5.5. Вопросы для самоконтроля

1. Механизм химической коррозии.

2. Каков механизм электрохимической коррозии? Поясните на примере коррозии железа в контакте:

а) с медью; б) с цинком, в растворе H₂SO_4.

3. Коррозия стали во влажной атмосфере. Изменится ли характер процессов при коррозии, если атмосфера содержит кислотообразующие газы (СО₂, Н₂S, SO₂ и др.)?

4. Механические способы защиты от коррозии.

5. Химическая защита от коррозии. Фосфатирование, оксидирование.

6. Сущность электрохимической защиты от коррозии. Катодная защита (пример).

7. Протекторы. Какие окислительно-восстановительные процессы протекают при использовании протектора для защиты стального днища судна в морской воде?

8. Катодные и анодные покрытия. К какому способу защиты металлов от коррозии они относятся? Какие окислительно-восстановительные процессы протекают при нарушении катодных и анодных покрытий?

9. Рассмотрите коррозию изделия из латуни (сплав Cu-Zn) в морской воде. Приведите уравнения электродных процессов, схему коррозионного микрогальванического элемента. Какие вещества являются продуктами коррозии?

Литература

1. Глинка Н.Л. Общая химия. - М: Интеграл-Пресс, 2002. Гл. 9.

2. Коровин Н.В. Общая химия. - М. Высшая школа, 2002. Гл. 9.

3. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. - М: Интеграл-Пресс, 2002. Гл.VIII.

5.6. Примеры решения задач

Пример 1. Олово спаяно с серебром. Какой из металлов будет окисляться при коррозии, если сплав находится в чистой влажной атмосфере (Н₂О + О₂)? Приведите схему образующегося гальванического элемента и вычислите его ЭДС для стандартных условий.

Решение. Находим значения стандартных электродных потенциалов (табл.1 прил. 4.11.):

E⁰_O2+2H2O/4OH-  0,4 B; E⁰_Sn2+/Sn  -0,14 B; E⁰_Ag+/Ag  +0,8 B.

Олово является более активным металлом и в образующейся гальванической паре будет анодом. Олово окисляется, а на катоде восстанавливается кислород. Следовательно, на электродах данного гальванического элемента происходят следующие процессы:

2  Sn Sn²⁺ + 2

1  2 H₂O + O₂ + 4 4OH^-

Схема образующегося гальванического элемента:

4

(-) 2Sn/2Sn²⁺ H₂O, O₂4OH^-/2H₂O + O₂ (Ag) (+)

ЭДС  E⁰_2H2O+O2/4OH- - E⁰_Sn2+/Sn  0,4 - (-0,14)  + 0,54 B.

Пример 2. Приведите уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии стали в кислой среде и влажной атмосфере (Н₂О + О₂).

Решение. Сталь содержит карбид железа (Fe₃C), являющийся основной примесью. Карбид железа менее активен, чем железо, поэтому анодом является железо, катодом – карбид железа.

В кислой среде на аноде происходит процесс окисления железа, на катоде – восстановление ионов водорода:

Fe (анод)  Fe⁰ Fe²⁺+ 2

Fe₃C (катод) 2H⁺ + 2 H₂

При атмосферной коррозии стали протекают следующие процессы:

Fe (анод)  Fe⁰ Fe²⁺ + 2

Fe₃C (катод) 2H₂O + O₂ + 4 4OH^-