KelinaZagXimiya
.pdf
ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЇ
У природі найчастіше зустрічається киснева деполяризація, яка відбуваєтьсяприатмосфернійкорозії(увологомуповітрі), корозіїврізних водах(морській, річковій, водопровідній) тавґрунті.
Водневадеполяризаціячастосупроводжуєтехнологічніпромислові процеси, що пов'язані з застосуванням розчинів з кислим середовищем, і маємісцеприкорозіїватмосферіпромисловихрайонів, насиченійСО2, SO2, H2S тощо. Інодізустрічаєтьсяівприроді: підчасгрозовихрозрядів абоврайонахвулканічноїдіяльності.
Крімбезпосередньоелектрохімічнихреакцій, приякихутворюються первинні продукти корозії (Меn+, Н2, ОН–), корозія супроводжується проходженнямвторинниххімічнихпроцесів, наприкладвзаємодієюіонів металу з компонентами середовища (гідроксид-іонами або аніонами) з утворенням вторинних продуктів корозії: гідроксидів, оксидів, солей. Плівкидеякихізцихсполук, щоутворюютьсянаповерхніметалу, можуть матизахиснівластивостітавпливатинаподальшийпроцескорозії.
Атмосферною називається корозія у вологому повітрі при температурі навколишнього середовища. Це найбільш поширений вид електрохімічної корозії. Приблизно 80 % усіх металевих конструкцій експлуатується в атмосферних умовах. Корозійним середовищем у всіх випадках є плівка вологи, у якій розчинні кисень і вуглекислий газ, а в промисловій атмосфері також інші агресивні гази. Товщина плівки в залежності від умов утворення може бути в діапазоні від 0,1 мкм до 10 ммібільше. Притовщині1 ммібільшеговорятьпроповнезанурення металу в електроліт. Плівка вологи утворюється після безпосереднього змочуванняметалудощовоючиіншоюводоюабоврезультатіконденсації вологинаповерхні.
Атмосфернакорозіяхарактеризуєтьсяелектрохімічниммеханізмом, як правило з кисневою деполяризацією. Тонкі плівки вологи є слабкою перешкодоюдлядифузіїкиснюдокатоднихділянокповерхні, збільшуючи тим самим швидкість катодного процесу.
На швидкість атмосферної корозії впливає ряд факторів: склад атмосфери, склад і властивості продуктів корозії, вологість, температура, географічнийфактортакліматичніумовитощо.
Особливості корозії в морській атмосфері і воді. Об'єктами, які зазнають посиленої морської корозії, є не тільки частини судна, що безпосередньо знаходяться у воді (наприклад, зовнішня обшивка, кіль, гребний гвинт, деталі кормового підзора), але також зрошувана водою обшивкавищевантажноїватерлінії, палубнінадбудови, внутрішнійнабір
161
С.Ю. Кельїна, О.Г. Невинський, О.І. Лічко, О.В. Яновська
суднатаособливонижнічастинитрюмуіподвійногодна, кудипрактично завжди, у великих чи менших кількостях, попадає морська вода. Безпосередньому впливу води піддаються також суднові конденсатори паросиловихустановок, охолоджувальнасистемадвигуніввнутрішнього згоряння та численні комунікації й арматури сучасних суден. До числа металонасиченихконструкцій, щостраждаютьвідморськоїкорозії, також належать споруди морського порту, численні пальові опори, наприклад морськихнафтопромислів, деталіустаткуваннятаморськогоозброєння.
Морська корозія має ряд особливостей, пов'язаних зі своєрідним корозійнимсередовищемтаумовамиперебігукорозійногопроцесу.
Водаморськихводойммістить1,0...3,8 % легкодисоціюючихсолей, маєвисокуелектропровідність. Головніскладовіморськоїводи– хлориди і сульфати натрію, кальцію, магнію та калію. Наявність хлорид-іонів та в невеликихкількостяхйодид- ібромід-іоніввпливаєнахідкорозійного процесу. Величина рН морської води складає 7,2...8,6. Отже, це – нейтральнийелектролітзвисокоюелектропровідністю. Унаслідоквеликої площі стикання моря й атмосфери та інтенсивного природного перемішування води в морі, морська вода вважається добре аерованою та містить при температурі 20 °С і тиску 760 мм рт. ст. приблизно 0,04 г/л кисню. Ці обставини обумовлюють сильну корозію металів у морській воді. Результати дослідів свідчать, що швидкість корозії корпусної сталі в умовах експлуатації судна в Чорному морі при відсутності захисту поверхні складає 3...10 г/(м2 год).
