Приветствую Вас, Гость!
Регистрация | Вход

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск по форуму ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 15. Протекторная защита, определение необходимости защиты
15. Протекторная защита, определение необходимости защиты
lascheggiaДата: Суббота, 17.11.2012, 15:42 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 4183
Статус: Offline

Задание
Определить необходимость протекторной защиты, подобрать металл протектора, записать уравнения электродных процессов для хрома в кислой и солянокислой среде, для кадмия в кислой и щелочной среде (доступом кислорода воздуха пренебречь).

Решение
Протекторная защита основана на образовании гальванопары с защищаемым металлом, в которой металл-протектор является анодом, то есть защита осуществляется металлом с более отрицательным стандартным потенциалом, при этом металл-протектор не должен иметь склонность к пассивности. То есть металл протектора должен быть и термодинамически и кинетически менее устойчив, чем защищаемый металл.

Термодинамическую возможность устойчивость 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). В частности, должно выполняться условие: Епротектора < ЕМе < EH2 или Епротектора < ЕМе < EO2, то есть и защищаемый металл также должен быть термодинамически и кинетически неустойчивым в конкретной коррозионной среде, иначе надобность в протекторе отпадает. Для определения же фактической возможности растворения протектора следует учитывать склонность его металла к пассивации в той или иной коррозионной среде.

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

В кислой среде:
EH2 = -0,059 • pH = -0,059 • 0 = 0,00 В____________2H+ + 2e = H2
EO2 = 1,23 -0,059 • pH = 1,23 -0,059 • 0 = 1,23 В____O2 + 4H+ + 4e = 2H2O

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-

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-

Для оценки термодинамической устойчивости воспользуемся электрохимическим рядом напряжений металлов:


Li

-3,04
K

-2,93
Na

-2,71
Mg

-2,36
Al

-1,66
Ti

-1,63
Mn

-1,18
Zn

-0,76
Cr

-0,74
Fe

-0,44
Cd

-0,40
Co

-0,28
Ni

-0,25
Sn

-0,14
Pb

-0,13
H2

0,00
Sb

0,24
Cu

0,34
Ag

0,80
Pd

0,99
Pt

1,20
Au

1,50


-1,66 < -0,74 В < 0,00 В

В качестве протектора для хрома может быть выбран, например, алюминий. Но хром, не смотря на стандартный потенциал устойчив (пассивен) в кислых средах, кроме солянокислой среды, где растворяется по реакции 2Cr + 6H+ = 2Cr3+ + 3H2 или 2Cr + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2.

Электродные реакции:
на катоде (хром): 2H+ + 2e = H2
на аноде (алюминий): Al = Al3+ + 3e

-0,76 < -0,40 В < 0,00 В
-0,76 < -0,40 В < -0,83 В

В качестве протектора для кадмия может быть выбран, например, цинк. Кадмий, не смотря на стандартный потенциал устойчив (пассивен) в щелочных средах.

Электродные реакции:
на катоде (кадмий): 2H+ + 2e = H2
на аноде (цинк): Zn = Zn2+ + 2e


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>


Поддержать проект

 
lascheggiaДата: Суббота, 08.12.2012, 03:57 | Сообщение # 2
Группа: Администраторы
Сообщений: 4183
Статус: Offline

...
 
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 15. Протекторная защита, определение необходимости защиты
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: