Реферат Курсовая Конспект
Депомеризация - раздел Химия, Коррозия металлов и методы защиты от неё Депомеризация. При Наличии В Растворе Газообразного Кислорода И Не Воз...
|
Депомеризация.
При наличии в растворе газообразного кислорода и не возможностью протекания процесса коррозии с водородной деполяризацией основную роль деполяризатора исполняет кислород коррозионные процессы, у которых катодная деполяризация осуществляется растворенным в электролите кислородом, называют процессами коррозии металлов с кислородной деполяризацией. Это наиболее распространенный тип коррозии металла в воде, в нейтральных и даже в слабокислых солевых растворах, в морской воде, в земле, в атмосфере воздуха.
Общая схема кислородной деполяризации сводится к восстановлению молекулярного кислорода до иона гидроокисла O 4e 2HO - 4OH 3.1 Термодинамические возможности кислородной деполяризации. Протекание процесса коррозии металла с кислородной деполяризацией согласно уравнения возможно при условии V Me обр VO2 обр где VO2 обр - обратимый потенциал кислородного электрода, равный VO2 0обр RT 4F 2,303 lg PO2 OH Из последнего уравнения следует, что зависит от рН среды а и парциального давления кислорода.
Значение обратимых потенциалов кислородного электрода при различных рН среды и Р P атм V ,B, при рН среды рН 0 рН 7 рН 14 0,21 1,218 0,805 0,381 1 1,229 0,815 0,400 Коррозия металла с кислородной деполяризацией в большинстве практических случаев происходит в электролитах, соприкасающихся с атмосферой, парциальное давление кислорода в которой Р 0,21 атм. Следовательно, при определении термодинамической возможности протекания коррозионного процесса с кислородной деполяризацией следует производить учитывая реальное парциальное давление кислорода в воздухе см. табл Т.к. значения V очень положительны, то условия соблюдаются в очень многих случаях. В следующей таблице приведены значения ЭДС и изменения изобарно-изотермических потенциалов коррозионных процессов с кислородной деполяризацией Me n 2HO n 4O Me OH Металлы Твердый продукт E обр VO2 - VMe обр G коррозии VO2 - VMe обр Mg Mg OH 3,104 -71,6 Mn MnO 2,488 -25,6 Zn Zn OH 1,636 -37,7 Fe Fe OH 1,268 -29,3 Fe Fe OH 1,164 -26,3 Cu CuO 0,648 -17,3 Cu Cu OH 0,615 -14,2 Ag AgO 0,047 -1,1 Сопоставляя эти данные с данными по водороду Р атм рН 0 рН 7 рН 14 5 10 0,186 -0,288 -0,642 1 0,000 -0,414 -0,828 позволяет указать на, то что кислородная деполяризация более термодинамически возможна чем водородная деполяризация.
Изучение восстановления кислорода на неблагородных металлах а именно они представляют наибольший интерес с точки зрения коррозии затрудняется тем, что при катодной поляризации электрода металл может иметь потенциал более положительный, чем равновесный и, следовательно, подвергается окислению ионизации. При катодной поляризации в определенном интервале потенциалов будут происходить одновременно два процесса восстановление кислорода и окисление металла.
Окисление металла прекратится когда потенциал металла будет равен или станет отрицательнее равновесного потенциала металла.
Эти обстоятельства затрудняют изучение процессов кислородной деполяризации. Схема кислородной деполяризации.
Каждый процесс с кислородной деполяризацией включает следующие последовательные стадии 1 Растворение кислорода воздуха в растворе электролита. 2 Транспортировка растворенного кислорода в растворе электролита за счет диффузии или перемешивания к слою Прандтля. 3 Перенос кислорода в части слоя Прандтля П в результате движения электролита. 4 Перенос кислорода в диффузионном слое электролита толщиной или в пленке продуктов коррозии металла к катодным участкам поверхности. 5 Ионизация кислорода а в нейтральных и щелочных растворах O2 4e 2 H2O 4OH- водн б в кислых растворах O2 4e 4 H водн 2Н2O 6 Диффузионный или конвектный перенос ионов ОН от катодных участков поверхности корродирующего металла в глубь электролита. В реальных условиях коррозии металла наиболее затрудненными стадиями процесса являются а реакция ионизации кислорода на катоде.
Возникающую при этом поляризацию называют перенапряжением кислорода.
Говорят, что процесс идет с кинетическим контролем. б Диффузия кислорода к катоду, либо перенапряжение диффузии. В этом случае, говорят, что процесс идет с диффузионным контролем. Возможны случаи когда обе стадии - ионизация кислорода и диффузия кислорода оказывают влияние на процесс. Тогда говорят, о кинетически-диффузионном контроле. 3.2 Перенапряжение ионизации кислорода. Перенапряжение ионизации кислорода чаще всего появляется в сильно перемешанных растворах, при интенсивной аэрации раствора баротаж воздуха и др при наличии на металле тонкой пленки электролита влаги как и в случае с любой другой катодной реакцией восстановление перенапряжение ионизации кислорода зависит от катодной плотности тока, материала катода, температуры и некоторых других факторов.
Если плотность тока достаточно высока i А м то перенапряжение ионизации кислорода является линейной функцией lgi т.е. имеет место зависимость тапа уравнения Тафеля V - Vk э х a b lg ik где а - постоянная зависящая от молярности катода его состояния, Т и пр численно а h при i 1 b постоянная зависящая от механизма возникновения перенапряжения. При заторможенности только реакции взаимодействия кислорода с электроном b RT BnF n 2,303 0,118 n Зависимость перенапряжения ионизации кислорода на металлах в растворе 0,5NaCl 0,005MNaCO 0,005MNaHCO pH 9,2 в атмосфере кислорода при 20 С, раствор перемешивался а в координатах б в координатах. Катодная реакция ионизации кислорода состоит из цепи последовательных элементарных реакций, т.е. протекает стадийно а образование молекулярного иона кислорода O2 e O2- б образование пергидроксила O2- H HO2 в образование пергидроксила иона HO2 e HO2- г образование перекиси водорода.
HO2- H H2O2 д восстановление перекиси водорода до гидроксил иона и гидроксил-радикала H2O2 e OH- OH е Восстановление гидроксил-радикала до гидроксил иона OH e OH- Для ряде металлов Fe,Cu,Au,Pt при 25 С const b 0.10 0.13. Это свидетельствует о том, что причиной перенапряжения ионизации кислорода является замедленность элементарной реакции ассимиляции одного электрона n 1 . Для кислых растворов такой реакцией является, по видимому, образование молекулярного иона кислорода а, а для щелочных сред - образование пергидроксил-иона в. Глава 2
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Этот термин характеризует как процесс разрушения, так и результат. Среда в которой металл подвергается коррозии коррозирует называется… В случае с металлами, говоря об их коррозии, имеют ввиду нежелательный процесс взаимодействия металла со средой.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Депомеризация
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов