Решение. Сопоставляя электродные потенциалы j0Zn/Zn2+ = –0,76 В и j0Fe/Fe2+= –0,44 В, видим, что j0Zn < j0Fe. Следовательно

Сопоставляя электродные потенциалы j⁰_Zn/Zn²⁺ = –0,76 В и j⁰_Fe/Fe²⁺= –0,44 В, видим, что j⁰_Zn < j⁰_Fe.Следовательно, цинк по отношению к железу является анодом. Цинковое покрытие – анодное покрытие. На аноде идет процесс окисления:

Zn – 2ē = Zn²⁺.

На катоде (Fe) – процесс восстановления частиц среды (во влажном воздухе это кислород и вода):

2Н O + O + 4ē = 4OH .

Продукты коррозии: Zn²⁺ + 2OH^- = Zn(OH)₂.

При нарушении покрытия сталь не растворяется, следовательно, цинковое покрытие использовать можно.

Толщину покрытия ∆ h можно найти из уравнения:

, мм/год,

откуда ∆ h = П×t = 0,16^.5 = 0,8 мм.

Но коррозии подвержено 82 % первоначальной толщины. Тогда вся толщина покрытия должна быть равна 100 %:

Задачи

251 – 255 Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии стального трубопровода (основной компонент стали – железо), содержащего примеси металла А, во влажной почве (присутствуют вода и кислород). Каков состав продуктов коррозии? Рассчитайте толщину стенок трубопровода (мм), который должен прослужить τ лет, если скорость его коррозии равна j. Остаточная толщина стенок трубопровода должна быть не меньше 25 % от первоначального значения. Плотность железа r = 7,87 г/см³.

256–259 Можно ли использовать предлагаемый материал в качестве протектора для защиты стального изделия от коррозии в природной воде, насыщенной кислородом (основной компонент стали – железо)? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии. Каков состав продуктов коррозии? Определите возможный срок службы протектора сечением «а×в», если скорость его коррозии j, г/м²×год, а масса m, г.

260–262 Можно ли использовать предполагаемое покрытие для эффективной защиты стального изделия от коррозии во влажном воздухе? (Основной компонент стали – железо.)

Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии, возникающей при нарушении целостности покрытия. Каков состав продуктов коррозии? Какой должна быть толщина покрытия, чтобы оно прослужило τ лет, если величина его глубинного показателя П, мм/год? Покрытие считается действующим до тех пор, пока его остаточная толщина не составит 15 % от первоначального значения.

263–266 При химической коррозии металлов Ме в атмосфере сухого воздуха, содержащего газообразные O₂; HCl; H₂S, под воздействием высоких температур образуются пленки продуктов коррозии. Напишите уравнения образования соединений. Зная плотности металлов, их оксидов, хлоридов, сульфидов, определите, какие из пленок будут обладать защитным действием.

№ задачи	Металл, Ме	r , г/см3	Продукты коррозии и их плотности, г/см3
	Fe	7,87	FeO –5,7; Fe2O3 –5,25; FeCl2 – 2,9; FeS2 – 5,03; Fe3O4 – 5,18
	Cu	8,94	CuO – 6,46; Cu2O – 3,7; CuCl2 – 3,05; Cu2S – 5,4; CuS – 4,68
	Mn	7,74	MnO –5,18; Mn2O3 – 4,3; Mn3O4 – 7,42; MnCl2 – 2,98; MnO2 – 5,03
	Ni	8,91	NiO – 7,45; Ni2S3 – 5,82; NiCl2 – 3,51; NiS – 4,12

267–270 Металлическое изделие, содержащее примесные включения А (см. таблицу), сильно корродирует в растворе HCl. Для замедления процесса в растворах кислот используют ингибиторы. Определите коэффициент торможения коррозии К и степень защиты Z, которые обеспечивает ингибитор, если за t часов потери массы изделия площадью S составляют m ₀ граммов в отсутствие ингибитора и m граммов при его наличии. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии изделия в кислоте. Каков состав продуктов коррозии?

Ответ: 267) 3,5; 71,2 %; 268) 8,0; 87,6 %; 269) 8,0; 87,6 %; 270) 2,6; 61,6 %.