| lascheggia | Дата: Среда, 02.01.2013, 21:08 | Сообщение # 1 |
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| Периодически, как на практике, так и в ходе учебного процесса, встречаются вопросы о коррозионном взаимодействии той или иной пары металлов, а именно - сводятся к определению полярности пары (где катод и где анод) и делается вывод о том, какой из двух контактирующих металлов будет подвергаться коррозии в первую очередь.
Зачастую, в том числе и в справочной литературе по электрохимии, номинально сравнивают стандартные потенциалы металлов, ориентируясь на их положение в ЭХРН и делают вывод о полярности пары. Для оценки работы коррозионной пары одного такого сравнения стандартных электродных потенциалов недостаточно, ибо некоторые металлы в тех или иных условиях обладают устойчивостью (пассивируются), то есть речь следует вести не только о термодинамической возможности коррозии, но и о кинетической (то есть того, что фактически имеет место).
Гальванопара никель-медь в щелочной среде - яркий и характерный пример расхождения термодинамической и кинетической возможности коррозии. Это весьма распространенное сочетание металлов, а в справочной литературе часто встречаются фразы типа "по отношению к никелю медь является катодным покрытием" или наоборот.
В ходе учебного процесса часто встречаются неправильные решения такого типа: сравнивают стандартные потенциалы - E0Ni/Ni2+ < E0Cu/Cu2+. Затем:
записывают анодный процесс как Ni = Ni2+ + 2e;
записывают катодный процесс (на меди) как O2 + 2H2O + 4e = 4OH-.
В результате - разрушение никеля с образованием его гидроксида.
Иногда в качестве анодного процесса приводят уравнение анодной полуреакции Ni + 2OH-= Ni(OH)2 + 2e, стандартный потенциал для которой составляет -0,72 В, то есть меньше, чем стандартный потенциал для катодной полуреакции восстановления кислорода - 1,23 В и делают вывод о протекании общей реакции коррозии никеля 2Ni + O2 + 2H2O = 2Ni(OH)2 в прямом направлении.
Это совершенно неверно, если вспомнить о высокой коррозионной стойкости никелевых покрытий. Также из практических наблюдений известно, что медь, хоть и медленно, но растворяется в щелочах при доступе кислорода воздуха (быстро темнеет).
Итак, в данном случае одного сравнения стандартных электродных потенциалов недостаточно и правильное решение предполагает учет высокой склонности никеля к пассивности и некоторой нестойкости меди в щелочных средах:
анодный процесс - Cu + 2OH- = CuO + H2O + 2e (стандартный потенциал равен -0,29 В);
катодный процесс (на никеле) - O2 + 2H2O + 4e = 4OH-.
В результате - коррозия меди (потемнение), что и соответствует действительности.
В качестве наглядной иллюстрации приведена коррозионная пара из контактирующих между собой в растворе гидроксида натрия пластин катодной меди и катодного никеля:
Образец помещен в раствор двухмолярной натриевой щелочи на 60 минут:
Результат:
В итоге - наблюдаем потемнение меди и отсутствие каких-либо изменений для никеля.
Не смотря на термодинамическую возможность коррозии никеля в щелочных средах - коррозии подвергается медь.
|
|
| |
| |
| |
