В каком из контактов: а) Cu – Ag; б) Be – Zn; в) Mn – Mg скорость коррозии больше? Ответ подтвердите расчётами.
При контакте двух металлов с разными электродными потенциалами возникает гальваническая пара, а между металлами возникает разность потенциалов. Чем больше разность потенциалов между металлами в результате образования гальванической пары, тем быстрее и разрушительнее протекает электрохимическая коррозия.
Найдем разность электродных потенциалов трех гальванических пар.
φ1 = Eo(Ag(+)/Ag) – Eo(Cu(2+)/Cu) = 0,799 – 0,338 = 0,461 В
φ2 = Eo(Zn(2+)/Zn) – Eo(Be(2+)/Be) = – 0,762 – (– 1,847) = 1,085 B
φ3 = Eo(Mn(2+)/Mn) – Eo(Mg(2+)/Mg) = – 1,18 – (– 2,362) = 1,183 B
В последнем случае разность потенциалов наибольшая, следовательно, наибольшая скорость коррозии будет наблюдаться у гальванической пары Mn – Mg, при этом корродировать будет магний Mg как металл, имеющий меньший электродный потенциал.
В контакте с каким из указанных металлов Sn является анодом: Al, Cr, Ca?
Eo(Sn(2+)/Sn) = − 0,140 B
Eo(Ca(2+)/Ca) = − 2,87 В
Ео (Al(3+)/Al) = − 1,70 В
Eo(Cr(2+)/Cr) = − 0,852 В
В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала.
Олово в сравнении с этими тремя металлами имеет наибольший электродный потенциал. Значит, ни с одним из этих металлов в составе гальванического или коррозионного элемента олово не будет являться анодом.
Составьте схему работы (катодный и анодный процессы) гальванопары Mg – Fe в кислой среде.
При электрохимической коррозии в кислой среде на аноде происходит окисление (разрушение) металла, а на катоде – восстановление ионов водорода.
Me(0) – ne → Me(n+)
2Н (+) + 2е → Н2↑(в кислой среде)
При электрохимической коррозии в гальванической паре анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала.
Железо в электрохимическом ряду напряжений стоит правее магния, значит, железо имеет большее значение электродного потенциала, чем магний. Следовательно, в гальванической паре Mg – Fe магний будет анодом, а железо – катодом.
Eo(Fe(2+)/Fe) = − 0,441 В
Eo(Mg(2+)/Mg) = – 2,362 B
Eo(Fe(2+)/Fe) > Eo(Mg(2+)/Mg)
Следовательно, в данной гальванической паре магний будет разрушаться (корродировать) , а на поверхности железа будет происходить восстановление ионов водорода.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Mg(0) - 2е → Mg(2+) │1 - процесс окисления на аноде
Катод (+) 2Н (+) + 2е → Н2↑ │1 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию.
Mg(0) + 2Н (+) → Mg(2+) + Н2↑
Схема гальванической пары
А (-) | Mg | H(+) | Fe | К (+)
