Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Термодинамика электрохимической коррозии.

Читайте также:
  1. Кинетика электрохимической коррозии
  2. Классическая термодинамика. Понятие энтропии
  3. Станки электрофизической и электрохимической обработки.
  4. Термодинамика и кинетика коррозии
  5. Термодинамика химической коррозии.
  6. Химическая термодинамика и направление процессов

Процесс электрохимической коррозии представляет собой совокупность двух сопряженно протекающих реакций:

анодной (окисление) Me ® Mez+ + ze

и катодной (восстановление) Д + ze ® [Дze]

где Д – деполяризатор (окислитель), присоединяющий к себе z электронов освобождающихся в результате анодной реакции (ионизации металла).

Термодинамическую возможность протекания электрохимической коррозии можно оценить по изменению энергии Гиббса:

(3.1)

где F – число Фарадея; F = 26,8 А×ч;

E – разность потенциалов, характеризующих катодную и анодную реакции;

, здесь

jки jа – катодные и анодные потенциалы, зависящие от температуры и активности ионов. Для стандартных условий (Т = 25 0С и p= 1 атм) величины электродных потенциалов различных металлов позволяют приближенно судить о термодинамической нестабильности металлов: чем более электроотрицателен потенциал металла, тем он активнее. Вместе с тем эти величины не являются показателями реальной устойчивости металлов. И связано это с тем, что при коррозии образуется оксидная пленка, тормозящая течение процесса. Например, для некоторых металлов величины стандартных электродных потенциалов следующие

Mg2+ + 2e « Mg – 2,37 B

Al3+ + 3e « Al – 1,66 B

Ti2+ + 2e « Ti – 1,63 B

Cr2+ + 2e « Cr – 0,913 B

Fe2+ + 2e « Fe – 0,44 B

Ni2+ + 2e « Ni – 0,25 B

Cu2+ + 2e « Cu + 0,337 B

Ag+ + e « Ag + 0,799 B

Au+ + e « Au + 1,68 B

По этим данным потенциал алюминия более чем на 1 В отрицательнее железа. Тем не менее, изделия из алюминиевых сплавов устойчивы в обычной атмосфере и нейтральных средах, а железо сильно корродирует. Причина – образование оксидных пленок разной защитной способности.

Реакция катодной деполяризации протекает при взаимодействии освобождающихся электронов с ионами (водорода, металла, аминами кислот), с нейтральными молекулами (кислорода, пероксидом водорода, галоидами), нерастворимыми оксидами и гидроксидами или органическими соединениями.

Основные катодные реакции:

Водородная деполяризация

Н+ +е ® 1/2Н2 (3.2)

Кислородная деполяризация

О2+ 4е +2Н2О ® 4ОН (3.3)

Рис. 3.1 – Стандартные потенциалы ме­таллов
На рис. 3.1 представлена диаграмма «потенциал – рН», позволяющая определить возможность протекания коррозии с водородной и кислородной деполяризацией. Исходя из общих положений термодинамики, коррозия возможна, если DG < , т. е. если jк > jа и невозможна, если jк < jа. На диаграмме Рис. 3.1 отмечены значения стандартных потенциалов некоторых металлов. Те металлы, потенциалы которых располагаются выше линий равно-

весия водородного или кислородного электрода, могут корродировать соответственно с водородной или кислородной деполяризацией. Металлы, потенциалы которых ниже линии равновесия кислородного электрода, корродировать не должны. Они будут корродировать только в том случае, если в растворе будут находиться какой-либо другой деполяризатор (помимо Н+ и О2), потенциал восстановления которого будет положительнее потенциалов этих металлов.



 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 273 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Механизм химической коррозии и окисления металлов | Адсорбция кислорода на металлах | Механизм высокотемпературного окисления | Теория жаростойкого легирования | Внутренние факторы газовой коррозии | Пассивность | Состав и концентрация коррозионной среды | Кислотность. | Внешний электрический ток и радиация | ПРОБЛЕМА КОРРОЗИИ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Внешние факторы газовой коррозии| Кинетика анодной реакции

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.017 сек.)