Коррозия при контакте разнородных металлов

Один из распространенных случаев электрохимической коррозии - процессы, происходящие при наличии контакта двух металлов, находящихся в растворе электролита. Такую пару металлов (М₁ и М₂) называют гальванопарой и обозначают М₁/М₂.

Упрощенное описание коррозионного процесса с участием гальванопар целесообразно выполнять в следующей последовательности.

v Выписать значения потенциалов металлов в данной среде, определить анод (металл – с меньшим значением потенциала) и катод (металл – с бóльшим значением потенциала).

v Выписать значение потенциала возможного окислителя (деполяризатора).

v Оценить возможность процесса сравнением потенциалов окислителя и восстановителя.

v Написать уравнения полуреакций:

анодной – окисления материала анода;

катодной – восстановления окислителя.

v Суммировать уравнения полуреакций, написать ионное и молекулярное уравнения окислительно-восстановительной реакции, протекающей при гальванокоррозии.

v Указать на условной схеме гальванопары направление перемещения электронов.

Рассмотрите процесс коррозии луженого (покрытого оловом) железа при условии нарушения сплошности покрытия в кислой среде в отсутствие растворенного кислорода.

Решение.

При условии нарушения сплошности покрытия образуется гальванопара, ее условная схема

 

v Значения потенциалов металлов

Fe – анод гальванопары (А) – восстановитель, окисляется;

Sn – катод гальванопары (К).

v Возможный окислитель – ионы водорода кислоты,

v Сравнение потенциалов окислителя и восстановителя

, т.е. коррозия железа возможна.

v Уравнения полуреакций

A: Fe - 2ē = Fe ²⁺ – окисление

K(Sn): 2Н⁺ + 2ē = Н₂ – восстановление

v Ионное и молекулярное уравнения:

Fe + 2Н⁺ = Fe²⁺ + Н₂

Fe + 2НCl = FeCl₂ + Н₂

v Направление перемещения электронов на условной схеме гальванопары (от участка с меньшим потенциалом к участку с бóльшим потенциалом):

 

 

В гальванопаре олово-железо в кислой среде разрушается железо, на олове выделяется водород.

Рассмотрите процесс коррозии с кислородной деполяризацией во влажном воздухе гальванопары Mg/Fe.

Решение.

Условная схема гальванопары

 

v Значения потенциалов металлов

.

Mg – анод гальванопары (А) – восстановитель, окисляется.

Fe – катод гальванопары (К).

v Окислитель при коррозии с кислородной деполяризацией – кислород, .

v коррозия возможна.

v Уравнения полуреакций

A: 2 Mg + 2H₂O - 2ē = Mg(OH)₂ + 2H⁺ – окисление

K(Fe): 1 O₂ + 2H₂O + 4ē = 4OН^¯ – восстановление

2Mg + 4H₂O + O₂ + 2H₂O = 2Mg(OH)₂ + 4H⁺ + 4OH^¯

4H₂O

v Молекулярное уравнение:

2Mg + O₂ + 2H₂O = 2Mg(OH)₂

v Направление перемещения электронов на условной схеме гальванопары: