Определить необходимость протекторной защиты - Электрохимия - Химия - Каталог файлов

Определить необходимость протекторной защиты

	04.11.2013, 20:48
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____K____Na___Mg___Al____Ti___Mn ___Zn_____Cr___Fe___Cd____Co____Ni___Sn___ Pb___H2____Sb___Cu___Ag____Pd___Pt___ Au -3,04_-2,93_-2,71_-2,36_-1,66_-1,63_-1,18_ -0,76__-0,74_-0,44_-0,40__-0,28_-0,25_-0,14 _-0,13_0,00___0,24__0,34__0,80__0,99_1,20 __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, кромесолянокислой среды, где растворяется по реакции 2Cr + 6H⁺ = 2Cr³ ⁺ + 3H2 или 2Cr + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2. 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. на катоде (кадмий): 2H⁺ + 2e = H2 на аноде (цинк): Zn = Zn²⁺ + 2e
1 2 3 4 5 Категория: Электрохимия \| Добавил: alexlat
Просмотров: 592 \| Загрузок: 0 \| Рейтинг: 0.0/0