Морська корозія відбувається за електрохімічним механізмом переважнозкисневоюдеполяризацією.
Винятковий вплив мають бризки морської води. Морські споруди, наприклад сталеві причали, особливо швидко руйнуються в надводній частині, що зазнає дії бризок морської води. Очевидно, це пов'язано з рядом факторів: високою температурою нагрітого сонцем металу, швидкимвипаровуваннямводийутвореннямнасиченогорозчинусолей приінтенсивнійаераціїтощо.
Характерною рисою морської корозії є сильний прояв контактної та щілинноїкорозіїметалів.
Біохімічнакорозіяєспецифічнимвидомкорозіїметалів, щомаєсвоєю відмінною особливістю наявність у системі "метал–середовище" біологічного компонента (мікроорганізмів). Механізм корозії – електрохімічний. Стимуляторами процесу є продукти життєдіяльності мікроорганізмів(кислоти, альдегіди, кетони, ферментитощо), атакожсаміколонії
162
ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЇ
мікроорганізмів, щоздатнісприятипроцесукорозії(наприклад, порушувати цілісність лакофарбових покриттів або зберігати вологою довгий час в атмосфернихумовахповерхнюметалутощо). Існуєаеробна(здоступом кисню), анаеробна (без кисню) та грибкова корозія. Біологічні фактори сприяють обростанню суден, щопризводитьдозменшення їхшвидкості. Так, обростання суден за період з березня по грудень у Чорному морі досягає5...10 кг/м2, авекваторіальнихводах– до30 кг/м2 поверхніпідводної частиникорпусу. Останнєпризводитьдозбільшеннявикористанняпалива на 30...40 % від норми.
Термодинаміка електрохімічної корозії
Корозіяяксамовільнийпроцесвідбувається, якщозмінаенергіїГіббса ∆G < 0. Цявеличина зв'язана зЕРСкорозійного гальванічного елемента співвідношенням –∆G = nЕF, тому можливість процесу корозії можна встановитивизначеннямзнакаЕ. Якщоелектрорушійнасилакорозійного елементамаєпозитивнезначення, токорозіяможлива. ЕРСкорозійного елемента розраховується за формулою
Е= ϕкат.пр – ϕан.пр.
Увипадку утворення корозійних гальванічних елементів потенціал
катода не дорівнює потенціалу катодного процесу ϕкат.пр. Знання потенціалів катода та анода необхідне тільки для визначення катодних
іанодних ділянок, а при розрахунку значення ЕРС треба брати до уваги потенціалкатодногопроцесу(деполяризації).
Потенціалреакціїкисневоїдеполяризаціїзалежитьвідумовпроцесута перенапруги відновлення кисню на поверхні катода і може коливатися
вмежах1,23...0,40 В. УрозрахункахнайчастішеберутьзначенняϕO2|OH– = = 0,82 B. Потенціал реакції водневої деполяризації змінюєтьсявмежах
–0,81...0 В. У розрахунках найчастіше беруть значення ϕ2Н+|H2 = –0,41 B. Усіметали, алгебраїчнавеличинапотенціалуякихменшавідцихзначень, можуть кородувати з водневою або кисневою деполяризацією.
Швидкість корозії визначається величиною густини сили струму
ікор електрохімічної реакції. При досягненні стану рівноваги ікат = іанод. Цьому процесу відповідає самовільне розчинення металу при певному стійкомупотенціалі.
Корозія ніколи не відбувається за стандартних умов, тому орієнтуватися на стандартні значення електродних потенціалів металів можна
163
С.Ю. Кельїна, О.Г. Невинський, О.І. Лічко, О.В. Яновська
лише приблизно. Корозію характеризує стаціонарний потенціал металу в даному середовищі. Стаціонарним називається потенціал, при якому швидкостікатоднихтааноднихпроцесівпідчаскорозіїметалузапевних умовдорівнюютьоднаодній. Йогонеможливорозрахуватизарівнянням Нернста, і визначається він тільки дослідним шляхом.
