Охарактеризуйте обратимые и необратимые электродные потенциалы.

При погружении металла в электролит в результате взаимодействия поверхности металла с раствором возникает разность электрических потенциалов, которую называют электродным потенциалом.

Электродные потенциалы металлов, находящиеся в равновесии с собственными ионами в растворе, называются обратимыми или равновесными и подчиняются уравнению Нернста:

 = ⁰ +

Для решения вопроса, является ли электродной потенциал металла в данном растворе обратимым или необратимым, следует сопоставить теоретическое, рассчитанное по уравнению Нернста и опытное значение потенциала и сравнить зависимость потенциала металла от активности собственных ионов в растворе, полученную теоретическим и опытным путем. В случае их несоответствия электродный потенциал металла следует признать необратимым.

Какие существуют виды защитных покрытий?

Защитные покрытия – это  слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий с целью предохранения их от коррозии. В зависимости от материала они разделяются на несколько групп.

Металлические покрытия- Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы – (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так же  и их сплавы – (латунь, бронза и др.). Широко применяются гальванические способы, нанесенные горячим и диффузионным способами, а также металлизацией.

Гальванические  защитные покрытия – тонкие прочно сцепленные с основным материалом металлические покрытия, получаемые электролитическим осаждением металлов на защищаемой поверхности. Защитное действие гальванических покрытий при их плотной мелкокристаллической структуре определяется их толщиной.     

Минимальная толщина цинковых покрытий для защиты стальных изделий в зависимости от условий работы изделий устанавливается 5, 15 и 30 мк. Для защиты изделий от потускнения дополнительно наносится слой хрома толщиной до 1 мк. При защитно-декоративном покрытии стальных изделий суммарная толщина меди  - никеля должна быть 10,30 и 50 мк. Изделия из цинкового сплава рекомендуется покрывать слоями той же толщины. Толщина свинцовых покрытий, применяемых для защиты от серной кислоты, сернистых газов и различных сернокислых соединений измеряется сотыми, а  иногда десятыми долями мм. Хромовые покрытия применяемые наряду с защитой механического износа также для защиты стали от коррозии, имеют толщину 50,100 и 200 мк.

Защитные покрытия получаемые горячим способом :

Цинкование  — проводится путем погружения предварительно обез­жиренных, травленых и промытых железных изделий (листов, труб) сначала в слой флюса и глицерин, а затем в расплавленный цинк и другие составляющие. Вес цинкового покрытия 300—700 г/м2 , толщина образующегося слоя 20—30 мк. 

Лужение—по технологии сходно с цинкованием; вес покрытия 27—45 г/м2, толщина 3—5 мк. Применяется для покрытия консервных банок, молочной посуды, пищеварных котлов, медных кабелей и др. 

Покрытие свинцом — по технологии сходно с цинкованием. В ванну, кроме свинца, обычно добавляют 10—25% олова (реже сурьму или кадмий). Применяется для обработки стальной проволоки, в качестве оболочек на кабелях, для покрытия сосудов в химической промышленности. Для тары и емкостей, предназна­ченных для пищевых продуктов, освинцевание не применяется, т. к. соли свинца ядовиты.

Алитирование — проводится при 700- 800° в сплаве алюминия с железом (8—9% железа) в продолжении 1-30 мин; поверх сплава — слой флюса. Технология алитирования анало­гична цинкованию. Толщина образующегося на железе диффузионного слоя (сплав железа и алюми­ния) 20—150 мк. Алитирование применяется для обработки труб, листов, инструмента для литья цветных металлов, головок клапанов и др.; повы­шает окалиностойкость и коррозионную устойчи­вость стали и чугуна. Горячие способы получения защитных покрытий применяются также для нанесения эмалевых слоев на поверхность железных и чугунных изделий (химическая аппаратура, посуда, трубы) путем расплав­ления смесей некоторых окислов и неорганических солей. 

Защитные покрытия, получаемые диффузионным способом:

Азотирование— проводится в среде аммиака при 600—650° в продолжении 40—60 мин (реже при 800—820° в течение 5—10 мин). На поверхности стали обра­зуется тонкий (0,01—0,02 мм) нитридный слой, обладающий повышенной хрупкостью на углах деталей. Азотирование применяется для обра­ботки болтов, тяг, вентилей, деталей приборов и др. Азотированный слой устойчив во влажной воздушной атмосфере, воде, бензине, неочищенном масле, пере­гретом паре и др.; неустойчив — в кислотах и мор­ской воде.

Цинкование — проводится при 380—390° в печах с вращающимися ретортами или в ящиках, куда вводится порошок цинковой пыли. В ретортных печах слой толщиной 15—20 мк дости­гается за 1 час (в ящиках за 2 часа). Коррозионная устойчивость обработанных таким образом деталей не уступает коррозионной устойчивости гальванически обработанных деталей, причем стоимость диффузионной обработки ниже гальванической. При пассивировании деталей, подвергнутых диффузионному цинкованию, их коррозионная устойчивость повышается. При диффузионном цинковании стали при 750—900° в ат­мосфере паров цинка обработанные, детали устойчивы при 590 — 550" в газовой среде.

Хромирование — проводится при  температуре 950—1050°: в порошко­образной смеси, состоящей из 60% феррохрома или в порошке хрома, или фер­рохрома и в вакууме. Слой глубиной 0,1 ммна стали образуется в течение 5—10 часов.   Хромированные  детали  обладают окалиностонкостью (до 800"), повышенной устойчивостью в азот­ной и уксусной кислотах. Диффузионное хромирование применяется для труб теплообменников, электродов автомобильных свечей, различных промышленных деталей и др.

Металлизация — способ получения металлических защитных покрытий на различных сооружениях (мосты, детали судов, большие баки и др.); при этом способе расплавленный металл распыляется (пульверизуется) с помощью особого прибора — металлизатора. Частички металла, вылетающие с большой скоростью из сопла аппарата, осаждаются на поверх­ности изделия и создают защитное покрытие. Металлизацию широко применяют для получения цинковых, свинцовых и алюминиевых покрытий.