- •Окислительно-восстановительные реакции.
- •Составление уравнений овр.
- •Двойной электрический слой. Окислительно-восстановительный (электродный) потенциал.
- •2. Гальванические элементы. Электродвижущая сила (э.Д.С.) и ее измерение.
- •Окислительно-восстановительная способность двух форм электрохимической системы.
- •Эдс как количественная характеристика возможности протекания окислительно-восстановительного процесса.
- •Уравнение Нернста.
- •Уравнения электродного потенциала.
- •1.Взаимодействие металлов с кислотами, в которых окислитель – катион водорода.
- •2.Взаимодействие металлов с водой.
- •3.Взаимодействие металлов с растворами щелочей.
- •4.Взаимодействие металлов с концентрированной серной кислотой.
- •5.Взаимодействие металлов с азотной кислотой (разб. И конц.).
- •Взаимодействие металлов с растворами солей.
- •Взаимодействие концентрированной серной с неметаллами-восстановителями.
- •Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами
- •Окислительно-восстановительные свойства воды.
- •Взаимодействие металлов с кислородом, азотом, водородом и углеродом.
- •Взаимодействие металлов с кислородом и образование оксидной пленки.
- •Взаимодействие металлов с азотом.
- •Коррозия металлов
- •Газовая коррозия
- •Образование оксидной пленки на металлах
- •Атмосферная коррозия
- •Электрохимическая коррозия
- •Методы защиты от коррозии.
- •1. Модификация самого металла:
- •2.Отделение (предохранение) металла от окружающей среды с помощью защитных покрытий.
- •3.Электрохимические методы защиты (суть – заставить разрушаться болванкам).
- •4.Химическая обработка для повышения коррозионной стойкости (пассивация поверхности металла) - то, что не использовалось в выше приведенных методах, часто в расплавах или при повышенных температурах.
- •5.Специальная обработка электролита или среды, в которой находится металл (удаление или уменьшение концентрации веществ, вызывающих коррозию).
- •Измерение э.Д.С. Химических источников тока.
- •Виды электродов
- •Обратимые электроды
- •Электроды 1-го рода — электроды, состоящие из металла, погруженного в раствор его соли;
- •Ионоселективные мембранные электроды.Электроды с ионообменной мембраной с фиксированными зарядами — стеклянный электрод;
- •Химические источники электрической энергии (хиээ)
- •Аккумуляторы.
- •Типы аккумуляторов
- •Свинцово-кислотные аккумуляторы.
- •Принцип действия
- •Устройство
- •Литий-ионные аккумуляторы.
- •Литиевые элементы различных электрохимических систем
- •Электролиз.
- •Законы электролиза м. Фарадея.
- •Практическое применение электролиза.
- •Электрофорез и электродиализ.
- •Металлы и сплавы.
- •Классификация металлов.
- •Основные методы получения металлов.
- •Получение металлов высокой чистоты.
- •Металлы и сплавы
- •Введение
- •1. Методы аналитической химии
- •2. Классификация химических и физико-химических методов
- •3. Качественный анализ
- •3.1. Методика проведения качественного анализа
- •3.2. Лабораторные работы по теме «Качественный анализ» Лабораторная работа №1 Химический анализ природной воды
- •Лабораторная работа №2 Анализ металлов и сплавов
- •4. Количественный анализ
- •4.1. Титриметрические методы анализа
- •4.2. Расчеты в титриметрическом методе анализа
- •4.3. Методика выполнения титриметрического анализа
- •4.4. Метод кислотно-основного титрования
- •4.5. Общие представления о других методах титриметрического анализа
- •4.6. Лабораторные работы по теме «Количественный анализ» Лабораторная работа №1 Определение концентрации гидроксида натрия в растворе
- •Лабораторная работа № 2 Анализ воды на ионы хлора методом аргентометрического титрования
- •5. Физико-химический анализ
- •5.1.Термический анализ
- •5.2. Диаграмма плавкости двух металлов с неограниченной растворимостью в жидком и полной нерастворимостью в твердом состоянии
- •5.3. Диаграмма плавкости двух металлов, образующих химическое соединение
- •5.4. Диаграмма плавкости двух металлов, образующих непрерывный ряд твердых растворов
5.Специальная обработка электролита или среды, в которой находится металл (удаление или уменьшение концентрации веществ, вызывающих коррозию).
а) Деаэрация – удаление растворенных в воде газов, способствующих коррозии: СО2, SО2,NОх и др. Достигается это кипячением, дистилляцией, добавлением веществ, связывающих кислород: 2Nа2SO3 + O2 = 2Nа2SO4.
В практике приборостроения внутрь устройства помещают специальные поглотители влаги (мешочки с силикагелем). Электрические схемы помещают в корпуса, заполненные очищенными инертным газами, если возможно, подвергают вакуумированию.
Вредными анионами, способствующими коррозии являются также хлорид-, бромид-, сульфид- и сульфат-ионы; коррозия также зависит от величины рН среды. Так, например, вода, питающая паровые котлы, подлежит перегонке, с целью удаления вредных анионов и солей, обусловливающих жесткость.
б) Добавление щелочи, что ослабляет коррозию большинства металлов, и связано с образованием на поверхности металла нерастворимых гидроксидов или основных солей. Наименьшая скорость коррозии в нейтральных растворах. У амфотерных металлов коррозия усиливается увеличением рН среды.
в) Применение специальных веществ – ингибиторов коррозии, замедляющих скорость процесса окисления металлов (иногда более чем в 1000 раз). Принцип их действия различен:
- адсорбируясь на поверхности, образуют плотную защитную пленку;
- замедляют процессы в локальных ГЭ и тормозят их развитие.
Примеры ингибиторов коррозии.
Самое распространенное пассивирующее вещество для железа – сурик – Pb3O4 (смесь монооксида и диоксида свинца); более новые ингибиторы – ZnCrO4, PbCrO4. Но их пассивирующее воздействие возможно при контакте с чистым металлом, поэтому сначала поверхность обрабатывают другими ингибирующими составами, например ортофосфорной кислотой.
Ортофосфорная кислота и ее растворимые дигидрофосфаты железа, цинка и марганца. Они образуют на поверхности металла нерастворимые фосфаты железа (фосфатирование поверхности), которые применяются как грунтовка перед покраской.
Органические соединения – производные пиридина. Амины, некоторые алкалоиды. Например: бензонат натрия С6Н5СООNа способен защищать железо, сталь, и некоторые цветные металлы даже в случае их контакта с железом.
Летучие ингибиторы, которые в виде пара адсорбируются на поверхности металла. Обычно это смеси органических аминов с нитритом натрия. Их используют для защиты металлических предметов при хранении и транспортировке. Достаточно завернуть изделие в бумагу, пропитанную этими составами.
Анодные ингибиторы – к ним принадлежат вещества (щелочные растворы), которые за счет подкисляющего действия, способствуют быстрому затягиванию поврежденных анодных участков металла защитной пленкой карбонатов, нитритов, фосфатов, боратов, силикатов, хроматов щелочных металлов, восстанавливающих нарушенные оксидные пленки. Другие вещества (желатин, белки, некоторые коллоиды) могут помешать анодному процессу, сильно адсорбируясь на поверхности металла.
Катодные ингибиторы – затрудняют или прекращают катодный процесс растворенного в воде кислорода, затрудняя поступление кислорода к катодным участкам корродирующей поверхности. Именно этим объясняется замедление процесса ржавления железа в присутствии в растворе сульфата цинка. Изолирующая пленка возикает из нерастворимого гидроксида цинка, который образуется в перый момет коррозионного процесса в результате образования ОН-ионов на катодных участках.