У процесах корозії, як і в гальванічних елементах, на значення стаціонарного потенціалу впливають катодна та анодна поляризації. Явище поляризації є корисним у процесах корозії, тому що потенціали катоднихтааноднихділянокзближуються, ЕРСкорозійногогальванічного елемента зменшується і корозія вповільнюється. У табл. 5 наведені значеннястаціонарнихпотенціалівдеякихметалівуморськійводі, атакож дляпорівняннязначенняїхстандартнихпотенціалів.
Таблиця5. Потенціалиметалівуморськійводі
Метал |
ϕ0 |
|
ϕстац |
Метал |
ϕ0 |
|
ϕстац |
|
В |
|
В |
||||
|
|
|
|
||||
Cu |
+0,34 |
|
−0,08 |
Mg |
−2,37 |
|
−1,45 |
Sn |
−0,136 |
|
−0,25 |
Zn |
−0,76 |
|
−0,8 |
Fe |
−0,44 |
|
−0,50 |
Сталь: |
|
|
|
Ti |
−1,63 |
|
+0,10 |
09Г2 |
− |
|
−0,4 |
Al |
−1,66 |
|
−0,54 |
10ХСНД |
− |
|
−0,4 |
|
|
|
|
9Х18Н10Т |
− |
|
±0,1 |
Данітабл. 5 можутьсуттєвозмінюватисявзалежностівідсолоності морської води, вмісту кисню, температури тощо. З неї також видно, що тільки титан у морській воді набуває позитивного потенціалу. Тому для нього характерна надзвичайна корозійна стійкість у цьому середовищі. Мідь теж з успіхом використовувалася як корпусний метал, тому що її потенціалнаближаєтьсядонуля. Корпусністалі09Г2 та10ХСНДнестійкі в морській воді, а сталь 9Х18Н10Т може бути стійкою в залежності від складу вод.
Інтенсивністьпроцесівкорозіїзалежитьівідприродиелектролітута концентрації його складових. Так, наявність будь-яких іонів у ньому прискорюютькорозію, оскількизбільшуєтьсяелектропровідністьрозчину. Крім того, деякі іони впливають на кінетику процесів корозії. Катіони активних металів (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Ba2+) не роблять специфічного впливу на цей процес, а катіони малоактивних (Ag+, Au3+, Cu2+), які є
164
ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЇ
окисниками, різко збільшують корозію заліза та алюмінію. Наприклад, при наявності іонів Cu2+ відбувається реакція Fe0 + Cu2+ → Fe2+ + Cu0. Виникають катодні ділянки (включення міді на поверхні заліза), утворюєтьсякорозійнийгальванічнийелемент(–)Fe|Fe2+, H2O, O2, NaCl, OH–|Cu(+), якийспричиняєподальшукорозіюзаліза:
А: Fe0 – 2 e → Fe2+;
К: (Сu)O2 + 2H2O + 4 e → 4OH–.
ОсобливосильнимиактиваторамикорозіїєаніонигалогенівCl–, Br– тощо, якіруйнуютьзахисніоксидніплівкиметалівіполегшуютьдоступ компонентівелектролітудоповерхонь. Наприклад, прикорозіїалюмінію вприсутностіхлорид-іонівзахиснаплівкаалюмінійоксидуруйнується, томувінактивнокородує:
A: Al0 – 3 e → Al3+;
К: (Al2O3)O2 + 2H2O + 4 e → 4OH–; 4Al + 3O2 + 6H2O → 4Al(OH)3.
Розглянемодекількаприкладівкорозійнихгальванічнихелементів. Приклад1. ЗаписатипроцесиірозрахуватиЕРСта∆G корозійного елемента, утвореного при корозії заліза у вологому повітрі, якщо
ϕ |
в.п |
|
|
= – 0,48 В, апотенціалкисневоїдеполяризації ϕ |
|
|
|
– = +0,82 В. |
||||
Fe |
2+ |
Fe |
0 |
О2 |
|
ОН |
||||||
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Розв'язання |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Розглянемо цей процес. На поверхні металу (рис. 9) конденсуються |
||||||||||
краплівологи, причомувцентрі |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
краплі товщина рідкого шару |
|
О2 |
|
|
|
|
||||||
більша, ніжпокраях. Кількість |
О2 |
|
|
|
О2 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
киснювсерединікрапліменша, |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
тому |
в |
центрі утворюється |
|
|
|
|
|
|
|
|||
анодназона, апокраяхкраплі – |
К |
А |
|
|
|
К |
||||||
катодна зона мікрогальваніч- |
Рис. 9. Схема корозії заліза у вологому |
|||||||||||
ного корозійного елемента. |
||||||||||||
Схема і корозійні процеси бу- |
середовищізаумовнерівномірноїаерації |
|||||||||||
дуть такими: |
|
киснем |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
165
С.Ю. Кельїна, О.Г. Невинський, О.І. Лічко, О.В. Яновська
|
|
(–)Fe|Fe2+, H O, O , OH–|Fе(+); |
|
|||||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в.п |
|
|||
А: Fe0 – 2 e → Fe2+; |
|
ϕFe2+ |
|
Fe0 = –0,48 B; |
||||
|
|
|||||||
К: (Fe)O |
2 |
+ 2H O + 4 e → 4OH–; |
ϕ |
O |OH |
– = +0,82 B; |
|||
|
2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2.
Після утворення ферум (II) гідроксиду в системі відбуваються вторинніпроцеси:
1
2Fe(OH)2 + 2 O2 + H2O → 2Fe(OH)3;
Fe(OH)3 → FeOOH + H2O.
Вважається, щоформулаFeOOH відповідаєсполуці, якавходитьдо складу іржі. ЕРС та ∆G0 елемента розраховуються за формулами:
Е = ϕкат.пр – ϕан.пр = ϕO2|OH– – ϕвFe.п2+ Fe0 = 0,82 – (–0,48) = 1,30 В;
–∆G0 = nEF = 2 1,30 96500 = 250900 Дж. Відповідь: Е = 1,30 В; ∆G0 = –250900 Дж.
Приклад 2. Записати процеси і розрахувати ЕРС та ∆G0 у корозійномуелементі, утвореномуприкорозіїлатунівморськійводі.
Розв'язання
Латунь – це сплав цинку з міддю. Головною причиною корозії є неоднорідністьметалевоїфази. Утаблицізнайдемостаціонарніпотенці-
м.в |
м.в |
|
||||
али цинку та міді в морській воді: ϕZn2+ |
|
Zn0 |
= –0,8 B; ϕCu2+ |
|
Cu0 |
= –0,08 B. |
|
|
|||||
|
||||||
На підставі цього встановлюємо, що цинк у даній парі буде анодом, а мідь – катодом. У морській воді відбувається киснева деполяризація, тому схема утвореного корозійного елемента буде наступною:
(–)Zn|Zn2+, H2O, NaCl, O2, OH–|Cu(+); A: Zn0 – 2 e → Zn2+;
К: (Cu)O2 + 2H2O + 4 e → 4OH–;
2Zn0 + O2 + 2H2О → 2Zn(OH)2; Zn(OH)2 → ZnO + Н2О.
166
ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЇ
У цьому випадку цинк є анодом, він розчиняється з утворенням малорозчинних суцільних плівок гідроксиду та оксиду, при цьому швидкістьпроцесукорозіїзменшується.
Знаходимо Е і ∆G0:
Е = ϕкат.пр – ϕан.пр = ϕO2|OH– – ϕмZn.в2+ Zn0 = 0,82 – (–0,80) = 1,62 В;
–∆G0 = nEF = 2 1,62 96500 = 312660 Дж.
Відповідь: Е = 1,62 В; ∆G0 = –312660 Дж.
Запитання та задачі
1.Охарактеризувати типикорозійних процесів у залежності від механізму процесу, корозійнихпорушень та умовпроцесу.
2.Якікорозійніпроцесивідбуваютьсяпригазовійкорозіїзалізаійогосплавів? Відякихумоввоназалежить?
3.Дативизначенняпоняттю"електрохімічнакорозія". Чимвонавідрізняється відхімічноїкорозії?
4.Пояснитианодніікатодніпроцесиприелектрохімічнійкорозії.
5.Щотаке"деполяризатор" і"деполяризація"? Навестиприкладипроцесів деполяризації. Указати, приякихумовахвонивиникають.
6.Дативизначенняпоняттю"стаціонарнийпотенціал". Яквінвизначається
івідчогозалежить?
