Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы студентов по теме «Коррозия металлов»
методическая разработка

Санкт-Петербургское государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

"Сестрорецкий технологический колледж имени С.И. Мосина"

Методические указания

для самостоятельной работы студентов

 по теме «Коррозия металлов»

по дисциплине «ХИМИЯ»

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

Классификация коррозионных процессов

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

        В основе коррозийных процессов лежат окислительно-восстановительные реакции металлов с окружающей средой, сопровождающиеся переходом металлов в более термодинамически устойчивое состояние (с уменьшением энергии Гиббса системы ΔG<0). Химическая энергия реакции коррозионного разрушения металлов выделяется в виде теплоты и рассеивается в окружающем пространстве.

        Механизм протекания коррозионного процесса в разных условиях различен (рис. 1), но по характеру разрушения поверхности металла коррозию можно разделить на равномерную и местную.

Равномерная, или общая, коррозия распределяется более или менее равномерно по всей поверхности металла, в то время как местная коррозия сосредоточена на отдельных участках и проявляется в виде точек, язв или пятен. Местная коррозия, как правило, более опасна чем равномерная коррозия, так как процесс проникает на большую глубину.

Особыми видами коррозии являются межкристаллическая коррозия (коррозия по границам зерен), избирательная коррозия (растворение одного из компонентов сплава) и транскристаллическая, возникающая под действием механических напряжений и приводящая к развитию трещин.

Скорость коррозии выражают несколькими способами. Наиболее часто пользуются массовыми и глубинными показателями коррозии. Первый из них дает потерю массы (в граммах или килограммах) за единицу времени (секунду, час, сутки, год), отнесенную к единице площади (квадратный метр) испытуемого образца. Глубинный показатель коррозии выражается уменьшением толщины металла в единицу времени. Скорость электрохимической коррозии можно также выразить величиной тока, приходящегося за единицу площади металла.

Рисунок 1. Виды коррозионных разрушений: а – равномерное; б – местное; в – точечное; г – избирательное; д – межкристаллическое; е- транскристаллическое.

По механизму протекания коррозионного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию.

1  Химическая коррозия

Химическая коррозия – разрушение металла его окислением в окружающей среде без возникновения электрического тока в системе.

        При химической коррозии происходит прямое гетерогенное взаимодействие металла с окислителем окружающей среды. По условиям протекания коррозионного процесса различают газовую коррозию и коррозию в неэлектролитах.

Газовая коррозия – взаимодействие металлов с различными газами (О2, F2, H2S, SO2 и др.) при высокой температуре.

В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения: оксиды, сульфиды и др. В зависимости от свойств образующихся продуктов может происходить торможение процесса окисления. Примером может служить окисление металла кислородом воздуха при высоких температурах. Так, на железе уже при 250-300 0С появляется видимая пленка оксидов. При 600 0С и выше поверхность металла покрывается слоем окалины, состоящей из оксидов железа различной степени окисления: FeO, Fe3O4, Fe2O3. Окалина не защищает железо от дальнейшего окисления, так как содержит трещины и поры, которые облегчают доступ кислорода к металлу. Поэтому при нагревании железа свыше 800 0С скорость окисления его очень быстро растет.

Газовой коррозии подвергаются арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания, лопатки газовых турбин и т.п. Газовую коррозию претерпевает также металл, подвергаемый термической обработке.

Коррозия в неэлектролитах –  агрессивных неводных органических жидкостях. Так, металлы разрушаются в полностью обезвоженной нефти и продуктах ее переработки, если в них содержатся сероводород, серосодержащие продукты.

2  Электрохимическая коррозия

Электрохимическая коррозия – разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока.

Электрохимическое взаимодействие включает анодное окисление металла и катодное восстановление окислителя. Процесс анодного растворения металла и составляет суть электрохимической коррозии.

Практически  любой металл содержит примеси других металлов. Поэтому в среде электролита система из основного металла и металла-примеси образует большое число локальных микрогальванических элементов – гальванопар.

2. 1 Основная схема электрохимической коррозии

В тонком слое влаги, обычно покрывающем металл, растворяются кислород, углекислый, сернистый и другие газы, присутствующие в атмосферном воздухе. Это создает условия соприкосновения металла с электролитом. Различные участки поверхности любого металла обладают разными потенциалами. Причинами этого могут быть наличие примесей в металле, различная обработка отдельных его участков, неодинаковые условия (окружающая среда), в которых находятся различные участки поверхности металла. При этом участки поверхности металла с более электроотрицательным потенциалом становятся анодами и растворяются.

Электрохимическая коррозия может развиваться в результате контакта различных металлов. В этом случае будет возникать не микро −, а макрогальванопара, и коррозия называется контактной. Сочетания металлов, сильно отличающиеся значениями электродных потенциалов, в технике недопустимы (например, алюминий – медь). В случае коррозии, возникающей при контакте какого-либо металла со сплавом, последний имеет потенциал, соответствующий наиболее активному металлу, входящему в состав сплава. Например, при контакте латуни (сплав цинка и меди) с железом корродировать будет латунь за счет наличия в ней цинка.

Представим схематично работу короткозамкнутого гальванического элемента, возникающего на поверхности металла, подверженного коррозии в электролите (рисунок 2). Два металла в контакте. На поверхности тончайшая пленка воды. Возникает гальванический элемент, в котором отрицательным электродом является более активный металл. Так как соприкосновение металлов тесное, элемент замкнут и непрерывно работает.

 Анодный участок имеет более электроотрицательный потенциал, поэтому на нем идет процесс окисления металла. Образовавшиеся в процессе окисления ионы переходят в электролит, а часть освободившихся при этом электронов может перемещаться к катодному участку (на рисунке  показано стрелками). Процесс коррозии будет продолжаться в том случае, если электроны, перешедшие на катодный участок, будут с него удаляться. Иначе произойдет поляризация электродов, и работа коррозионного гальванического элемента прекратится.

Рисунок 2. Схема электрохимической коррозии.  Д – деполяризатор

Процесс отвода электронов с катодных участков называется деполяризацией. Вещества, при участии которых осуществляется деполяризация, называются деполяризаторами.

По характеру катодного процесса различают коррозию с водородной и кислородной деполяризацией. Тип деполяризации (катодный процесс) зависит от реакции среды раствора электролита.

В кислой среде электрохимическая коррозия протекает с водородной деполяризацией.

Рассмотрим коррозию железной пластинки с примесями меди во влажной хлористоводородной атмосфере. В этом случае железо будет анодом (φ0(Fe2+/Fe)  = – 0,44В), а медь – катодом φ0(Cu2+/Cu) = +0,34В).

        Схема возникающего короткозамкнутого гальванического элемента выглядит следующим образом:

A (–)  Fe | HCl | Cu  (+) К

На анодном участке будет происходить процесс окисления железа, а на катодном – процесс деполяризации ионами водорода, которые присутствуют в электролите:

А:  Fe – 2e → Fe2+      – окисление

К:  2H+ + 2e → H2↑  – восстановление

Железо, окисляясь, переходит в раствор в виде ионов Fe2+, образуя с хлорид-ионами среды хлорид железа (II) FeCl2:

        Fe2+  + 2Cl─ = FeCl2

В нейтральной среде коррозия протекает с кислородной деполяризацией.

Роль деполяризатора выполняет кислород, растворенный в воде. Этот вид коррозии наиболее широко распространен в природе: он наблюдается при коррозии металлов в воде, почве и в незагрязненной промышленными газами атмосфере. Если коррозии во влажном воздухе подвергается железо с примесями меди, то на катоде протекает процесс восстановления кислорода, растворенного в электролите.

Схема короткозамкнутого гальванического элемента:

А (–)  Fe | H2O, O2 | Cu  (+) К

(А)  Fe – 2e → Fe2+                 – окисление

(К)  2H2O + O2 + 4e → 4OH–  – восстановление

У поверхности металла в электролите протекают следующие реакции:

Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

Основная масса черных металлов разрушается вследствие процесса ржавления, в основе которого лежат вышеуказанные реакции.

2.2 Виды электрохимической коррозии

1. Коррозия в электролитах – в водных растворах солей, кислот, щелочей, в морской воде.

Химическая арматура, цистерны для транспортировки химической продукции, корпуса морских и речных судов, подводные сооружения в портах, доках и т.д. Например, коррозия в морской воде идет с кислородной деполяризацией. Здесь возникает концентрационный гальванический элемент за счет разницы концентрации кислорода в воде и воздухе.

2. Атмосферная коррозия – коррозия во влажном воздухе при обычных температурах.

Поверхность металла, находящегося во влажном воздухе, бывает покрыта пленкой воды, содержащей различные газы, и в первую очередь – кислород. Пленка влаги играет роль электропроводной среды. Скорость атмосферной коррозии зависит от  влажности воздуха и содержании в нем газов, образующих  с водою кислоты (CO2, SO2 и др.)

