125
Одним из методов защиты металлов от коррозии является использование
металлических покрытий. Различают катодные и анодные покрытия.
Покрытие защищаемого металла менее активным металлом называется
катодным. Катодными,
например, являются покрытия на стали из меди,
никеля, серебра. При повреждении таких покрытий защищаемый металл
становится анодом и окисляется.
Покрытие защищаемого металла более
активным металлом называется
анодным. Анодными, например, являются
покрытия на
стали из алюминия, цинка, хрома. В этом случае защищаемый
металл будет катодом коррозионного элемента, поэтому он не корродирует, а
окисляться будет металл покрытия.
Эффективным методом защиты от коррозии является протекторная защита.
В этом методе к защищаемому металлу присоединяется лист, изготовленный из
более активного металла. В результате защищаемое
изделие становится
катодом, а корродирует металл-протектор (анод).
Примеры решения задач
Пример 17.1. Как происходит коррозия цинка, находящегося в контакте с
кадмием, во влажном воздухе и в кислом растворе (НС1)? Составьте уравнения
анодного и катодного процессов. Приведите схемы образующихся при этом
гальванических элементов. Определите состав продуктов коррозии.
Решение. Цинк имеет меньшее значение потенциала (–0,763 В), чем кадмий
(–0,403 В),
поэтому он является анодом, а кадмий – катодом. Следовательно,
цинк растворяется, а на поверхности кадмия идет восстановление
деполяризатора: в кислом растворе – с водородной деполяризацией, во
влажном воздухе – с кислородной деполяризацией.
Анодный процесс: Zn – 2ē = Zn2+
Катодный процесс: в кислом растворе 2Н+ + 2ē
Н2
во влажном воздухе О2 + 2Н2О + 4ē 4ОН–
Схема образующегося гальванического элемента во влажном воздухе:
(–)Zn
Zn2+| O2,H2O |OH–Cd(+).
Схема образующегося гальванического элемента в кислом растворе:
126
(–)Zn
Zn2+|НС1|H2Cd(+).
Во влажном воздухе ионы Zn2+ с гидроксильными группами,
выделяющимися на катоде, образуют малорастворимый гидроксид цинка
Zn(ОН)2, который и является продуктом коррозии.
В кислой среде на поверхности кадмия выделяется газообразный водород. В
раствор переходят ионы Zn2+.
Пример 17.2. Хром находится в контакте с медью. Какой из металлов будет
окисляться
при коррозии, если эта пара металлов попадает в кислую среду
(НС1)? Приведите уравнения анодного и катодного процессов, схему
образующегося гальванического элемента. Каков состав продуктов коррозии?
Решение. По положению в ряду напряжений металлов видно, что хром более
активный металл (
0Сr3+/Cr = –0,744 В), чем медь (0Сu2+/Cu = 0,337 В). В
образованной гальванической паре Cr – анод, он окисляется, а Cu – катод, на ее
поверхности выделяется (восстанавливается) водород из НС1.
Анодный процесс: Cr –3ē = Cr3+
Катодный процесс в кислой среде: 2Н+ + 2ē
Н2
Схема гальванического элемента: (–)Cr
Cr3+HClН2Cu(+)
Появляющиеся ионы Cr3+ образуют с хлорид-анионами (из НС1)
растворимое соединение – CrC13, на поверхности меди выделяется Н2.
Достарыңызбен бөлісу: