Железное изделие покрыто никелем. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? (Решение → 2745)

Заказ №38813

Железное изделие покрыто никелем. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте ионно-электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в соляной кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

Решение:

1.Определение катода и анода Определяем стандартные электродные потенциалы железа и никеля 𝐸 𝐹𝑒0 𝐹𝑒2+ 0 = −0,440 𝐵 < 𝐸 𝑁𝑖0 𝑁𝑖2+ 0 = −0,250 𝐵 Следовательно, железо является анодом, а никель – катодом, то есть покрытие катодное. 2.Определение условий протекания коррозии Термодинамический процесс электрохимической коррозии наблюдается при условии: ∆𝐺т = −𝑛 ∙ 𝐹 ∙ ∆𝐸 < 0 (3.1) где n - число электронов, участвующих в электрохимическом процессе; F - число Фарадея. (F = 96486 кл/моль); ∆Е = (Ек - Еа) - электродвижущая сила процесса, определяется как разность равновесных потенциалов катодной (Ек) и анодной (Еа) реакций. Самопроизвольный процесс коррозии будет протекать только при отрицательном значении энергии Гиббса, следовательно, разность потенциалов должна быть положительной. Таким образом, электрохимическая коррозия металла в водной среде будет происходить, если ∆Е>0, то есть в растворе присутствует окислитель, равновесный потенциал которого больше равновесного потенциала металла 𝐸𝐾 = 𝐸𝑂𝑥 > 𝐸𝑎 = 𝐸𝑀𝑒 3.Оценка возможности коррозии во влажном воздухе Термодинамическую возможность коррозии во влажном воздухе оценивают путем сравнения стандартного потенциала металла (в данном случае железа) с потенциалами водородного и кислородного электродов, рассчитанных по формулам 𝐸𝐻2 = −0,059 ∙ 𝑝𝐻 (3.2) 𝐸О2 = 1,23 − 0,059 ∙ 𝑝𝐻 (3.3) Определим электродный потенциал водородного и кислородного электродов в нейтральной среде, то есть рН=7.