16
Группа: Пользователи
Сообщений: 91
Статус: Offline
Цитата (FilIgor)
Для алюминия - никак, железо дальше окисляется до трехвалентного.


то есть 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 так?
 
FilIgorДата: Понедельник, 07.01.2013, 14:48 | Сообщение # 17
Эксперт
Группа: Администраторы
Сообщений: 5984
Статус: Offline
Да.

It's futile to speculate about what might have been
 
lascheggiaДата: Понедельник, 07.01.2013, 14:49 | Сообщение # 18
Группа: Администраторы
Сообщений: 3838
Статус: Offline
Цитата (Маринка027)
то есть 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 так?

О! Прогресс! biggrin
 
Маринка027Дата: Понедельник, 07.01.2013, 14:51 | Сообщение # 19
Группа: Пользователи
Сообщений: 91
Статус: Offline
Цитата (lascheggia)
то есть 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 так?

О! Прогресс!


biggrin biggrin biggrin да я просто слаба в химии))
 
ttjn_srknДата: Среда, 13.11.2013, 15:02 | Сообщение # 20
Группа: Пользователи
Сообщений: 10
Статус: Offline
здравствуйте! у меня такое задание: Дайте обоснованную расчетом схему коррозии оцинкованного железа в нейтральной и щелочной среде (целостность покрытия нарушена).
Цитата
Добавлено (13.11.2013, 14:43)
---------------------------------------------
2.5. Коррозия в щелочной среде с доступом кислорода

Задание
Определить возможность коррозии, составить схему коррозионного элемента, указать полярность электродов, указать вид деполяризации и записать уравнения катодного и анодного процессов для гальванопары алюминий-железо, находящейся в щелочной среде (pH → 14) при нормальных условиях с доступом кислорода воздуха.
Решение
Рассмотрим расположение алюминия и железа в электрохимическом ряду напряжений металлов:

__Li____K____Na___Mg___Al____Ti___Mn___Zn_____Cr___Fe___Cd____Co____Ni___Sn___Pb___H2____Sb___Cu___Ag____Pd___Pt___Au
-3,04_-2,93_-2,71_-2,36_-1,66_-1,63_-1,18_-0,76__-0,74_-0,44_-0,40__-0,28_-0,25_-0,14_-0,13__0,00__0,24__0,34__0,80__0,99__1,20_1,50

Номинально железо имеет по сравнению с алюминием больший потенциал (-1,66 В < -0,44 В), следовательно, в гальванопаре с алюминием номинально железо должно быть катодом, а алюминий – анодом.

Вид деполяризации определяют по наличию в коррозионной системе деполяризатора – катионов водорода (воды) или кислорода. В кислой среде (доступ кислорода не указан) деполяризация – водородная, в атмосферных условиях – кислородная, в щелочной среде (доступ кислорода не указан) – водородная.

Термодинамическую возможность коррозии оценивают путем сравнения стандартных потенциалов каждого из металлов с потенциалами водородного и кислородного электродов, рассчитанных по формулам EH2 = -0,059 • pH и EO2 = 1,23 -0,059 • pH (с учетом вида деполяризации). Если потенциал металла меньше потенциала водородного или кислородного электрода, то коррозия термодинамически возможна, если потенциал металла больше – соответственно, наоборот. Для определения фактической возможности коррозии следует учитывать склонность металлов к пассивации в той или иной коррозионной среде.

Ниже приведены значения потенциалов водородного и кислородного электродов и указаны катодные реакции восстановления деполяризатора.

В щелочной среде:
EH2 = -0,059 • pH = -0,059 • 14 = -0,83 В____________2H2O + 2e = H2 + 2OH-
EO2 = 1,23 -0,059 • pH = 1,23 -0,059 • 14 = 0,40 В____O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

Схема коррозионного элемента и электродные реакции представлены ниже.

EO2 = 1,23 -0,059 • pH = 1,23 -0,059 • 14 = 0,40 В.
Термодинамически возможна коррозия только алюминия (-1,66 В < -0,83 В < -0,44 В).
Фактически возможна коррозия только алюминия (железо пассивируется в щелочах даже при доступе кислорода воздуха).
анод ( - ) Al | H2O, OH-, O2 | Fe ( + ) катод
Анодная реакция: Al = Al3+ + 3e
Катодная реакция: O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

Суммарная реакция: 4Al + 6H2O + 3O2 = 4Al(OH)3


в щелочной среде, если деполяризация водородная, то как это применить к моему заданию, так:
Еzn=-0,76
Efe=-0,44
Eh2=-0,83, (-0,83< -0,76 < -0,44)
значит ли это, что коррозия невозможна?

или будет деполяризация кислородная? тогда:
Еzn=-0,76 
Efe=-0,44
Ео2=0,40, ( -0,76 < -0,44 < 0,40) на аноде - цинк, и образуется гидроксид цинка? 
как правильно?

