Важнейшие главы курса химии. Павлов А.И. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

48 49
Важнейшие главы курса химии
Глава 8. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
Коррозия – это процесс самопроизвольного разрушения метал-
лов под воздействием внешней окружающей среды. Это всегда окис-
лительный процесс.
По механизму протекания коррозия может быть химической
и электрохимической.
Химическая коррозия – это окисление металла, не сопровождаю-
щееся возникновением электрического тока. Химическая коррозия
протекает при воздействии агрессивных газов (O
2
, Cl
2
, SO
2
и другие)
на металлы, особенно при повышенных температурах, а также под воз-
действием органических и неорганических неэлектролитов (керосин,
бензол, сероуглерод и т. п.). При этом может протекать, например, та-
кая реакция: Fe + Cl
2
= FeCl
2
. Образуется химическое соединение без
пространственного переноса электронов. Электрохимическая корро-
зия протекает в присутствии раствора электролита и сопровождается
возникновением в системе электрического тока. В современной техни-
ке редко применяются чистые металлы. Как правило, это сплавы, со-
стоящие из нескольких металлов. В том месте, где соприкасаются мик-
рокристаллы различных металлов в присутствии влаги, будет проис-
ходить работа микрогальванического элемента, результатом которой
будет разрушение одного из металлов. Подобный гальванический про-
цесс будет протекать и в случае контакта макрообъектов, например,
алюминиевой и медной проволоки, или стального изделия и свинцо-
вой заклепки. Обязательным является присутствие влаги на месте кон-
такта. Из двух металлов более активный, с более отрицательным зна-
чением электродного потенциала (ϕ
0
), будет анодом, который в резуль-
тате коррозии постепенно разрушается, окисляется. Менее активный
металл будет катодом, он коррозии не подвергается, но на его поверх-
ности будет происходить восстановительный процесс, который назы-
вается катодной деполяризацией.
Деполяризаторами являются растворенный в воде кислород – кис-
лородная деполяризация, а также ионы водорода – водородная деполя-
ризация.
Общую схему электрохимической коррозии можно записать так:
А: Ме
0
− nē = Ме
+n
К
1
: О
2
+ 4Н
+
+ 4ē = 2Н
2
О – кислородная деполяризация
в кислой среде;
К
2
: О
2
+ 2Н
2
О + 4ē = 4ОН
−
– кислородная деполяризация
в нейтральной и щелочной среде;
К
3
: 2Н
+
+ 2ē = Н
2
– водородная деполяризация.
Пример. Составить схему электрохимической коррозии лужено-
го железа, если коррозия протекает в нейтральной среде с кислород-
ной деполяризацией. Указать продукты коррозии.
Решение. Луженое железо – это железо, покрытое оловом. Срав-
ниваем электродные потенциалы Fe (–0,44 В) и Sn (–0,13 В). Из этих
двух металлов более активным будет железо, так как у него более от-
рицательный электродный потенциал. В этой паре при коррозии раз-
рушаться будет именно железо, оно будет анодом. Олово разрушаться
не будет, но на поверхности олова будет протекать катодный процесс –
деполяризация. В нашем случае будет идти второй катодный процесс
из общей схемы – К
2
. Составляем схему:
(Fe) A: Fe
0
− 2ē = Fe
+2
2
(Sn) K: O
2
+ 2H
2
O + 4ē = 4OH
−
1
2Fe
0
+ O
2
+ 2H
2
O = 2Fe
+2
+ 4OH
−
2Fe
0
+ O
2
+ 2H
2
O = 2Fe(OH)
2
Продуктом коррозии будет гидроксид железа (II).
Вещества, замедляющие скорость коррозии, называются ингиби-
торами коррозии.
Защита от коррозии. Наиболее распространенным методом за-
щиты от коррозии является метод создания на поверхности металла
защитного слоя из оксида металла или труднорастворимого соедине-
ния. Защитный слой может иметь органическую, неорганическую или
металлическую природу.
Органический защитный слой – это слой органического полимер-
ного материала, который наносится на металл в виде краски, эмали, лака.
Глава 8. Коррозия металлов

Страницы