Цинк, цинковые аноды

Для защиты железных конструкций от коррозии наиболее часто применяют металлическое покрытие из цинка (оцинкованное железо, жесть) или олова (луженое железо, белая жесть). В первом случае цинк является более активным восстановителем, чем железо, так как Ре Ге2+ = = -0,440 В. Поэтому при нарушении покрытия в коррозионных микрогальванических элементах цинк будет анодом и разрушаться, а железо катодом — местом, для осуществления процессов восстановления окислителей среды. Для описания процессов в этой системе на рис. 38.7 следует слева взять более активный металл — цинк (вместо железа), а справа — менее активный — железо (вместо меди) и заменить ионы железа в среде на ионы цинка. Поскольку в данном процессе цинк является анодом, то цинковое покрытие железа называется анодным покрытием. [c.692]

В электрохимии электрод, на котором происходит восстановление, называют катодом, а электрод, на котором происходит окисление, — анодом. Так, в цинк-медном гальваническом элементе медный электрод— катод, а цинковый — анод. [c.181]

Цинк является анодом по отношению к алюминию и, следовательно на воздухе и в большинстве вод защищает его при взаимном контакте. Однако в контакте с оцинкованным железом цинковый сл ой может быстро разрушаться до обнажения железных участков, которые в паре с алюминием способны вызвать его коррозионное разрушение. [c.59]

Цинк. Цинковые покрытия, предназначенные для противокоррозионной защиты стальных конструкций, характеризуются не только защитными свойствами самого цинка, но и его положением относительно железа в электрохимическом ряду напряжений. Стандартный потенциал составляет —0,76 В, а железа —0,44 В. При нарушении сплошности покрытия образуется коррозионный элемент, в котором цинк действует как анод и защищает железную основу до тех пор, пока не разрушится на значительной площади. [c.38]

На графитовом аноде будет выделяться кислород, так как ион 30 в этих условиях не окисляется. Таким образом, в электролизере с цинковым анодом на катоде осаждается цинк и выделяется водород, а на аноде растворяется цинк. В электролизере с графитовым электродом на катоде осаждается цинк и выделяется водород на аноде выделяется кислород. [c.402]

Ванна эксплуатируется с превышением анодного выхода по току над катодным для компенсации механических потерь растворенного цинка (доливка ванны производится электролитом без цинка). Потери электролита, который содержит в среднем 24 г/л растворенного цинка, составляют на всех операциях 115 мл на 1 м покрытия (имеется сборник-уловитель электролита цинкуются детали средней сложности конфигурации). На транспассивных цинковых анодах с первоначальными размерами 450 X 200 X 10 мм зависимость анодного выхода по току (%) от анодной плотности тока /а (А/см ) описывается уравнением [c.217]

Цинк образует анод в соединении со сталью и обеспечивает ее эффективную протекторную защиту на довольно большой площади основного металла, подверженного коррозии. Например, на участке стального листа с цинковым покрытием диаметром 12 мм не было обнаружено заметной коррозии под воздействием атмосферных условий даже по прошествии семи лет. Кроме того, применение цинковых покрытий на алюминиевые сплавы обеспечило хорошую протекторную защиту, причем покрытие наносилось методом металлизации. [c.122]

Какое значение для теории коррозии металлов имеет определение потенциалов в приведенной шкале, можно пояс нить на примере модели коррозионной пары цинк—железо в кислом растворе. Потенциал, при котором протекает коррозионный процесс, для коротко замкнутой пары составляет —0,5 в по водородной шкале. При этом динк является отрицательным электродом, а железо выполняет функцию катода. Реально же поверхность цинкового анода несет небольшой отрицательный заряд, поскольку EN для цинка равен—0,63 в и его потенциал по ф-шкале составит —т 0,13 в. Железо с его нулевой точкой, равной 0,0 в, выполняя роль катода, несет отрицательный заряд, так как по. ф-шкале его потенциал равен —0,5 в. [c.32]