3. Почвенная коррозия приводит к разрушению подземных сооружений: трубопроводов, оболочек кабелей, деталей строительных сооружений.

Металл в этих условиях соприкасается с влагой грунта, содержащей растворенный воздух. В зависимости от грунтовых вод, а также от структуры и минералогического состава грунта, скорость этого вида коррозии может быть весьма различной.

4. Коррозия под влиянием блуждающих токов.

Его источниками являются установки, работающие на постоянном токе: электросварочные аппараты, трамваи  и т.д. Блуждающие ток возникают и в конструкциях приборов при нарушении изоляции. Если на пути блуждающих токов встретится металлическая труба, которая оказывает меньшее сопротивление прохождению тока, то ток входит в трубу, некоторое время протекает по ней и в каком-то месте выходит из нее. Место входа блуждающего тока из почвы в трубу является катодным участком, а место выхода его из трубы – анодным. Анодные участки рельса и трубы разрушаются в результате окисления железа. На катодных участках восстанавливаются ионы водорода (при отсутствии более электроположительных ионов). Величина блуждающего тока определяет интенсивность коррозии и степень разрушения конструкции.

2.3 Факторы, влияющие на интенсивность коррозии металла

        1. Химический состав металла – создан ряд сплавов железа, которые лучше противостоят коррозии, чем само железо.

        2. Структура металла – сплавы с однородной структурой более устойчивы к коррозии.

        3. Механическая обработка металла – она вызывает внутреннее напряжение, т.к. меняет порядок расположения атомов в кристаллической решетке.

        4. Состояние поверхности металла. Наличие на поверхности металла плотной, хорошо сцепляющей пленки оксида уменьшает коррозию (Cr, Ni, Al, Zn, Ti, Ta, Zr, Be, Cu.)

        5. Химический состав и свойства среды. Чем выше кислотность раствора (т.е. меньше рН), а также чем больше в нем содержание окислителей, тем быстрее протекает коррозия. Повышение температуры способствует увеличению коррозии металла, т.к. при этом разрушается пассивирующая пленка.

3 Защита металлов от коррозии

Коррозия металлов протекает непрерывно и причиняет огромные убытки. Безвозвратные потери металлов от коррозии составляют 15% от ежегодного их выпуска. В результате постепенного разрушения металла механические свойства и внешний вид изделия заметно ухудшаются, и оно рано или поздно приходит в негодность. Поэтому имеют очень большое значение методы защиты металлов и сплавов от коррозии. Они весьма разнообразны и используются с целью изоляции поверхности металлов от внешней среды, чтобы не было деполяризатора. При выборе вида защиты исходят из того, в каких условиях предстоит работать изделию из данного металла.

3.1  Защитные поверхностные покрытия металлов

Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий и сооружений для предохранения их от коррозии, называются защитными покрытиями. Они бывают металлические (цинк, олово, свинец, никель, хром и др.) и неметаллические (лаки, краски, эмали). Наиболее распространенными являются лакокрасочные покрытия, однако их механические свойства значительно ниже, чем у металлических.

        Металлические покрытия. Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы, так и их сплавы (бронза, латунь и т.д.) По характеру поведения металлических покрытий при коррозии из можно разделить  на анодные и катодные. Эти покрытия не отличаются друг от друга, пока не поврежден защитный слой.

        Анодные покрытия. Если на металл нанести покрытие из другого, более электроотрицательного металла, то в случае возникновения условий для электрохимической коррозии разрушаться будет покрытие, т.к. оно будет выполнять роль анода. В этом случае покрытие называется анодным. Примером анодного покрытия может служить хром, нанесенный на железо.

φ0(Fe2+/Fe)  = – 0,44В  >  φ0(Cr2+/Cr)  = – 0,91В. В случае нарушения целостности покрытия при контакте с влажным воздухом будет работать гальванический элемент:

А (–)  Cr | H2O, O2 | Fe  (+) К

на аноде:   Cr – 2e → Cr2+ - окисление

на катоде:  2H2O + O2 + 4e → 4OH− − восстановление

Продукт коррозии: Cr2+ + 2OH– → Cr(OH)2

Гидроксид хрома (II) окисляется кислородом воздуха до Cr(OH)3:

4 Cr(OH)2 + 2H2O + O2 → 4 Cr(OH)3

Таким образом, в результате электрохимической коррозии разрушается анодное покрытие.

