ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая коррозия металлов . 38.5.2. Электрохимическая коррозия металлов . 38.5.3. Методы защиты от коррозии Минеральные удобрения из "Общая химия 2000" Рассмотрим процессы, протекающие при работе аккумулятора КН. При разряде аккумулятора кадмий окисляется. [c.685] По внешней цепи при этом происходит перенос электронов от кадмиевого электрода к никелевому. Кадмиевый электрод служит анодом и заряжен отрицательно, а никелевый — катодом и заряжен положительно. [c.685] Напряжение заряженного кадмиево-никелевого аккумулятора равно приблизительно 1,4 В. По мере работы (разряда) аккумулятора напряжение на его зажимах падает. Когда оно становится ниже 1 В, аккумулятор заряжают. [c.685] Напряжение заряженного серебряно-цинкового аккумулятора приближенно равно 1,85 В. При снижении напряжения до 1,25 В аккумулятор заряжают. При этом процессы на электродах обращаются цинк восстанавливается, серебро окисляется — вновь получаются вещества, необходимые для работы аккумулятора. [c.685] Металлические материалы — металлы и сплавы на основе металлов, — приходя в соприкосновение с окружающей их средой (газообразной или жидкой), подвергаются с той или иной скоростью разрушению. Причина этого разрушения лежит в химическом взаимодействии металлы вступают в окислительновосстановительные реакции с веществами, находящимися в окружающей среде, и окисляются. [c.685] Самопроизвольное разрушение металлических материалов, происходящее под химическим воздействием окружающей среды, называется коррозией (от латинского orrodere — разъедать). [c.685] Общая масса металлических материалов, используемых в виде различных изделий в мировом хозяйстве, очень велика. Поэтому, несмотря на то, что обычно скорость коррозии мала, ежегодно из-за коррозии безвозвратно теряются огромные количества металла. По ориентировочным подсчетам безвозвратные потери металла от коррозии составляют 10—15% мировой продукции стали. Но еще больший вред связан не с потерей металла, а с порчей изделий, вызываемой коррозией. Затраты на ремонт или на замену детгшей судов, автомобилей, аппаратуры химических производств, приборов во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены. Наконец, существенными бывают косвенные потери, вызванные коррозией. К ним можно отнести, например, утечку нефти или газа из подвергшихся коррозии трубопроводов, порчу продуктов питания, потерю здоровья, а иногда и жизни людей в тех случаях, когда это вызвано коррозией. Таким образом, борьба с коррозией представляет собой важную проблему, а на защиту от коррозии тратятся большие средства. [c.686] К важнейшим случаям коррозии относятся химическая и электрохимическая коррозия. [c.686] Механизм газовой коррозии связан с протеканием на поверхности раздела твердой и газообразной фаз двух сопряженных реакций окисления металла и восстановления газообр 13ного окислителя, причем в пространстве эти два процесса, как правило, не разделены. В этом же месте происходит и накопление продуктов реакции окисления. Для непрерывного осуществления реакции атомы и ионы металла, с одной стороны, и атомы или ионы кислорода или другого окислителя, с другой, диффундируют сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии. В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения оксиды, сульфиды и др. В зависимости от свойств образующихся продуктов может происходить торможение процесса окисления. [c.686] Сталь при температурах выше 200 С начинает интенсивно корродировать в присутствии многих других газов (хлора, оксидов азота, углерода, серы). [c.687] Медь активно взаимодействует с оксидами углерода и серы, содержащимися в атмосфере. [c.687] Из цветных металлов устойчив к газовой коррозии в воздушных средах никель, а его сплавы с хромом устойчивы к коррозии даже при температурах, превышающих 1000 С. [c.687] Основными способами защиты от газовой коррозии являются легирование металлов, создание защитных покрытий и замена агрессивной газовой среды. Для изготовления аппаратуры, подвергающейся действию коррозионно-активных газов, применяют жаростойкие сплавы. Для придания жаростойкости стали и чугуну в их состав вводят хром, кремний, алюминий применяются также сплавы на основе никеля или кобальта. Защита от газовой коррозии осуществляется, кроме того, насыщением в горячем состоянии поверхности изделия некоторыми металлами, обладающими защитным действием. К таким металлам принадлежат алюминий и хром. Защитное действие этих металлов обусловлено образованием на их поверхности весьма тонкой, но прочной оксидной пленки, препятствующей взаимодействию металла с окружающей средой. В случае алюминия этот метод носит название алитирования, в случае хрома — термохромирования. Для защиты используют и неметаллические покрытия, изготовленные из керамических и керамико-металлических (керметы) материалов. [c.687] Растворенный кислород и ионы водорода — важнейшие окислители, вызывающие электрохимическую коррозию металлов. [c.687] Меааллы термодинамически нестабильные имеют значения стандартных электродных потенциалов большие, чем металлы предшествующей группы, но меньше нуля Сс1, 1п, Т1, Со, N1, Мо, РЬ, . Поэтому окисляться водой (рН=7) они не могут, но будут неустойчивыми в кислых средах и в любых средах в присутствии кислорода. [c.688] Группу металлов промежуточной термодинамической стабильности составляют металлы с положительными значениями стандартных электродных по-тенци 1лов, не превышающими значения электродного потенциала, связанного с окисляющим действием кислорода в нейтральной среде (см. предпоследнее уравнение из приведенных выше) В1, ЗЬ, Ее, Тс, Си, Ag, КЬ. Поэтому данные метал.лы будут устойчивы в любых кислых и нейтральных средах в отсутствие кислорода. [c.688] Устойчивы во влажной атмосфере, т. е. в присутствии кислорода в нейтральной среде, металлы высокой стабильности Hg, Р(1, Тг, Pt. Стандартные электродные потенциалы этих металлов находятся в интервале между значениями двух электродных потенциалов, характеризующих окисляющее действие кислорода в нейтральной и кислой средах. [c.688] Металлом полной стабильности является золото, оно не может быть окислено перечисленными окислителями. Его электродный потенциал в числе рассмотренных — максимален. [c.688] Вернуться к основной статье