В зависимости от состава и кислотности электролита все МЦ-элементы. делят на солевые и щелочные. Те и другие имеют свои конструктивные особенности. В солевом элементе анодом служит компактный металлический цинк, легированный свинцом (- 0,5 7о) и кадмием ( 0,05%), причем цинковый электрод выполняет и функцию корпуса. В щелочном элементе используют пористый цинковый анод, расположенный по оси элемента, а к цилиндрическому корпусу примыкает положительный электрод. Фазовый состав и активные массы положительного электрода неодинаковы. [c.239]

Цинк-воздушный элемент имеет цинковый анод и пористый катод из активированного угля, позволяющий получить большую площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Электролитом служит гидроокись натрия или калия. Реакции в этом элементе аналогичны реакциям, протекающим в медноокисном элементе (см.), с той только разницей, что вместо СиО активным катодным материалом является кислород воздуха [c.212]

Реакции в цинк-серебряных элементах обратимы, и эти элементы могут применяться как аккумуляторные батареи. Их удельная энергоемкость по весу гораздо выше, чем у свинцовых аккумуляторов, и они дают стабильное напряжение при разряде. Однако наряду с дороговизной цинк-серебряные элементы имеют тот недостаток, что допускают ограниченное число циклов разряда вследствие быстрого разрушения цинкового анода. Эти аккумуляторы используют главным образом в авиации и космонавтике. Вместо цинка можно применять кадмий кадмий-серебряные аккумуляторы имеют более низкое напряжение, но большую продолжительность эксплуатации. [c.213]

Интересной особенностью рассмотренного элемента является расположение цинкового анода в нижнем слое электролита. При работе элемента раствор около катода обогащается аммиаком. В нижней части скапливается более тяжелый раствор, содержащий хлористый цинк, образующийся около анода. Эти два слоя разграничиваются нейтральным раствором хлористого аммония Цинковый анод все время остается погруженным в раствор хлористого цинка это предохраняет его от разрушения. Возникающая концентрационная цепь коротко замкнута на уголь, поэтому она не оказывает влияния на э. д. с. и не вызывает разрушения цинка при бездействии элемента. [c.48]

Электрохимическая защита. При погружении стальной пластинки с цинковой заклепкой в электролит (раствор кислоты или соли) наблюдается растворение заклепки и полная сохранность пластинки. Это объясняется тем, что потенциал цинка равен 0,76, а железа — 0,46, т. е. в этих условиях цинк является анодом и, следовательно, растворяется, а железо (катод) но будет растворяться до тех пор, пока не израсходуется весь цинк. Таким образом, здесь цинк играет роль защитника железа, или, как говорят, протектора. [c.358]

Цинковые покрытия относятся к защитным покрытиям, они хорошо защищают железоуглеродистые сплавы (сталь и чугун) от коррозии, потому что цинк — металл более электроотрицательный, чем железо. Нормальный потенциал цинка — 0,76 в. Поэтому в гальванической паре железо—цинк в присутствии влаги цинк, будучи анодом, растворяется, защищая этим самым основной металл. [c.159]

При покрытии металла следует обратить внимание на то, что если покрывающий металл менее благороден (анодное покры-т и е), например цинк, чем защищаемый, например железо, то цинк предохраняет покрытый им железный предмет даже и в случае местных повреждений цинкового слоя, так как в паре цинк — железо анодом является цинк, а катодом — железо. При этом цинк будет растворяться раньше железа (рис. 77, а). На железе будет выделяться водород, предохраняя его от ржавления. Железо, покрытое [c.258]

Саморазряд цинкового электрода может вызываться действием на цинк различных примесей, содержащихся в электролите. Такими примесями могут быть ионы различных металлов, более электроположительных, чем цинк. Ионы этих металлов, разряжаясь на поверхности цинка, образуют короткозамкнутые пары, в которых цинк служит анодом. [c.174]

Из всего сказанного следует, что явления саморазряда цинкового электрода при наличии в нем примесей различных более электроположительных, чем цинк, металлов вызываются катодно-анодными процессами, протекающими на поверхности цинка. При этом цинк служит анодом, а примесь — катодом, на котором выделяется водород. Выделение водорода будет происходить только в том случае, когда э.д.с. процесса — положительна. [c.175]