        Катодные покрытия. У катодного покрытия стандартный электродный потенциал более положителен, чем у защищаемого металла. Пока слой покрытия изолирует металл от окружающей среды, электрохимическая коррозия не протекает. При нарушении сплошности катодного покрытия оно перестает защищать металл от коррозии. Более того, оно даже интенсифицирует коррозию основного металла, т.к. в возникающей гальванопаре анодом служит основной металл, который будет разрушаться. В качестве примера можно привести оловянное покрытие на железе (луженое железо)  φ0(Fe2+/Fe)  = – 0,44 В  <  φ0(Sn2+/Sn)  = – 0,14 В. Рассмотрим работу гальванического элемента, возникающего в этом случае.

А (–)  Fe | H2O, O2 | Sn  (+) К

на аноде:        Fe – 2e → Fe2+ − окисление

на катоде:        2 H2O + O2 + 4e → 4 OH− − восстановление

У поверхности металла в электролите протекают следующие реакции, вследствие чего разрушается защищаемый металл:

Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

Таким образом, при сравнении свойств анодных и катодных покрытий можно сделать вывод, что наиболее эффективными являются анодные покрытия. Они защищают основной металл даже в случае нарушения целостности покрытия, тогда как катодные покрытия защищают металл лишь механически.

        Неметаллические покрытия. Они могут быть как неорганическими, так и органическими. В качестве неорганических покрытий применяют неорганические эмали, оксиды металлов, соединения хрома, фосфора и др. К органическим относятся лакокрасочные покрытия, покрытия смолами, пластмассами, полимерными пленками, резиной. Лаки, краски используются в том случае, когда поверхностный слой сплошной.

Оксидные пленки (Fe, Cr, Ni, Al, Zn,  и др.). Они устойчивы на воздухе, но толщина естественных пленок 1-2 молекулы. На практике применяют метод создания искусственных оксидных пленок. В технике этот процесс называется оксидированием. Процессы нанесения на сталь оксидных пленок называется химическое оксидирование или воронение ( раствор NaOH, NaNO2, NaNO3 при температуре 135-140 0C. Образуется оксидная пленка Fe2O3 1-2 µк). Электрохимическое оксидирование алюминия – анодирование (на алюминий наносится 20% раствор H2SO4 , образуется оксидная пленка Al2O3 от 1,5-20 µк).

3.2 Электрохимическая защита

Этот метод защиты основан на торможении анодных и катодных реакций коррозионного процесса.

Различают два вида электрохимической защиты: катодная и протекторная. В обоих случаях создаются условия для возникновения на защищаемом металле высокого электроотрицательного потенциала.

        Протекторная защита. Защищаемое от коррозии изделие (рисунок 3 ) соединяют с металлическим ломом из более электроотрицательного металла (протектора). Это равносильно созданию гальванического элемента, в котором протектор является анодом и будет разрушаться, тем самым предохраняя от разрушения конструкцию. Например, для защиты подземных сооружений (трубопроводов) на некотором расстоянии от них закапывают металлолом (протектор), присоединив его к сооружению (рисунок 4 ).

Рисунок 3. Схема протекторной защиты.  А – трубопровод;  Б – протектор;  В – проводник

Рисунок 4. Протекторная защита подземного трубопровода

        Катодная защита отличается от протекторной тем, что защищаемая конструкция, находящаяся в электролите (почвенная вода), присоединяется к катоду внешнего источника тока. В ту же среду помещают кусок металлолома, который соединяют с анодом внешнего источника тока (рисунок 5).

Рисунок 5. Схема катодной защиты.  А – конструкция;  Б – протектор.

Металлический лом подвергается разрушению, предохраняя тем самым от разрушения защищаемую конструкцию.

Электрозащита имеет преимущество перед протекторной защитой: радиус действия первой около 2000 м, второй  - около 50 м.

        3.3 Изменение свойств коррозионной среды

1. Деаэрация – удаление из раствора растворенного кислорода. С этой целью используют специальные вещества или кипячение.

2. Максимально замедлить процесс коррозии можно путем введения в окружающую среду специальных веществ – ингибиторов. Они каталитически снижают скорость коррозии (нитриты, хроматы, фосфаты). Широкое распространение получили летучие и парофазные ингибиторы, которые защищают от атмосферной коррозии изделия из черных и цветных металлов при хранении, транспортировке и т.д. Механизм действия ингибиторов заключается в том, что их молекулы адсорбируются на поверхности металла, препятствуя протеканию электродных процессов.

