32. Химические источники тока. Аккумуляторы.

Химические источники тока:

- Контракционные гальванические элементы

Тетрадь

Т.к. ЭДС таких элементов невелика, то в качестве источников тока их обычно не используют.

Применение: Для измерения рН и концентрации катионов при малых значениях.

- Топливные гальванические элементы. Основаны на реакции окисления топлива окислителем.

Анод и катод, выполненный из металла, катализаторов окисления (Ni, Pt)

Тетрадь

Т.к. КПД топливных элементов достаточно велико, они имеют преимущество перед обычным горением.

Аккумуляторы (свинцовый или кислотный)

Электроды из свинцовой сетки, которую заполняют оксидом свинца (PbO), электролитом служит раствор H₂SO₄ c концентрацией = 32-38%

Тетрадь

При зарядке процессы обращаются, восстанавливается состав электродов и концентрация кислоты (используется в автомобилях)

Щелочные аккумуляторы:

Электролит – раствор щелочи (КОН), концентрация 20-23%

Катод – никелевый (гидротированный оксид никеля NiOOH)

Анод: У цинково-никелевых – порошок Zn в смеси с Fe

У кадмиево-никелевых – смесь порошка Cd и Fe

У железо-никелевых – Fe

Тетрадь

32. Определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия.

Определение и классификация коррозионных процессов:

Под коррозией понимают окислительно-восстановительный процесс, заключающийся в окислении металла и восстановлении элементов коррозионной среды.

Коррозия является необратимым, самопроизвольным, экзотермическим, гетерогенным процессом.

Результатом коррозии является разрушение металла, нарушение его прочностных характеристик, следствие образования продуктов коррозии, обычно солей или гидроксидов металла.

Химическая коррозия: протекает в среде сухих газов (с влажностью не более 0,1%) или в жидких средах неэлектролитов.

Химическая коррозия представляет собой окислительно-восстановительную реакцию между металлом и коррозионной средой.

32. Электрохимическая коррозия: с поглощением кислорода и с выделением водорода.

Электрохимическая коррозия протекает в среде электролита с образованием замкнутых микрогальванических пар.

По условию протекания:

- газовая коррозия

- атмосферная коррозия (влажный воздух, любой влажный газ)

- подземная коррозия (в почвах и грунтах)

-биокоррозия (под действием микроорганизмов)

-радиационная коррозия (коррозия с одновременным воздействием коррозионной среды и радиоактивного излучения)

Коррозия с участием кислорода называется коррозией с поглощением кислорода (коррозия с кислородной деполяризацией).

Коррозия с участием ионов водорода называется коррозией с выделением водорода (коррозия с водородной деполяризацией).

Тетрадь

32. Защита металлов от коррозии. Легирование металлов. Защитные покрытия. Электрохимическая защита. Изменение свойств коррозионной среды (ингибиторы).

Защита металлов от коррозии:

Легирование металлов:

Легирование металлов – получение сплавов, в которых защищаемый металл, соединяет с малоактивными металлами.

Жаростойкость – стойкость по отношению к газовой коррозии при высоких температурах.

Жаропрочность – свойства конструкционного материала сохранять высокую механическую прочность при значительном повышении температуры.

Защитные покрытия:

- активные покрытия (участвуют в ОВП и защищают металл от коррозии даже в случае повреждения)

Пример, анодное металлическое покрытие

- пассивные покрытия (заключается в изоляции поверхности металла от коррозионной среды)

Электрохимическая защита:

Примером может служить катодная защита.

Электрохимическая защита основана на том, что анодные участки либо сменяют свою поляризацию, либо вообще перестают выполнять функцию какого-либо электрода.

Изменение свойств коррозионной среды (ингибиторы):

Вещества замедляют коррозию. Ингибиторы воздействуют на коррозионную среду, меняя ее свойства, они могут замедлить анодные процессы.

Анодные ингибиторы: K₂Cr₂O₇, NaNO₃, H₃PO₄

Или катодные процессы (катодные ингибиторы органического вещества, содержащие O₂, S, O₃ ,формальдегиды)