При замыкании между собой стального и цинкового электродов, помещенных в подкисленную воду, в цепи будет протекать электрический ток от стали к цинку (рис. 6), который обладает более низким потенциалом. Цинк является анодом, разрушающимся под действием стекающего с него тока, а стальной электрод — катодом, который не растворяется. [c.11]

Для защиты от коррозии применяют также различные защитные неметаллические (разные лаки, краски, полимерные материалы, масла) и металлические покрытия. Металлические покрытия разделяют на анодные и катодные. Анодные покрытия защищают металл не только механически, но и электрохимически. В порах, например, цинкового покрытия на железе при образовании микрогальваноэлемента цинк является анодом, а железо — катодом (рис. 90). Цинк растворяется в электролите, а железо не будет разрушаться до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие. [c.375]

Цинковые аноды. Цинк был единственным металлом, из которого в первые годы изготавливали гальванические аноды. В (настоящее время они вытесняются магниевыми анодами, хотя их используют еще во многих случаях. Причиной ограниченного применения цинковых анодов является их невысокий потенциал, а также прекращение их защитного действия при неудач- [c.313]

Из легирующих примесей, улучшающих свойство цинковых анодов, следует указать алюминий. Добавление его в количестве около 0,5—1% улучшает работу анодов, заметно нейтрализуя неблагоприятное действие железа. Желательной примесью является также кремний в количестве примерно 0,5%. Однако введение кремния в цинк технологически трудно осуществить и может быть достигнуто только путем добавления его в виде сплава А1-51. Олово не улучшает качества цинка. Заметно улучшает цинковый сплав его амальгамация. Из сплавов, изготов- [c.315]

Рабочий потенциал цинка по отношению к катодно защищаемой стали равен 200— 250 мВ, что значительно меньше потенциала магния (700 мВ). Такая величина потенциала цинка идеальна для морской воды или других электролитов с низким удельным электрическим сопротивлением, но применение цинка в средах с более высоким удельным сопротивлением не всегда оправдано. Например, использование цинка не даст, по-видимому, существенного эффекта при защите больших подземных систем в почвах с высоким удельным сопротивлением. В то же время цинк оказался полезным материалом для защиты небольших подземных конструкций (таких как резервуары), помещенных в почву с удельным сопротивлением менее 3000 Ом-см. В работе Оливе [19] обсуждается применение цинковых анодов для защиты подземного оборудования на бензоколонках в США. Более крупные системы, насчитывающие значительное число цинковых анодов, созданы для защиты стальных газовых магистралей в Хьюстоне и Новом Орлеане [20]. Из общего числа защитных анодов, равного 1200, почти 1000 — цинковые. Это является хорошим примером, показывающим, что при соответствующих почвенных условиях цинковые аноды можно использовать для защиты крупных подземных сооружений. Цинк довольно широко применяют для защиты труб малого диаметра, не имеющих защитных покрытий, а в последнее время его начинают все чаще использовать для защиты труб большого диаметра с покрытиями в зонах плотной застройки, что позволяет уменьшить взаимное коррозионное влияние соседних подземных коммуникаций. Цинковые аноды применяют также для защиты оцинкованных резервуаров для холодной воды. [c.168]

Средой, в которой цинковые аноды используют наиболее часто, является морская вода. Цинк широко применяют для защиты обшивки корпусов морских судов, а в Северном море с его помощью часто защищают трубопроводы и буровые установки. Высокая электропроводность воды и прекрасная естественная коррозионная стойкость цинка делают его использование в подобных случаях очень эффективным. Здесь можно было бы привести много примеров, связанных с использованием цинковых анодов на кораблях. Большую работу в этом отношении проделали учреждения военно-морских сил США. Одним из примеров может служить работа Карсона [16], в которой описаны цинковые аноды, закрепленные непо- [c.168]