7.Пояснити особливості процесу корозії заліза та його сплавів у морській
воді.
8.Розповістипрокорозіюкольоровихметалівтаїхсплавівуморськійводі.
9.Дативизначенняактиваторівкорозії.
10.Пояснитикорозіюбронзи(сплавмідітаолова) уморськійводі. Скласти схемукорозійногогальванічногоелемента.
11.Залізознаходитьсявконтактізміддю. Якийзметалівбудеокиснюватися при корозії, якщо ця пара буде знаходитись у вологому повітрі? Навести схему корозійногоелемента, щоутворюється. Написатисхемипроцесівнаелектродах,
якщо: ϕвFe.п2+ Fe0 = –0,48 B; ϕвCu.п2+ Cu0 = +0,25 B; ϕO2|OH– = +0,82 B.
12. НаосновірозрахункуЕРСпоказати, якізпарметалівприроботівморській воді будуть найбільш корозійно небезпечними: а) Fe–Cu; б) Fe–Zn; в) Zn–Cu.
ϕм.в
Потенціали металів у цих умовах відповідно дорівнюють: Fe2+ Fe0 = –0,50 B;
ϕ |
м.в |
|
|
0 = –0,8 B; ϕ |
м.в |
|
|
|
= +0,05 B; ϕ |
– = +0,82 B. |
||
Zn |
2+ |
|
Zn |
Cu |
2+ |
|
Cu |
0 |
||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
O |OH |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
167
С.Ю. Кельїна, О.Г. Невинський, О.І. Лічко, О.В. Яновська
6.6. Захист металів від корозії в судобудуванні
Корозіязавдаєвеликоїшкодилюдству. Вонащорічнознищуєблизько 10 % виплавленого за цей час металу, що становить десятки мільйонів тонн. Основнізбиткивідкорозіїобумовленіпередчаснимвиходомзладу металоконструкцій, вартість яких значно перевищує вартість металу, використаного на їх виготовлення. Сюди ж слід віднести витрати на профілактичнеобслуговування, ремонтізамінуокремихдеталей, вузлів, агрегатів.
Дляборотьбизкорозієюметаліввикористовуютьрізноманітніметоди, підчасвиборуякихупершучергувраховуютьвластивостісамихметалів, конструктивніособливостівиробівзнихтаможливіумовиїхексплуатації, а також технічні, технологічні та економічні можливості впровадження цихметодів. Томунеможназаздалегідьзапропонуватияку-небудьєдину систему вибору та застосування методів захисту від корозії.
Методи, які впроваджені в практику суднобудування, можна класифікувати за характером їх впливу на три основні фактори, що в сукупності визначають проходження корозійного процесу. До цих факторіввідносять природу металу, корозійнесередовищетаособливостіконструкціївиробу.
Найчастішевикористовуютьзаходизахистувідкорозії, якізасновані наздійсненні відповідного протикорозійноговпливунаметал: ізоляцію поверхніметалувіддіїагресивнихфакторівнавколишньогосередовища різними покриттями, застосування інгібіторів корозії та мастил, термообробку та легування, а також електрохімічний захист.
Спеціальні заходи, що знижують вплив корозійного середовища, широковикористовуютьсядлявирішеннярядупрактичнихпроблем, які виникаютьпідчасбудуваннятаексплуатаціїсуден. Наприклад, зметою зниження корозії при нагріванні металу (плазмове або лазерне різання, електродугове зварювання тощо) застосовують інертні чи захисні атмосфери. Для зменшення електрохімічної корозії в корозійне середовище вводятьінгібітори або застосовують знекиснювання технологічних вод.
Вибір та застосування металів, навіть окремо стійких у даному корозійномусередовищі, далеконевусіхвипадкахдозволяютьзапобігти небезпецішвидкогокорозійногоруйнуванняметалоконструкції. Томупри проектуванні суден важливе врахування всіх конструктивних факторів, що можуть вплинути на ступінь захищеності суднових конструкцій. У першу чергу це врахування небезпеки появи контактної та щілинної
168
ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЇ
корозії, вилученнянегідрофобізованихтеплоізоляційнихматеріалів, здатних тривалий час утримувати вологу та бути джерелами посиленої корозії, раціональневикористанняполімернихікомпозитнихматеріалівзамість металевих тощо.
