32)Уравнение Нернста. Вывод уравнения Нернста для металлического и водородного электродов.
Данное уравнение служит для пересчёта СЭП к реальным условиям.
Е- потенциал системы в реальных условиях,
Е° - СЭП,
R – универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К,
n – число е, принимающих участие в элементарной электрохимической реакции,
F – постоянная Фарадея=96500 кл/моль.
33) Основные типы гальванических элементов, применяемых в технике. Аккумуляторы. Топливные элементы.
Типы ГЭ
Тип ЭДС (В) Достоинства
угольно-цинковые (солевые) 1,5 дешёвые
щелочные 1,6 высокий ток, ёмкие
никельоксигидроксидные (NiOOH) 1,6 высокий ток, очень ёмкие
литиевые 3,0 очень высокий ток, очень ёмкие
Электри́ческий аккумуля́тор — химический источник тока многоразового действия (в отличие от гальванического элемента, химические реакции, непосредственно превращаемые в электрическую энергию в них, многократно обратимы). Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных устройств.
Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне[1] — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе. Топливные элементы — это электрохимические устройства, которые могут иметь очень высокий коэффициент преобразования химической энергии в электрическую (~80 %)
34)Коррозия металлов. Классификация процессов коррозии по характеру поражения поверхности и по механизму.
Коррозия – самопроизвольное разрушение металлов под действием факторов окружающей среды. ∆G‹‹0. По характеру поражения поверхности коррозионные процессы подразделяются на 1)равномерную(общую) коррозию, распространяющуюся по всей площади металла, скорость поражения металла вглубь, как правило, невелика; 2) точечную(местную) коррозию, поражающую локальные участки металла, но быстро уходящую вглубь его; 3) межкристаллитную. По механизму коррозию делят на: 1) химическую – протекает в средах, не проводящих электрический ток, 2) электрохимическую – протекает в р-ах электролитов(коррозия в морской воде, во влажном воздухе, в почве).
Пассивация-явление, при котором металл переходит в пассивное состояние из-за образования на его поверхности оксидной плёнки. Пассивируют металлы не только на воздухе, но и к концентрированных р-ах кислот(железо+конц. Серная и азотная к-та, алюминий+ конц. Серная к-та – не идёт)
35) Электрохимическая коррозия. Водородная и кислородная деполяризация,
К электрохимической коррозии относятся все случая коррозии в водных растворах.
Коррозия метала во влажной атмосфере – электрохимическая коррозия.
Кислая среда – коррозия с водородной деполяризацией .
Коррозия с участием ионов водорода – коррозия с водородной деполяризацией.
Нейтральная среда – коррозия с кислородной деполяризацией.
36)Методы защиты от коррозии. Механизм действия защитных анодных и катодных металлических покрытий.
Рациональное конструирование: выбор правильного конструкционного материала для условий эксплуатации. Легирование металлов: легирование – введение в состав металла примесей, уменьшающих его коррозионную активность(Cr до 15%, Ni). Нанесение покрытий: а) неорганические-эмалирование, фосфатирование, оксидные плёнки; б) лакокрасочные-алкидные покрытия, полиэфирные, эпоксильные, полиуретановые; в)гальванопокрытия(металлические). Если потенциал покрытия меньше потенциала основного металла, то это анодное покрытие и при коррозии первоначально разрушается само покрытие и лишь полсе его растворения корродирует основной металл. Если потенциал покрытия больше, чем у основного металла, то это катодное покрытие и при коррозии разрушается основной металл, причём скорость этого разрушения больше, чем если бы металл был один. Электрохимическая(ЭХ) защита: защищаемый металл соединяют с более активным металлом, имеющим меньший потенциал. По мере разрушения активного металла его возобновляют. Защищаемый металл соединяют с «-« полюсом источника постоянного эл. тока. В результате металл становится катодом и не разрушается. «+» заряд подаётся на металлолом, который служит анодом и разрушается. изменение свойств коррозионной среды: метод используется, когда объём рабочего р-ра невелик и мало возобновляется в процессе эксплуатации. а)удаление О2 из воды паровых котлов б) изменение характера среды в) ингибиторы коррозии.