Лаба7

Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №7

«Электрохимическая коррозия металлов»

Студентка группы 3331505/10001 Гричачина А.А.

Преподаватель Крылов Н.И.

Санкт-Петербург

20.11.2021 г.

Контрольные вопросы

1. Каковы причины электрохимического разрушения?

Самопроизвольное разрушение металлов в результате образования

гальванического элемента в средах, проводящих ток.

2. Какие процессы протекают на электродах в гальваническом элементе при электрохимической коррозии?

В отличие от гальванического элемента, при функционировании

которого на катоде восстанавливаются катионы металлов, в гальванической паре, вследствие отсутствия таковых, окислителями становятся либо растворенный в воде кислород при pH≥7, либо катионы водорода при pH<7 Таким образом, катодный процесс (Kt) можно описать так:

Kt: O₂ + 2Н₂O+ 4e = 4OН^- (Е = +0,82В) (pH = 7),

Kt: 2Н⁺ + 2e= Н₂ (Е° = 0В) (pH = 0).

Естественно, при электрохимической коррозии

3. Сравните химическую стойкость железа в контактах с алюминием и оловом.

Железо в электрохимическом ряду стоит правее алюминия, но левее олова.

Е°(Al³⁺/Al)= -1,70 В

Е°(Fe²⁺/Fe)= -0,441 В

Е°(Sn²⁺/Sn)= -0,140 В

Е°(Al³⁺/Al)< Е°(Fe²⁺/Fe)< Е°(Sn²⁺/Sn)

В гальванической паре Fe – Al алюминий будет анодом, а железо – катодом. Al в результате электрохимической коррозии будет окисляться, а железо останется без изменений.

В паре Fe – Sn, железо – анод, а олово – катод. Железо будет окисляться, а олово останется без изменений.

4. Почему железо в присутствии карбида железа разрушается в кислоте быстрее, чем чистое железо?

Химически чистое железо более стойко против коррозии, чем карбид железа, потому что оно не содержит примесей, а соответственно в нем отсутствуют гальванические пары.

5. Почему к стенкам паровых котлов иногда припаивают цинковые пластины?

Так как цинк более активный металл, то он будет анодом и разрушаться, а стенки котла останутся без изменений.

6. В стальной плите просверлены отверстия. Где будет происходит ржавление?

Механическая обработка и деформация металла (резка, сверление, изгибание и т. п.) способствует увеличению его электрохимической активности за счет частичного разрушения оксидного слоя и увеличения поверхностной энергии из-за напряжения в микрокристаллах металла, возникающего при деформации. В присутствии электролита (например, во влажной среде) деформированные участки будут подвергаться электрохимической коррозии, играя роль анода гальванической пары, катодом которой будут служить механически незатронутые участки поверхности металла.

7. Какие способы борьбы с коррозией Вы знаете?

а) Деаэрация – удаление растворенных в воде газов, способствующих коррозии: СО₂, SО₂,NО_х 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.