Добавлено (13.11.2013, 15:02)
---------------------------------------------
а в нейтральной 

Цитата
2.3. Коррозия в нейтральной среде с доступом кислорода (коррозия во влажной атмосфере)

Задание
Определить возможность коррозии, составить схему коррозионного элемента, указать полярность электродов, указать вид деполяризации и записать уравнения катодного и анодного процессов для гальванопары алюминий-железо, находящейся во влажной атмосфере (pH = 7) при нормальных условиях.
Решение
Рассмотрим расположение алюминия и железа в электрохимическом ряду напряжений металлов:

__Li____K____Na___Mg___Al____Ti___Mn___Zn_____Cr___Fe___Cd____Co____Ni___Sn___Pb___H2____Sb___Cu___Ag____Pd___Pt___Au
-3,04_-2,93_-2,71_-2,36_-1,66_-1,63_-1,18_-0,76__-0,74_-0,44_-0,40__-0,28_-0,25_-0,14_-0,13__0,00__0,24__0,34__0,80__0,99__1,20_1,50

Номинально железо имеет по сравнению с алюминием больший потенциал (-1,66 В < -0,44 В), следовательно, в гальванопаре с алюминием номинально железо должно быть катодом, а алюминий – анодом.

Вид деполяризации определяют по наличию в коррозионной системе деполяризатора – катионов водорода (воды) или кислорода. В кислой среде (доступ кислорода не указан) деполяризация – водородная, в атмосферных условиях – кислородная, в щелочной среде (доступ кислорода не указан) – водородная.

Термодинамическую возможность коррозии оценивают путем сравнения стандартных потенциалов каждого из металлов с потенциалами водородного и кислородного электродов, рассчитанных по формулам EH2 = -0,059 • pH и EO2 = 1,23 -0,059 • pH (с учетом вида деполяризации). Если потенциал металла меньше потенциала водородного или кислородного электрода, то коррозия термодинамически возможна, если потенциал металла больше – соответственно, наоборот. Для определения фактической возможности коррозии следует учитывать склонность металлов к пассивации в той или иной коррозионной среде.

Ниже приведены значения потенциалов водородного и кислородного электродов и указаны катодные реакции восстановления деполяризатора.

В нейтральной среде:
EH2 = -0,059 • pH = -0,059 • 7 = -0,41 В____________2H2O + 2e = H2 + 2OH-
EO2 = 1,23 -0,059 • pH = 1,23 -0,059 • 7 = 0,82 В____O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

Схема коррозионного элемента и электродные реакции представлены ниже.

EO2 = 1,23 -0,059 • 7 = 0,82 В.
Термодинамически возможна коррозия обоих металлов с кислородной деполяризацией (-1,66 В < -0,44 В < 0,82 В).
Фактически возможна коррозия только железа (алюминий устойчив в подобных условиях).
анод ( - ) Fe | H2O, O2 | Al ( + ) катод
Анодная реакция: Fe = Fe2+ + 2e
Катодная реакция: O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

Суммарная реакция: 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
в моем случае 
Еzn=-0,76 Efe=-0,44 Eo2=0,82

 Термодинамическивозможна коррозия обоих металлов с кислородной деполяризацией (-0,76 В <
-0,44 В < 0,82 В).  а  фактически? будут ли корродировать и железо и цинк? и как?


Сообщение отредактировал ttjn_srkn - Среда, 13.11.2013, 14:51
 
lascheggiaДата: Среда, 13.11.2013, 15:14 | Сообщение # 21
Группа: Администраторы
Сообщений: 3838
Статус: Offline
Это достаточно условный подход. Термодинамически - да, возможно окисление цинка и восстановление водорода в бескислородной среде:
2H2O + 2e = H2 + 2OH-
Zn = Zn2+ + 2e

Но:
Цитата
Для определения фактической возможности коррозии следует учитывать склонность металлов к пассивации в той или иной коррозионной среде.


Фактически цинк не вытеснит водорода в определенном интервале pH.

Цинк устойчив в интервале pH примерно от 7 до 12, при pH свыше 12 устойчиво как раз железо и растворяется цинк. Но при высоких значениях pH имеет место уже иная реакция (взаимодействие цинка со щелочью), потенциал для цинка будет более отрицателен, чем потенциал водородного электрода: http://chemistlab.ru/forum/26-65-1 и термодинамическое правило оценки будет соблюдаться.

В бескислородной нейтральной среде цинк устойчив, устойчиво также и железо.

При доступе кислорода в обоих случаях - растворение цинка и восстановление кислорода.
 
lascheggiaДата: Среда, 13.11.2013, 15:21 | Сообщение # 22
Группа: Администраторы
Сообщений: 3838
Статус: Offline
Раз у вас не указан доступ кислорода - примите его по умолчанию (реально редко где можно встретить коррозию цинковых покрытий на стали без доступа кислорода). А среда может быть всякая - и нейтральная и щелочная.

Цинк у вас будет растворяться, защищая железо.
 
ttjn_srknДата: Среда, 13.11.2013, 16:52 | Сообщение # 23
Группа: Пользователи
Сообщений: 10
Статус: Offline
Цитата
Дайте обоснованную расчетом схему коррозии оцинкованного железа в нейтральной и щелочной среде (целостность покрытия нарушена).
а железо не будет взаимодействовать с кислородом воздуха?

Добавлено (13.11.2013, 16:52)
---------------------------------------------
то есть в обоих случаях результат будет таким: анод ( - ) Zn | H2O, O2 | Fe ( + ) катод  Анодная реакция: Zn = Zn2+ + 2e  Катодная реакция: O2 + 2H2O +4e = 4OH-

 Суммарная реакция: 2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2 ? правильно?

Сообщение отредактировал ttjn_srkn - Среда, 13.11.2013, 16:43
 
Форум » Химическое образование » Консультации » коррозия металлов
Страница 2 из 2«12
Поиск:

lascheggia © 2012-2017
Бесплатный хостинг uCoz