Как происходит коррозия луженого железа в атмосферных условиях и кислой среде при нарушении покрытия? Составьте уравнения анодного и катодного процессов. (Решение → 6010)

заказ №38755

Задание № 8 Как происходит коррозия луженого железа в атмосферных условиях и кислой среде при нарушении покрытия? Составьте уравнения анодного и катодного процессов.

Решение:

Коррозией называют самопроизвольное разрушение металлических материалов под действием окружающей среды. Как любой самопроизвольный процесс, коррозия сопровождается уменьшением энергии Гиббса (∆G < 0). По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозию. Химическая коррозия – окисление металлов и сплавов агрессивными веществами при отсутствии электролита, обычно при высоких температурах. Намного чаще приходится сталкиваться с электрохимической коррозией,протекающей в атмосферных условиях в присутствии электролита. Разрушение металла при электрохимической коррозии происходит в результате работы огромного количества микрогальванических элементов, которые образуются на поверхности металла вследствие его энергетической неоднородности. Участки металла, имеющие более отрицательные значения потенциала, становятся анодами коррозионных микрогальванических элементов. Именно на этих участках протекает анодное окисление металла и происходит коррозионное разрушение. При контакте двух металлов различной электрохимической активности возникает гальваническая пара и происходит электрохимическая коррозия более активного металла (с более низким восстановительным потенциалом, или в соответствии с электро-химическим рядом металлов). Так как цинк электрохимически более активен, он будет служить анодом и корродировать (окисляться). Т.е. цинк - анодное покрытие железа. Луженное железо – железо, покрытое слоем олова Sn. При контакте олова с железом возникает гальваническая пара Sn – Fe. При попадании этой гальванической пары в раствор электролита происходит процесс электрохимической коррозии. В атмосферных условиях роль электролита играет водная пленка, в которой могут быть растворены газы O2, CO2, SO2, H2S, NO2, NH3 и др. При электрохимической коррозии анодом в гальванической паре анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку в электрохимическом ряду напряжений железо стоит левее, чем олово, то железо имеет меньшее значение электродного потенциала восстановления, чем олово. Значит, в данной гальванической паре железо будет анодом, а олово – катодом. E o (Sn2+/Sn) = – 0,140 B E o (Fe2+/Fe) = - 0,44 B E o (Sn2+/Sn) > Eo (Fe2+/Fe)