Видыокислительно-восстановительныхреакций

Межмолекулярные —реакции, вкоторыхокисляющиесяивосстанавливающиесяатомынаходятсявмолекулахразныхвеществ, например:

Н₂S + Cl₂ → S + 2HCl

Внутримолекулярные —реакции, вкоторыхокисляющиесяивосстанавливающиесяатомынаходятсявмолекулаходногоитогожевещества, например:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) —реакции, вкоторыходинитотжеэлементвыступаетикакокислитель, икаквосстановитель, например:

Cl₂ + H₂O → HClO + HCl

Репропорционирование (конпропорционирование) — реакции, вкоторыхиздвухразличныхстепенейокисленияодногоитогожеэлементаполучаетсяоднастепеньокисления, например:

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

22. Сте́пеньокисле́ния (окислительноечисло, формальныйзаряд) —вспомогательнаяусловнаявеличинадлязаписи процессовокисления, восстановления иокислительно-восстановительныхреакций, численнаявеличина электрическогозаряда, приписываемого атому в молекуле впредположении, что электронные пары, осуществляющиесвязь, полностью смещены всторонуболее электроотрицательныхатомов.

Представленияостепениокисленияположенывоснову классификации и номенклатуры неорганическихсоединений.

Окисли́тель — вещество, всоставкотороговходят атомы, присоединяющиевовремяхимическойреакции электроны, инымисловами, окислитель —это акцепторэлектронов.

ВОССТАНОВИТЕЛЬ, вещество, котороевызываетреакцииВОССТАНОВЛЕНИЯ. Восстановлениикислородадляобразованияводы (2Н₂+О₂>2Н₂О) водородявляетсявосстановителем.

Окисление

Окисление - процессотдачиэлектронов, сувеличениемстепениокисления.

При окисле́нии веществаврезультатеотдачи электронов увеличиваетсяего степеньокисления. Атомы окисляемоговеществаназываются донорами электронов, аатомы окислителя — акцепторами электронов.

Внекоторыхслучаяхприокислениимолекулаисходноговеществаможетстатьнестабильнойираспастьсянаболеестабильныеиболеемелкиесоставныечасти (см.Свободныерадикалы). Приэтомнекоторыеизатомовполучившихсямолекулимеютболеевысокуюстепеньокисления, чемтежеатомывисходноймолекуле.

Окислитель, принимаяэлектроны, приобретаетвосстановительныесвойства, превращаясьвсопряжённыйвосстановитель:

окислитель + e⁻ ↔ сопряжённыйвосстановитель.

Восстановление

Привосстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. Приэтомпроисходитпонижение степениокисления элемента. Примеры: восстановление оксидовметаллов досвободныхметалловприпомощи водорода, углерода, другихвеществ; восстановление органическихкислот в альдегиды и спирты; гидрогенизация жиров идр.

Восстановитель, отдаваяэлектроны, приобретаетокислительныесвойства, превращаясьвсопряжённыйокислитель:

восстановитель — e⁻ ↔ сопряжённыйокислитель.

Несвязанный, свободныйэлектронявляетсясильнейшимвосстановителем.

23.Методэлектронногобаланса — одинизметодовуравнивания окислительно-восстановительныхреакций (ОВР).ЗаключаетсявтомчтобынаоснованиистепенейокислениярасставитькоэффициентывОВР.Дляправильногоуравниванияследуетпридерживатьсяопределённойпоследовательностидействий:

1. Найтиокислительивосстановитель.

2. Составитьдлянихсхемы (полуреакции) переходовэлектронов, отвечающиеданномуокислительно-восстановительномупроцессу.

3. Уравнятьчислоотданныхипринятыхэлектроноввполуреакциях.

4. Просуммироватьпорозньлевыеиправыечастиполуреакций.

5. Расставитькоэффициентывуравненииокислительновосстановительнойреакции.

МЕТОДЭЛЕКТРОННО-ИОННОГОБАЛАНСА (МЕТОДПОЛУРЕАЦИЙ)

Сегоднямынаучимсярасставлятькоэффициентывокислительно-восстановительныхреакциях (сокращенноОВР) методомэлектронно-ионногобаланса.

Заданиеобычнозвучиттак:

Подберитекоэффициентыкуравнениямокислительно-восстановительнойреакции, используяметодэлектронно-ионногобаланса, укажитеокислительивосстановитель, процессыокисленияивосстановления.

