| lascheggia | Дата: Суббота, 17.11.2012, 15:42 | Сообщение # 1 |
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| 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
charset="utf-8">
data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"
>
Поддержать проект
|
|
| |
| |
| |
| lascheggia | Дата: Суббота, 08.12.2012, 03:57 | Сообщение # 2 |
|
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| ...
|
|
| |
| |
| |