Для того, щоб усунути корозію металів та сплавів або хоч частково запобігтиїїшкідливійдії, найчастішевикористовуютьодночаснодекілька методів у комплексі, тому що застосування тільки одного з методів окремо не дає необхідного захисного ефекту.
Ізоляція поверхні металу покриттями
Для ізоляції поверхні металу від дії агресивного середовища використовують нанесення лакофарбових або металевих покриттів, пасивацію поверхні металу шляхом утворення оксидних або сольових плівок.
Нанесення лакофарбових покриттів – це найбільш простий і досить надійний захист від корозії в певних умовах. Для цього використовують перхлоровінілові, пентафталеві, кремнієорганічні фарби та емалі, епоксидні смоли. Ці покриття мають добру адгезію з основним металом, певні фізичні властивості (незначні внутрішні напруги, мікротвердість, безпористість), декоративнийвиглядіневеликувартість. Їхголовнийнедолік– невеликийстрокдії. Наприклад, дляумовморського клімату він складає півтора-два роки.
Металеві покриття. Найбільш ефективним методом захисту основногоконструкційногометалувідкорозіїєнанесеннянайогоповерхню захисного металевого покриття. За своєю природою воно може бути катодним(потенціалметалу-захисникавищийвідпотенціалуосновного металу) або анодним (його потенціал нижчий, ніж потенціал основного металу). Захисне покриття повинно бути щільним і не мати пор.
Метали можна наносити кількома способами, але в будь-якому випадкудляцьогонеобхіднеспеціальнетехнологічнеобладнання. Хімічне нанесення використовують, коли менш активний метал легко відновлюєтьсянабільшактивному. Наприклад, частовикористовуютьхімічне нікелювання заліза з розчинів певного складу. Можна також наносити розплавленийметалнаосновний, якпригарячомуцинкуваннізаліза. Але цедоситьдорогийпроцесійоговикористовуютьтоді, колиіншіпроцеси застосувати неможливо, наприклад при цинкуванні труб зсередини. Практичне застосування мають також процеси гарячого лудіння й свинцювання.
169
С.Ю. Кельїна, О.Г. Невинський, О.І. Лічко, О.В. Яновська
Найбільше поширені покриття, що наносяться гальванічним способом, перевагами якого є можливість отримання покриттів певної товщини, невеликасобівартістьпроцесу, економневитрачаннякольорових металів, висока якість. Найбільше застосування мають цинкування, кадміювання, нікелювання, міднення, хромування, свинцювання, атакож покриття сплавами.
Металеві покриття захищають метал тільки тоді, коли не мають пошкоджень. Припорушеннісуцільностіпокриттябільшактивнийметал підлягає розчиненню. Але в деяких випадках навіть у цих умовах швидкість корозії не буває відчутною. Розглянемо це на наступних прикладах.
Приклад 1. Описати процеси, які виникають при порушенні цинкового покриття на залізі у вологому повітрі, та розрахувати ЕРС утвореногокорозійногогальванічногоелемента.
Розв'язання
Залізопокритоцинком. Здовідковихтаблицьмаємо:
ϕвFe.п2+ Fe0 = –0,48 B, ϕвZn.п2+ Zn0 = –0,78 B, ϕO2|OH – = +0,82 B.
Цинк – анодне покриття, тому що його потенціал у порівнянні з потенціаломзалізабільшвід′ємний. Припорушенніпокриттявиникає короткозамкненийгальванічнийелемент
(–)Zn|Zn2+, H2O, O2, OH–|Fe(+).
Цинк, як більш активний метал, починає розчинятися, утворюючи насвоїйповерхнінерозчиннущільнуплівкузгідроксидуйоксидуцинку. Основний метал (залізо) не кородує до тих пір, доки весь цинк не розчиниться. У свою чергу, руйнуванню останнього запобігає пасивуюча діяцинкоксиду.
А: Zn – 2 e → Zn2+;
К: (Fe)O2 + 2Н2О + 4 e → 4OH–; 2Zn + O2 + 2H2O → 2Zn(OH)2;
Zn(OH)2 → ZnO + H2O.
Е = ϕкат.пр – ϕан.пр = ϕO2|OH – – ϕмZn.в2+ Zn0 = 0,82 – (–0,78) = 1,6 В.
Відповідь: Е = 1,6 В.
170