Физическиесвойстваметаллов

Всеметаллы (кромертутии, условно, франция) при нормальныхусловиях находятсяв твёрдомсостоянии, однакообладаютразличной твёрдостью. Нижеприводитсятвёрдостьнекоторыхметалловпо шкалеМооса.

Температурыплавления чистыхметалловлежатвдиапазонеот−39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). Температураплавлениябольшинстваметаллов (заисключениемщелочных) высока, однаконекоторые«нормальные»металлы, например олово и свинец, можнорасплавитьнаобычной электрической или газовойплите.

Взависимостиот плотности, металлыделятналёгкие (плотность 0,53 ÷ 5 г/см³) итяжёлые (5 ÷ 22,5 г/см³). Самымлёгкимметалломявляется литий (плотность 0.53 г/см³). Самыйтяжёлыйметаллвнастоящеевремяназватьневозможно, таккакплотности осмия и иридия — двухсамыхтяжёлыхметаллов —почтиравны (около 22.6 г/см³ —ровновдваразавышеплотностисвинца), авычислитьихточнуюплотностькрайнесложно: дляэтогонужнополностьюочиститьметаллы, ведьлюбыепримесиснижаютихплотность.

Большинствометалловпластичны, тоестьметаллическуюпроволокуможносогнуть, ионанесломается. Этопроисходитиз-засмещенияслоёв атомов металловбезразрыва связи междуними. Самымипластичнымиявляютсязолото, сереброи медь. Иззолотаможноизготовитьфольгутолщиной 0.003 мм, которуюиспользуютдлязолоченияизделий. Однаконевсеметаллыпластичны. Проволокаиз цинка или олова хруститприсгибании; марганец и висмут при деформации вообщепочтинесгибаются, асразу ломаются. Пластичностьзависитиотчистотыметалла; так, оченьчистый хром весьмапластичен, но, загрязнённыйдаженезначительнымипримесями, становитсяхрупкимиболеетвёрдым. Некоторыеметаллытакиекакзолото, серебро, свинец, алюминий, осмиймогутсрастатьсямеждусобой, нонаэтоможетуйтидесяткилет.

Всеметаллыхорошопроводят электрическийток; этообусловленоналичиемвихкристаллическихрешёткахподвижных электронов, перемещающихсяподдействиемэлектрическогополя. Серебро, медьи алюминий имеютнаибольшую электропроводность; поэтойпричинепоследниедваметаллачащевсегоиспользуютвкачествематериаладля проводов. Оченьвысокуюэлектропроводностьимееттакженатрий, вэкспериментальнойаппаратуреизвестныпопыткиприменениянатриевыхтокопроводоввформетонкостенныхтрубизнержавеющейстали, заполненныхнатрием. Благодарямаломуудельномувесунатрия, приравномсопротивлениинатриевые«провода»получаютсязначительнолегчемедныхидаженескольколегчеалюминиевых.

Высокая теплопроводность металловтакжезависитотподвижностисвободныхэлектронов. Поэтомурядтеплопроводностейпохожнарядэлектропроводностейилучшимпроводникомтепла, какиэлектричества, являетсясеребро. Натрийтакженаходитприменениекакхорошийпроводниктепла; широкоизвестно, например, применениенатриявклапанахавтомобильныхдвигателейдляулучшенияихохлаждения.

Гладкаяповерхностьметалловотражаетбольшойпроцент света — этоявлениеназываетсяметаллическимблеском. Однаковпорошкообразномсостояниибольшинствометалловтеряютсвойблеск; алюминийи магний, темнеменее, сохраняютсвойблескивпорошке. Наиболеехорошоотражаютсветалюминий, сереброи палладий — изэтихметалловизготовляют зеркала. Дляизготовлениязеркалиногдаприменяетсяи родий, несмотрянаегоисключительновысокуюцену: благодарязначительнобольшей, чемусеребраилидажепалладия, твёрдостиихимическойстойкости, родиевыйслойможетбытьзначительнотоньше, чемсеребряный.

Цветубольшинстваметалловпримерноодинаковый —светло-серыйсголубоватымоттенком. Золото, медьи цезий соответственножёлтого, красногоисветло-жёлтогоцвета.

26. Ряд напряжений (реже—рядактивностей), последовательностьрасположенияметалловиихионоввпорядкевозрастаниястандартных электродныхпотенциалов врастворахэлектролитов. Электродомсравненияобычнослужитстандартный водородныйэлектрод. ПоэтомувР. н. включаютиводород, электродныйпотенциалкоторогопринимаетсяравнымнулю. ВСССРимногихдругихевропейскихстранахэлектродномупотенциалупринятодаватьзнак, одинаковыйсознакомзарядаэлектродаизданногометаллапоотношениюкстандартномуводородномуэлектроду (вСШАпринятодаватьобратныйзнак). Наибольшиеотрицательныепотенциалыхарактерныдлящелочныхметаллов (около— 3 в), занимиследуютщёлочноземельныеметаллыит. д.; наиболееположительныепотенциалыимеютблагородныеметаллы (около + 1,5 в; численныезначениясм. вст. Металлы, табл. 2 и 3). ВР. н. частовключаютнеметаллы, ионыинекоторыехимическиесоединения. НаиболеераспространённыеметаллырасположенывР. н. вследующейпоследовательности: Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H₂, Cu, Hg, Ag, Au (см. тамже).

29.Возникновениедвойногоэлектрическогослоянагранице

металл - электролит.

 

Приконтактеповерхностиметаллическогоэлектродасэлектролитомв

силуВторогозаконатермодинамикинеизбежноначинаетсяпереходионов

металлаисвободныхэлектроноввраствор. Посколькуэнергии

взаимодействияэлектроновиионовметалласмолекуламииионами

растворителяразличны, тоиколичествоперешедшихврастворзарядов

различныхзнаковнеодинаково. Врезультатеповерхностьразделафаз

приобретаетэлектрическийзаряд, которыйпритягиваетизраствора

гидратированныеионыпротивоположногознакаисоответствующим

образомориентируетдиполимолекулрастворителя.

Состоронырастворавозникаетслойзаряженныхгидратированных

частиц, которыйвзаимодействуетсзаряженнойповерхностьюметалла

электрода. Кромеявленийгидратациииэлектростатическоговзаимодействия

ионов, наповерхностиэлектродапроисходитадсорбциякакмолекул

растворителя, такиприсутствующихвраствореионов. Этосоздаетвесьма

сложнуюконфигурациюзаряженныхчастиц, которуюназываютдвойным

электрическимслоем.

Электро́дныйпотенциа́л — разность электрическихпотенциалов между электродом инаходящимсяснимвконтакте электролитом (чащевсегомежду металлом ираствором электролита).

Возникновениеэлектродногопотенциалаобусловленопереносомзаряженныхчастицчерезграницуразделафаз, специфической адсорбцией ионов, априналичииполярных молекул (втомчислемолекулрастворителя) —ориентационнойадсорбциейих. Величинаэлектродногопотенциалавнеравновесномсостояниизависиткакотприродыисоставаконтактирующихфаз, такиоткинетическихзакономерностейэлектродныхреакцийнаграницеразделафаз.

Равновесноезначениескачкапотенциаловнаграницеразделаэлектрод/растворопределяетсяисключительноособенностямиэлектроднойреакцииинезависитотприродыэлектродаиадсорбциинанёмповерхностно-активныхвеществ. Этуабсолютную разностьпотенциалов междуточками, находящимисявдвухразныхфазах, нельзяизмеритьэкспериментальноилирассчитатьтеоретически.

30. Нормальныйводородныйэлектрод представляетсобойплатиновуюпластину, погруженнуюводнонормальныйрастворсильнойкислоты, насыщенныймолекулярнымводородом (Рн, 1 атм) при 25 С. [ 1 ]

Нормальныйводородныйэлектрод состоитизплатиновойпластинки, накоторуюэлектролитическинаносятслойплатиновойчерни. Платиноваячернь, представляющаясобойплатинувтонкодисперсномсостоянии, обладаетспособностьюабсорбироватьгазообразныйводород.

Стандартныйводоро́дныйэлектро́д — электрод, использующийсявкачестве электродасравнения приразличныхэлектрохимическихизмеренияхив гальваническихэлементах. Водородныйэлектрод (ВЭ) представляетсобойпластинкуилипроволокуизметалла, хорошопоглощающегогазообразный водород (обычноиспользуютплатину или палладий), насыщеннуюводородом (приатмосферномдавлении) ипогруженнуюв водныйраствор, содержащий ионыводорода. Потенциалпластинызависит^{[ уточнить ]} отконцентрацииионовН⁺ врастворе. Электродявляетсяэталоном, относительнокотороговедетсяотсчетэлектродногопотенциалаопределяемойхимическойреакции. Придавленииводорода 1 атм., концентрациипротоновврастворе 1 моль/литемпературе 298 К потенциалВЭпринимаютравным 0 В. ПрисборкегальваническогоэлементаизВЭиопределяемогоэлектрода, наповерхностиплатиныобратимопротекаетреакция:

2Н⁺ + 2e⁻ = H₂

тоесть, происходитлибо восстановление водорода, либоего окисление — этозависитотпотенциалареакции, протекающейнаопределяемомэлектроде. ИзмеряяЭДСгальваническогоэлектродапристандартныхусловиях (см. выше) определяют стандартныйэлектродныйпотенциал определяемойхимическойреакции.

ВЭприменяютдляизмерениястандартногоэлектродногопотенциалаэлектрохимическойреакции, дляизмерения концентрации (активности) водородныхионов, атакжелюбыхдругих ионов. ПрименяютВЭтакжедляопределенияпроизведениярастворимости, дляопределенияконстантскоростинекоторыхэлектрохимическихреакций.

В электрохимии стандартныйэлектродныйпотенциал, обозначаемый E^o, E⁰, или E^O, являетсямеройиндивидуальногопотенциалаобратимогоэлектрода (вравновесии) в стандартномсостоянии, котороеосуществляетсяврастворахприэффективнойконцентрациив 1 моль/кгивгазахпридавлениив 1 атмосферуили 100 кПа (килопаскалей). Объёмычащевсеговзятыпри 25 °C. Основойдля электрохимическойячейки, такойкак гальваническаяячейка всегдаявляется окислительно-восстановительнаяреакция, котораяможетбытьразбитанадве полуреакции: окисление нааноде (потеряэлектрона) и восстановление накатоде (приобретениеэлектрона). Электричество вырабатываетсявследствиеразличия электростатическогопотенциала двухэлектродов. Этаразностьпотенциаловсоздаётсяврезультатеразличийиндивидуальныхпотенциаловдвухметаллов электродов поотношениюкэлектролиту.

Электрохимическийрядактивности (ряднапряжений, рядстандартныхэлектродныхпотенциалов) металлов — последовательность, вкоторойметаллырасположенывпорядкеувеличенияих стандартныхэлектрохимическихпотенциалов φ⁰, отвечающихполуреакциивосстановлениякатионаметалла Meⁿ⁺: Meⁿ⁺ + nē → Me

31. Гальвани́ческийэлеме́нт — химическийисточникэлектрическоготока, основанныйнавзаимодействиидвухметаллови (или) ихоксидовв электролите, приводящемквозникновениювзамкнутойцепиэлектрическоготока. Названвчесть ЛуиджиГальвани.

ЭДСгальваническогоэлементаравнаразностиэлектродныхпотенциаловсоставляющихегоэлектродов. ВсоответствииспринятойформойзаписигальваническогоэлементаегоЭДСравнаэлектродномупотенциалуправогоэлектрода (окислителя) минусэлектродныйпотенциаллевогоэлектрода (восстановителя).

32. Концентрационныйэлемент — это гальваническийэлемент, состоящийиздвуходинаковыхметаллических электродов, опущенныхврастворы соли этого металла сразличными концентрациями С₁ >С₂. Катодомвэтомгальваническомэлементеявляетсяэлектродпогруженныйврастворсбольшейконцентрацией, аанодомсоответственнопогруженнымврастворсменьшейконцентрацией^[1].

Вкачествепримераконцентрационногоэлементаможнопривестиконцентрационныйсвинцовый гальваническийэлемент. Электродыэтогоэлементасделаныизсвинца, приэтомодинизэлектродовкоторогопогруженврастворсоли свинца сконцентрацией Pb²⁺ равной 0,1 моль/л, адругой —врастворсконцентрацией Pb²⁺ равной 0,01 моль/л.

Схемаданногоэлемента:
Вданномэлементепроисходят электродныепроцессы:
- реакциявосстановления
- реакцияокисления

33. электролизрасплавовэлектролитов. Электролизсолевыхрасплавовширокоприменяетсядлящелочных, щелочноземельныхи редкихметаллов, а такжедлямагнияи алюминия. Процессывыделенияметалловиз расплавов, какправило, протекаютбезкинетическихзатруднений. Расплавленныеэлектролитыимеютвысокуюпроводимость, чтопозволяетвестипроцессэлектролизапривысокихкатодныхплотностяхтока. Основныепреимуществапроцессаэлектролизас участиемионныхрасплавовпередпиро- и гидрометаллургическимиметодамизаключаетсяв следующем: электролизионныхрасплавовпозволяетв однуилидвеоперацииполучитьметаллнеобходимойчистоты. Плотностьтокаможетбытьвыше, чемприэлектролизеводныхрастворов (5000А/ми выше). Металлнаходитсяв жидкомсостоянии, егоможносразу жеразливатьв чушки.

Длякатодногоосаждениясвинцаиз ионныхрасплавовиспользуютсяхлоридныесистемы. Способзаключаетсяв том, чтоподлежащийпереработкесвинецаноднорастворяетсяв расплавленномэлектролите, состоящемиз смесихлоридасвинцаи хлоридовщелочныхи щелочно-земельныхметаллов.

Электролитомслужитсистема -NaCl-KCl. Электролитв ходепроцессапочтине расходуется. Температураэлектролитаприэлектролизене должнапревышать 600 С во избежаниеиспаренияхлоридасвинца.

В качестверастворителяприпереработкеотработанных аккумуляторов методомэлектролизарасплавовможетбытьиспользовантакжерасплавленныйгидроксиднатрия.

Электролизрасплавовсоединенийсвинцасвязани с целымрядомпроблем. Однойиз важнейшихявляетсяпроблемакоррозионнойстойкостиконструкционныхматериалов. К коррозионно-стойкимматериаламследуетотнестиникельи сталь.

Коррозияметаллов

Ржавчина, самыйраспространенныйвидкоррозии.

Коррозияметалла.

Коррозияметаллов —разрушениеметалловвследствиехимическогоилиэлектрохимическоговзаимодействияихскоррозионнойсредой.^[2] Дляпроцессакоррозииследуетприменятьтермин «коррозионныйпроцесс», адлярезультатапроцесса —«коррозионноеразрушение». Образованиегальваническихпарспользойприменяютдлясозданиябатарейиаккумуляторов. Сдругойстороны, образованиетакойпарыприводиткнеблагоприятномупроцессу, жертвойкоторогостановитсяцелыйрядметаллов, —коррозии. Подкоррозиейпонимаютпроисходящеенаповерхностиэлектрохимическоеилихимическоеразрушениеметаллическогоматериала. Наиболеечастоприкоррозииметаллокисляетсясобразованиемионовметалла, которыепридальнейшихпревращенияхдаютразличныепродуктыкоррозии. Коррозияможетбытьвызванакакхимическим, такиэлектрохимическимпроцессом. Соответственно, различаютхимическуюиэлектрохимическуюкоррозиюметаллов.

Видыкоррозии

· Газоваякоррозия

· Атмосфернаякоррозия

· Коррозияпринеполномпогружении

· Коррозияповатерлинии

· Коррозияприполномпогружении

· Коррозияприпеременномпогружении

· Подземнаякоррозия

· Биокоррозия

· Коррозиявнешнимтоком

· Коррозияблуждающимтоком

· Контактнаякоррозия

· Коррозияпритрении

· Фреттинг-коррозия

· Сплошнаякоррозия

· Равномернаякоррозия

· Неравномернаякоррозия

· Местнаякоррозия

· Подповерхностнаякоррозия

· Точечнаякоррозия

· Коррозияпятнами

· Сквознаякоррозия

· Послойнаякоррозия

· Нитевиднаякоррозия

· Структурнаякоррозия

· Межкристаллитнаякоррозия

· Избирательная (селективная) коррозия

· Графитизациячугуна

· Обесцинкование

· Щелеваякоррозия

· Ножеваякоррозия

· Коррозионнаяязва

· Коррозионноерастрескивание

· Коррозияподнапряжением

· Коррозионнаяусталость

· Пределкоррозионнойусталости

· Коррозионнаяхрупкость

37. Контактнаякоррозия – видкоррозионногоразрушения, которыйнаблюдаетсяприконтактедвухразнородныхметаллов, т.е. которыеобладаютразнымиэлектрохимическимисвойствами.

Принеправильнойкомпоновкеметалловисплавовданныйвидкоррозионногоразрушениявыводитизстроямножествосложныхметаллическихконструкций. Контактная коррозиянаблюдается, например, всистемахалюминий (исплавыалюминия)-углеродистаястальилиалюминий-цинк, медь-железо, ит.д. Контактнаякоррозиятакжеможетнаблюдатьсяприконтакте изделийизодногоитогожеметалла, носоединенныхприпомощипайкилибосварки. Сварной (спаечный) шовбудетотличаться электрохимическимисвойствамиотосновногометалла. Различнаямеханическаяобработкастали (металла) такжеможетвызватьконтактнуюкоррозиюдажеуодногоитогожеметала.

Приконтактедвухразнородныхметалловнаихповерхностиреализуетсякомпромиссныйпотенциал, которыйпосвоемузначениюотличаетсяотпотенциаловкаждогометаллапоотдельности. Компромиссныйпотенциалопределяетсяпересечениемсуммарныхполяризационныхкривых: аноднойикатодной.

Приконтактнойкоррозиианодомбудеттотметалл, которыйобладаетболееэлектроотрицательнымпотенциалом, катодприэтомимеетболееэлектроположительный. Скоростьрастворениякатодаможетбытьвыше, нижелиборавнаегособственнойскоростирастворениявтомжеэлектролите.

Скоростьрастворенияанодавомногозависитотразностипотенциаловмеждукатодомианодом. Процессывторичногоосажденияпродуктоврастворенияанода, ионизациикислородаиграютприэтомнепоследнююрольимогутсущественноповлиятьнаходискоростьпроцесса.

Величинакомпромиссногопотенциалазависитнетолькоотприродыконтактирующихметаллов, ноиотхарактеристикокружающейихсреды: температура, аэрация, составокружающейсреды, влажностьит.д.

Припротеканиикоррозионныхпроцессоввпочведостаточночастовозникаютпарыдифференциальнойаэрации. Этосвязаноснеравномернымподводомкислорода (окислительногоэлементасреды) кповерхностиметаллоконструкции. Катоднаяреакцияпроходитсзатруднениями. Приэтомнаучасткахконструкциисразличнойаэрациейнаблюдаетсяразличныйпотенциалсвободнойкоррозии. Этозачастуюобусловленопролеганиемподземнойметаллоконструкциивгрунтахсразличнымихарактеристиками.

 

38. коррозияподдействиемблуждающихтоков. Блуждающиетокиилитоки, рассеянныевпроводящейсреде, возникаютврезультатеразличныхприродныхявленийилисоздаютсяпромышленнымиэлектрическимустановками, использующимипроводящеюсреду (землю, морскуюводу) вкачестветокопровода.

ИсточникамиестественныхблуждающихтоковявляютсявариациимагнитногополяЗемли, грозовыеразряды, перемещенияземныхпородидругиеприродныеявления. Максимальнаянапряженностьестественныхэлектрическихполейнепревышает 150мВ/км, поэтомуочевидно, чтоонинепредставляютпрактическойкоррозионнойопасности.

Промышленныеблуждающиетокисоздаютсялиниямиэлектротранспорта, заземлителямипостоянноготока, системамикатоднойзащитыидругимиэлектрическимиустановками. Онимогутбытьоченьзначительнымиповеличинеинаноситьсерьезныйущербметаллическимсооружениям, находящимсявзонеихдействия. Типичныеслучаиэлектрокоррозииметаллическихсооруженийподдействиемблуждающихтоковпоказанынарис. 1, 2.

Интенсивностькоррозииобъектоввполеблуждающихтоковопределяетсянапряженностьюполя, удельнымсопротивлениемсреды, состояниемизоляционногопокрытияобъекта, взаимнымрасположениемобъектаиисточникатока.

