2018-01-21
4348
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Новосибирский государственный технический университет»
Физико-технический факультет
Рассчётно-графическая работа
«Коррозия металлов»
Вариант 11
Выполнил:
Студент группы ФЛ-21
Савов Дмитрий Сергеевич
Проверил:
Старший преподаватель кафедры химии
Турло Евгений Михайлович
Новосибирск. 2012 г
Задание 4.
Даны пара металлов и значения рН водной среды (см. вариант в табл. 13).
1. Оцените возможность коррозии металла в данной электрохимической системе на основании сравнения рассчитанных равновесных потенциалов электродов: водородного, кислородного и данных металлов (равновесные потенциалы металлических электродов принимаем равными их стандартному значению). Запишите коррозионную электрохимическую систему, уравнения электродных реакций при коррозии.
2. Предложите для данной пары металлов при заданном значении рН катодное и анодное металлическое покрытие.
|
|
|
3. Запишите электрохимическую схему элементов, образующихся при нарушении целостности покрытия, уравнения электродных реакций при коррозии для этих элементов.
4. Предложите протекторную защиту для данной пары металлов. Запишите электрохимическую систему, уравнения электродных реакций при протекторной защите.
5. Запишите электрохимическую систему электрозащиты (катодной) данной пары металлов, уравнения электродных реакций при работе электрозащиты.
При рH=2
Задание 1.
φ0 (Ni2+|Ni) = – 0,25 В
φ0(Cr3+|Cr) = –0,744B
φ0 (Ni2+|Ni) >φ0(Cr3+|Cr), то Cr – анод, а Ni – катод.
φ0 (H+|H2) = – 0,059 pH= – 0,059*2 = – 0,118 В
φ0 (O2|H2O) = 1,23 – 0,118 = 1,112B
-0,744<-0,118<1,112
Смешанная коррозия с кислородной и водородной деполяризацией
Схема КГЭ:
(А) Cr|H2O,pH=2, Ox: H+, O2|Ni (К)
A (-): Cr – 3e = Cr3+ 3 2
K (+): 2H+ + 2e = H2 6
K (+): O2 + 4H+ + 4e = 2H2O 6 1
Суммарное уравнение коррозии:
2Cr3+ + 6H+ + O2 => 2Cr3+ + H2 + 2H2O
Задание 2.
Для анода покрытие – Цинк (Zn²+)
φ0(Zn2+|Zn) = -0.763В
Для катода покрытие –Серебро (Ag+)
φ0Ag+|Ag = 0,799B
Задание 3.
Анодное покрытие - Zn
Подвергается коррозии Zn:
φ0(Zn2+|Zn)<φ0(H+|H2)<φ0(O2|H2O)
Смешанная коррозия с кислородной и водородной деполяризацией
Схема КГЭ
(А) Zn|H2O, pH = 2, Оx: H+, O2|Ni- Cr(K)
A (-): Zn – 2e => Zn2+ 2 3
K (+): 2H+ + 2e = H2
K (+): O2 + 4H+ + 4e = 2H2O 6 1
Суммарное уравнение коррозии:
3Zn + 6H+ + O2 =>3Zn2+ + H2 + 2H2O
Катодное покрытие - Ag
При нарушении целостности покрытия разрушается Cr
Схема КГЭ
(A) Cr - Ni|H2O, pH = 2, Ox: H+, O2|Ag (K)
A (-): Cr – 3e =>Cr3+ 3 2
K (+): 2H+ + 2e = H2
K (+): O2 + 4H+ + 4e = 2H2O 6 1
Суммарное уравнение коррозии:
2Cr3+ + 6H+ + O2 =>2Cr3+ + H2 + 2H2O
Задание 4.
В качестве протектора возьмем Mn.
φ0(Mn2+|Mn) = -1,185 B
|
|
|
φ0(Mn2+|Mn)<φ0(Cr3+|Cr)<φ0(Ni2+|Ni)