3. Агрессивность среды может уменьшаться снижением концентрации ионов Н+, т.е.  повышением рН среды – подщелачиванием.

3.4  Создание сплавов с антикоррозионными свойствами

        В состав таких сплавов вводятся компоненты, вызывающие пассивность металла (хром, никель, вольфрам и др.). Введением в состав стали до 12% хрома получают нержавеющую сталь, устойчивую к коррозии. Добавки никеля, кобальта и меди усиливают антикоррозионные свойства стали, так как повышают склонность сплавов к пассивации.

3.5 Примеры решения задач

Пример 1. Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Напишите схему  электрохимической коррозии и электродные процессы коррозии этого изделия  во влажном воздухе и в соляной  кислоте. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

Дано: Контактируют Fe | Ni в нейтральной (pH = 7) и кислой (pH < 7) средах.

Решение: При нарушении целостности покрытия возникает коррозионный гальванический элемент, в котором роль анода выполняет более активный металл, который подвергается коррозии (окислению), на менее активном металле – катоде происходит процесс деполяризации (восстановления), который зависит от реакции среды. Сравним стандартные значения электродных потенциалов:

  φ0(Fe2+/Fe)  = –0,44 В < φ0(Ni2+/Ni)  = –0,25 В. Следовательно, Fe является анодом, а Ni – катодом и покрытие из никеля в данном случае является катодным.

Схема электрохимической коррозии и электродные процессы в нейтральной среде:

        А (–) Fe| H2O, O2 | Ni (+) K

На аноде (–): Fe – 2e = Fe2+   – окисление (коррозия);

На катоде (+): 2H2O + O2 + 4e = 4OH– – восстановление (кислородная деполяризация).

        На анодном участке будет происходить процесс окисления железа, а на катодном  протекает процесс восстановления кислорода, растворенного в электролите.

У поверхности металла в электролите протекают следующие реакции:

Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2

Fe(OH)2 на воздухе самопроизвольно окисляется до Fe(OH)3, который является продуктом коррозии:

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

Fe(OH)3 – основной компонент ржавчины. Основная масса черных металлов разрушается вследствие процесса ржавления, в основе которого лежат вышеуказанные реакции.

Схема электрохимической коррозии и электродные процессы в кислой среде:

        А(–) Fe| HCl | Ni (+) K

На анодне (–): Fe – 2e = Fe2+     – окисление (коррозия);

На катоде (+): 2H+ + 2e = H2 ↑   – восстановление (водородная деполяризация).

        На анодном участке будет происходить процесс окисления железа, а на катодном – процесс деполяризации ионами водорода, которые присутствуют в электролите. Железо, окисляясь, переходит в раствор в виде ионов Fe2+, образуя с хлорид-ионами среды хлорид железа (II) FeCl2, который является продуктом коррозии.

        Продукт коррозии:  Fe2+  + 2Cl –  = FeCl2.

Пример 2. Какие из нижеперечисленных металлов выполняют для свинца  роль анодного покрытия, а какие – роль катодного:   Pt, Al, Cu, Hg, Cr?

Решение:

Анодное покрытие – это нанесение на защищаемое изделие электрохимически более активного металла. Катодное покрытие – это нанесение на защищаемое изделие электрохимически менее активного металла.

На основании сравнения стандартных значений электродных потенциалов металлов  φ0(Sn2+/Sn)  = – 0,14 В ,  φ0(Al3+/Al)  = – 1,66 В,  φ0(Cr3+/Cr)  = – 0,74 В ,  φ0(Pt2+/Pt)  = + 1,19 В,  φ0(Hg2+/Hg)  = + 0,79 В,  φ0(Cu2+/Cu)  = + 0,34 В  можно сделать следующий вывод:

1) из перечисленных металлов электрохимически более активными (по сравнению со свинцом) является алюминий и хром, так как имеют более отрицательное значение стандартного электродного потенциала. Поэтому  Al и Cr будут выполнять для свинца роль анодного покрытия;

2) электрохимически менее активными (по сравнению со свинцом) являются платина, медь и ртуть. Эти металлы будут выполнять для свинца роль катодного покрытия.

Варианты заданий для самостоятельной работы

        Вариант 1

В каком случае цинк корродирует быстрее: в контакте с никелем, железом или с висмутом? Ответ поясните. Для данной гальванопары  напишите схему  электрохимической коррозии и электродные процессы в серной кислоте и во влажном воздухе. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

        Вариант 2

Какие металлы могут выполнять для стальных изделий роль катодных покрытий: Ni, Cr, Mn, Sn, Cu? Почему? Запишите схему коррозии хромированного железа, электродные процессы  и определите продукт коррозии во влажном воздухе и кислотной среде.

        Вариант 3

Приведите примеры двух металлов, пригодных для протекторной защиты железа. Для первого примера напишите схему электрохимической коррозии и электродные процессы во влажной среде, насыщенной кислородом, для второго - во влажной хлористоводородной атмосфере. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

        Вариант 4

Деталь сделана из сплава, в состав которого входит магний и марганец. Какой из компонентов сплава будет разрушаться при электрохимической коррозии? Ответ подтвердите схемой электрохимической коррозии и уравнениями анодного и катодного процесса коррозии: а) в кислой среде; б) в нейтральной среде. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

        Вариант 5

С целью защиты от коррозии цинковое изделие покрыли оловом. Какое это покрытие: анодное или катодное? Почему?  Напишите схему  коррозионного элемента и электродные процессы в азотной кислоте и во влажном воздухе. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

        Вариант 6

Железо покрыто хромом. Какой из металлов будет корродировать в случае нарушения поверхностного слоя покрытия? Почему? Какие продукты коррозии будут образовываться:

а) в атмосфере промышленного района (влажный воздух содержит СО2, H2S, SO2);

б)  во влажном грунте, содержащем растворенный воздух.

Напишите схему  электрохимической коррозии, электродные процессы, укажите тип деполяризации.

        Вариант 7

Алюминий склепан с медью. Какой из металлов будет подвергаться коррозии? Почему?  Напишите схему  коррозионного элемента и электродные процессы в соляной кислоте и во влажном грунте. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

        Вариант 8

Почему химически чистое железо является более стойким против коррозии, чем техническое железо? Составьте схему  коррозионного элемента, уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии технического железа во влажном воздухе и в серной кислоте.

        Вариант 9

Приведите примеры двух металлов, пригодных для протекторной защиты никеля. Для первого примера напишите схему электрохимической коррозии и электродные процессы во влажной среде, насыщенной кислородом, для второго - в атмосфере влажного воздуха, насыщенного диоксидом углерода. Укажите продукты коррозии и тип деполяризации.

        Вариант 10

Составьте схемы электрохимической коррозии, электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары медь-серебро. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

Контрольные вопросы по теме «Коррозия металлов и методы защиты металлов от коррозии»

1. Что называют коррозией металлов? Какие виды коррозии различают?
2. К каким видам коррозии  относится газовая коррозия? Почему?
3. К какому виду коррозии относится образование на поверхности меди ее оксида при нагревании и ржавчины на воздухе?
4. Основная схема электрохимической коррозии.
5. Какие металлы в микрогальванических элементах (парах) называют анодными и катодными? Чем определяется роль каждого металла?
6. Чем отличаются процессы электрохимической коррозии от процессов в гальваническом элементе?
7. Какой вид  деполяризации преобладает в кислой среде? В нейтральной среде?
8. Одинаково ли отношение к коррозии технического и химически чистого металла? Чем вызывается коррозия обычной стали?
9. Какое железо корродирует быстрее – находящееся в контакте с оловом или медью? Объясните.
10.  Как протекает коррозия в случае повреждения поверхностного слоя оцинкованного и никелированного железа при их контакте с водой?
11.  Почему некоторые достаточно активные металлы, например алюминий, не корродируют на воздухе? Назовите другие металлы с аналогичными свойствами.
12.  Совпадает ли сравнительная оценка способности к коррозии железа и алюминия по значению их стандартных электродных потенциалов и по их поведению в контакте с водой?
13.  С одинаковой ли скоростью будет покрываться железный предмет ржавчиной в пресной и морской воде?
14.  Какие существуют способы защиты металлов от коррозии?
15.  Какие существуют виды  электрохимической защиты металлов от коррозии?
16.  Какие вещества называют ингибиторами коррозии?
17.  Будет ли оксидная пленка, образующаяся на алюминии, обладать защитными свойствами?
18.  Какие факторы влияют на интенсивность коррозии металлов?
19.  Какие из нижеперечисленных факторов ослабляют коррозию:

а) увеличение концентрации Cl– в окружающей среде;

б) контакт различных металлов;

в) присутствие ингибитора;

г) наличие примесей в металле?

20.  В чем заключается суть электрохимической коррозии?
21.  Какой потенциал имеет латунь (сплав цинка и меди) при контакте его с каким-либо металлом?