 

Борьбаскоррозией

Современнаязащитаметалловоткоррозиибазируетсянаследующихметодах:

1. повышениехимическогосопротивленияконструкционныхматериалов,

2. изоляцияповерхностиметаллаотагрессивнойсреды,

3. понижениеагрессивностипроизводственнойсреды,

4. снижениекоррозииналожениемвнешнеготока (электрохимическаязащита).

Широкоприменяютсяследующиеосновныерешениязащитыметаллическихконструкцийоткоррозии:

1. Защитныепокрытия;

2. Обработкакоррозионнойсредысцельюснижениякоррозионнойактивности. Примерамитакойобработкимогутслужить: нейтрализацияилиобескислороживаниекоррозионныхсред, атакжеприменениеразличногородаингибиторовкоррозии;

3. Электрохимическаязащитаметаллов;

4. Разработаипроизводствоновыхметаллическихконструкционныхматериаловповышеннойкоррозионнойустойчивостипутемустраненияизметаллаилисплавапримесей, ускоряющихкоррозионныйпроцесс (устранениежелезаизмагниевыхилиалюминиевыхсплавов, серыизжелезныхсплавовит.д.), иливведениявсплавновыхкомпонентов, сильноповышающихкоррозионнуюустойчивость (напримерхромавжелезо, марганцавмагниевыесплавы, никелявжелезныесплавы, медивникелевыесплавыит.д.);

5. Переходврядеконструкцийотметаллическихкхимическистойкимматериалам (пластическиевысокополимернымематериалы, стекло, керамикаидр.);

6. Рациональноеконструированиеиэксплуатацияметаллическихсооруженийидеталей (исключениенеблагоприятныхметаллическихконтактовилиихизоляция, устранениещелейизазороввконструкции, устранениезонзастоявлаги, ударногодействияструйирезкихизмененийскоростейпотокавконструкцииидр.).

 

41. Металлическиепокрытия

 

Металлическиепокрытиямогутизготавливатьсяпутемпогруженияврасплавленныйметалл (методпогруженияврасплав), путемнапыленияжидкогометаллаилипутемгальваническойметаллизации (гальванизации). Вметодепогруженияврасплавдеталипогружаютсявжидкийметалл, как, например, вцинкпритемпературе 450 °С (огневаяоцинковка). Приэтомтонкийслойпокрывающегометаллакрепкоудерживаетсянаповерхностидетали. Этотметодтребуетметаллическичистыхповерхностей. Поэтомудеталидолжныбытьпредварительнообезжирены, атакжеочищеныотржавчиныиокалинывтравильныхваннах. Деталисогневойоцинковкойможноузнатьпорисункуввидеснежинокнаповерхности Встальныхконструкцияхметалл покрытияможетбытьнанесентакже напылением. Приэтомметалл, по ступающийввидепроволокиврас пылитель, расплавляетсягазовойго релкойилиэлектроэнергией, распы ляетсясжатымвоздухоминаноситсянадеталь

42. Протекторнаязащитаметалла — способантикоррозионнойзащиты, прикоторомзащищаемойповерхностинеобходимообеспечитьконтактсболееактивнымметаллом (ссылка). Поотношениюкжелезу, болееактивнымиметалламиявляютсякадмий, хром, цинк, магнийидругиеметаллы

Катоднаязащита — это электрохимическаязащита, основаннаянаналоженииотрицательногопотенциаланазащищаемуюдеталь^[1][2].

Сдвигпотенциалазащищаемогометаллическогообъектаосуществлёнспомощьювнешнегоисточникапостоянноготока (станциикатоднойзащиты) илисоединениемс протекторным анодом, изготовленнымизметалла, болееэлектроотрицательного относительнообъекта. Приэтомповерхностьзащищаемогообразца (деталиконструкции) становитсяэквипотенциальной инавсехеёучасткахпротекаеттолько катодный процесс. Обусловливающийкоррозиюанодныйпроцессперенесённавспомогательныеэлектроды. Отсюданазвания —«жертвенныйанод», «жертвенныйэлектрод». Если, однако, сдвигпотенциалавотрицательнуюсторонупревыситопределённоезначение, возможнатакназываемая«перезащита», связаннаясвыделениемводорода, изменениемсоставаприэлектродногослояидругимиявлениями, чтоможетпривестикускорениюкоррозии. Катоднуюзащиту, какправило, совмещаютснанесениемзащитныхпокрытий.

.