Пусть имеется раствор соли цинка, содержащий незначительную примесь соли кадмия. Погрузим в этот раствор цинковый и платиновый электроды, соединенные между собой (рис. 12.5). Из ряда напряжений металлов известно, что металлический цинк вытесняет кадмий из его солей. Если опустить цинковую пластинку в раствор соли кадмия, часть атомов цинка перейдет в раствор в виде положительных ионов, а цинковый электрод приобретает отрицательный заряд за счет освободившихся электронов. Электроны переходят также на платиновый электрод и на нем начнут разряжаться ионы кадмия, находящиеся в растворе. Кадмий может осаждаться также непосредственно на цинковой пластинке. Это явление называют цементацией. Однако на платиновом электроде разряд ионов кадмия значительно облегчается. Можно подобрать такие условия (кислотность раствора, температура, соответствующие концентрации определяемой примеси и основного компонента), при которых кадмий будет осаждаться только на глатиновом катоде. Через некоторое время платиновыГ) катод с осадком металлического кадмия вынимают из раствора, отключают от цинкового анода и после иромынання ы высушивания взвешивают. [c.231]

Для получения светлых блестящих покрытий сплавом 987п—2К1 испо чьзуется цианидный электролит состава, г/л цинк (в пересчете ва металл) 30—35. иикеть (в пересчете иа металл) 0,15—0,75, цианид натрия 85—100. едкий натр 65—70 при 18—25 С, / =1—3 А/дм, катодном выходе по току 80—95 %, цинковых анодах [c.169]

На рис. 88 приведены кривые распределения плотности тока на прямоугольной модели пары медь — цинк в 0,1 iV растворе Na l, построенные по данным поляризационных кривых и кривых распределения потенциалов. Поскольку цинковый анод почти не поляризуется, характер распределения плотности тока на аноде должен определяться поляризационными характеристиками катода. [c.139]

Если же цинковый анод погрузить в 0,1 н. раствор комплексной соли К22п(СМ)4, в котором концентрация ионов очень мала, то цинк согласно уравнению Нернста зарядится до более отрицательного потенциала, равного —1,033 в, и э. д. с. будет равна 1,37 в. [c.20]

Значение цинковой пыли как пигмента определяется применением ее для изготовления так называемых протекторных покрытий. Протекторные покрытия (грунты и краски) содержат в качестве пигмента большое количество цинковой пыли, доходящее до 90— 95% от веса сухой пленки. Такие покрытия, по литературным данным, довольно надежно предупреждают коррозию стали. Их защитное действие объясняется образованием при попадании в пленку влаги электропары, работающей по схеме цинк влага] сталь Iцинк. В этой электропаре цинк является анодом, а сталь — катодом, и поэтому цинк переходит в ионное состояние — корродирует, а сталь не корродирует. Ионы цинка, отлагаясь на поверхности стального катода, образуют пленку металлического цинка, дополнительно предохраняющую сталь от коррозии. В результате этого процесса сталь как бы подвергается холодной оцинковке. [c.276]

Цинк относится к весьма активным металлам, легко реагирующим с кислыми и щелочными растворами. В паре с железом цинк является анодом, поэтому в результате коррозионных процессов, происходящих на поверхности оцинкованных деталей, растворяется цинк, а не основной металл, который не корродирует до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие. Средняя скорость разрушения цинкового покрытия в промышленных районах составляет около 1,0—1,5 мкм в год, причем по мере накопления на поверхности продуктов коррозии цинка скорость растворения цинкового покрытия уменьшается и пленка из продуктов коррозии толщиной до 20 мкм служит своего рода дополнительной защитой. Хорошие защитные свойства цинка и его низкая стоимость по сравнению с другими цветными металлами обусловливакэт широкое распространение цинкового покрытия, которое составляет более 60% от всех видов гальванических покрытий. [c.87]

Наиболее давно и широко применяемым способом защиты металлов от коррозии являются защитные покрытия. Различают металлические и еметаллические защитные покрытия. Как те, так и другие можно выбрать так, что они будут не только изолировать металл от внешней среды, о и защищать его электрохимически. Из числа металлических покрытий характерно в этом отношении цинковое покрытие стали. Цинк является анодом по от- [c.11]

