50. Электролиз. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде.

Электролиз – ОВ процесс, протекающий в растворе или расплаве при прохождении постоянного электрического тока.

Электролиз HCl:

К (-) А (+)

Последовательность катодных процессов. Процесс идет в направлении уменьшения потенциала.

Металлы можно разбить на 3 группы:

1. В, ВСЕГДА восстанавливается на катоде.

2. восстанавливаются вместе с водородом:

3. В, НИКОГДА не восстанавливаются.

- в нейтральной или кислой средах.

Последовательность анодных процессов.

А)с растворимым анодом, окисляется сам анод

Б)угольные инертные электроды, процесс идет в порядке увеличение потенциала.

1)идет окисление бескислородных анионов кислот, за исключением Cl

2)кислородсодержащие ионы в водных растворах не окисляются (сильная ковалентная связь)

3)в случае отсутствия бескислородных ионов:

В щелочном растворе

В кислой, нейтральной среде

51. Законы Фарадея. Выход по току.

1. При электролизе данного электролита количество вещества, выделяющегося на электродах пропорционально количеству электричества.

2. При электролизе разных электролитов одинаковое количество электричества выделяет на электродах количество вещества, пропорциональное их эквиваленту.

3. При пропускании через электролит электричества в 1Ф=96493Кл на электродах выделяется 1 эквивалентная масса (1 моль-эквивалент)

, где к – электрохимический эквивалент.

Выход по току:

Удельный расход энергии:

52. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия.

Коррозия – это разрушение металла в результате его физико-химического взаимодействия с окружающей средой. При этом металлы окисляются и образуются продукты, состав которых зависит от условий коррозии.

Химическая коррозия характерна для сред, не проводящих электрический ток. При химической коррозии происходит прямое гетерогенное взаимодействие металла с окислителем окружающей среды.

По условиям протекания:

А) газовая коррозия – в газах и парах без конденсации влаги на поверхности металла, обычно при высоких температурах.

Б) коррозия в неэлектролитах – агрессивных органических жидкостях, таких как сернистая нефть и т.д.

Электрохимическая коррозия – характерна для сред, имеющих ионную проводимость. Процесс электрохимической коррозии включает анодное растрворение металла и катодное восстановление окислителя. Может протекать в электролитах (водных растворах солей, кислот, щелочей, в морской воде), в атмосфере любого влажного газа, в почве.

Также существует коррозия за счет внешнего электрического тока, это особый вид электрохимической коррозии.

 

53. Основные методы борьбы с коррозией.

Коррозию можно затормозить изменением потенциала металла, снижением концентрации окислителя, изоляцией поверхности металла, изменением состава металла.

Методы защиты от коррозии делятся на:

Легирование металла – эффективный метод повышения стойкости металла. При легировании в состав вводят компоненты, вызывающие пассивность металла и коррозии (Cr, Ni, Wf)

Защитное покрытие – слой, искусственно создаваемый на поверхности металлических изделий. Металлические покрытия – анодные (менее благородные металлы, Zn для Fe), катодные – более благородные (Sn для Fe), неметаллические – органические (лаки-краски, резина, битум, асфальт), неорганические (эмалирование, торкретивание (бетонирование)), химические – коррозионно-стойка пленка соединения защищаемого металла (например оксидная).

Электрохимическая защита – метод основан на торможении анодных или катодных реакций коррозийного процесса. Осуществляется присоединением к конструкции более активного металла – проектора, а также катодной или анодной поляризацией за счет приложенного извне тока.

Изменение свойств коррозийной среды – для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозийном отношении. Вводят ингибиторы, которые снижают скорость коррозии.

Рациональное конструирование – исключение наличия или сокращение числа и размеров коррозионно-опасных участков, а также спец защита таких участков.