Стандартный потенциал цинка (—0,76 В) значительно электро-отрицательнее железа и поэтому цинковое покрытие в большинстве случаев электрохимически защищает сталь от коррозии. Это означает, что в случае пористости или частичного повреждения слоя цинка при наличии влаги образуется гальваническая пара, в которой цинк как анод будет разрушаться, а железо (сталь) как катод сохраняется невредимым. Чем больше толщина цинкового покрытия, тем более длительное время оно может запщщать стальное изделие от коррозии. [c.23]

Возможность очень длительной эксплуатации (в течение нескольких лет) без заметного ухудшения характеристик является одним из основных достинств щелочно-нннковых элементов с монолитными анодами. Вполне понятно, что при таких режимах снижение коррозии цинкового анода является важной задачей. Это достигается прежде всего использованием для отливки цинковых анодов сплава цинка с 0,5—2,5% ртути. Ртуть, амальгамируя поверхность электрода, уничтожает ее кристаллизационную неоднородность и нейтрализует вредное влияние имеющихся примесей вследствие высокого перенапряжения водорода на амальгамах. Процентное содержание ртути может быть сравнительно небольшим, так как ртуть не удаляется из электрода в процессе разряда. Уже вскоре после начала разряда и растворения внешнего слоя цинкового анода его поверхность обогащается ртутью к концу работы элемента суммарное содержание ртути в электроде может достигать 7—10%. Однако даже при использовании для электродов сплава цинк-ртуть к чистоте исходного цинка предъявляют высокие требования. Ряд возможных примесей, обладающих малым перенапряжением водорода, таких как железо, никель и некоторые другие, или вообще не дает амальгамы, или очень трудно подвергается амальгамации. Поэтому и в присутствии ртути коррозионные микропары с этими примесями будут реакционно-способными, хотя и в меньшей степени. [c.22]

Хлористый цИнк, несмотря на то что электропроводность его почти в два раза выше, чем электропроводность растворов сернокислого цинка, в настоящее время не применяется в кислых цинковых электролитах. Это объясняется тем, что он содержит большее количество примесей, вызывает сильное разрушение анодов и, наконец, оставаясь в порах покрытия при недостаточной промьшке готовых изделий, снижает коррозионную стойкость цинковых покрытий. Для нормальной работы кислых цинковых 50 КО 150 ин необходимо поддерживать кислотность рас-Катодная твора в довольно узком интервале (pH 3,5— поляризация,мS 4,5). При pH < 3,5 резко снижается выход металла но току вследствие усиленного выделения водорода. При этом получаются неравномерные низкого качества осадки. Наблюдается также излишний расход цинковых анодов вследствие их химического растворения. Электролиты с pH > >4,5 тоже непригодны, поскольку такие электролиты склонны к защелачиванию. Образующиеся при этом гидроокиси и основные соли у катода загрязняют цинковые осадки и увеличивают их пористость. [c.134]

Анализ цинковых анодов. Для анодов используется 4H Ti...i цинк с содержанием его не менее 99,75% Ho Topoi -.их примесей должно быть не более 0,02% РЬ 0,015% Fe 0,015% d 0,002% Си, а всего примесей не более 0,05%. [c.336]

Цинк должен иметь потенциал —1,05 В относительно Си/Си304, а по отношению к катодно защищаемой стали рабочий (защитный) потенциал будет примерно равен —0,25 В. Таким образом, потенциал достаточно отрицателен для использования цинка в качестве расходуемого анода. Впервые он был применен с этой целью еще более ста лет назад для защиты медной обшивки корпусов военных кораблей. Однако первые попытки закрепить цинковые аноды на стальных корпусах судов окончились полным провалом. Единственной причиной этого было непонимание первостепенной важности чистоты цинка. Присутствие даже небольших количеств некоторых примесей вызывает образование на поверхности цинка плотных пленок с хорошей адгезией, делающих аноды неактивными. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология