A redox víz tulajdonságai
A redox-eljárással a víz, valamint az azt alkotó kationok a hidroxid-ionok, hidrogén-működhet egy oxidálószert és egy redukálószert tartalmaz. Redukálószerként, a víz lehet oxidálva oxigént. Ez a folyamat a savas és lúgos közegben megfelel OVPOT fele reakció:
O2 + 4H + + 4e 2H2 O E o = + 1,23B, savas pH-jú 0
O2 + 2H2 O + 4e 4ON - E o = + 0,40V, lúgos pH = 14
OVPOT értékek azt jelzik, hogy a víz nagyon gyenge redukálószer.
Mivel a víz jellemzi potenciális oxidálószer redukciós reakció hidrogén előállítására:
2H + + 2e H2 E o = 0B, savas közegben
2H2 O + 2e → H 2 + 2OH - E o = - 0,83V lúgos.
Nyilvánvaló, az összes redukálószer, amelynek potenciálok alatti potenciális hidrogén-visszanyerés szabadulhat hidrogénatom vizes oldatokból. Gyakorlatilag, mivel a kinetikus nehézségek korlátozzák a képződését molekuláris hidrogén eltávolító képességét vizes oldatok egy néhány tized V rövid szénláncú (például nem -0,83V és -1,23V). Ez az extra feszültség különbség az úgynevezett túlfeszültségét hidrogéngáz fejlődése. Túlfeszrelé hidrogén fejlődése határozza meg a reakció mechanizmusa, és függ többek között, a természet és a felület a fém redukálószer. Például, a túlfeszültség a hidrogéngáz-fejlődés a higany elektróda 0,8 V, és a letiltása platina katalizáló ez a folyamat nulla. Az ólom rosszul oldódik híg sósav és a kénsav, nemcsak amiatt, hogy a kialakulása egy sűrű film sót, hanem amiatt is, hogy a nagy túlfeszültség hidrogénfejlődés vezetést. Az ábrán egy szaggatott vonal átlagos effektív potenciál hidrogén kisülési túlfeszültséggel a 0,5V. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a legtöbb fém savban feloldani a hidrogénfejlődés és a legaktívabb - alkálifém-, alkáliföldfém-, lantanidák és az aktinidák - vízben és alkalikus oldatok.
fémkorróziós
Korrózió - spontán pusztító folyamat hatása alatt a környezet. 5-től 30% -a a termelt fém mennyisége évente megsemmisül a korróziós folyamat. Failure gépek, berendezések, alkatrészek, amelyek előírják, javítását és leszerelését berendezés, ami hatalmas gazdasági veszteségeket - mintegy 4% -a nemzeti jövedelem az iparosodott országokban.
Ok korrózió - termodinamikai instabilitása fémek a környezetben, azaz fém oxidációs oxigénnel - spontán folyamat ΔG <0. Главными факторами, вызывающими коррозию являются:
- levegő hatására;
- merítés vízben és vizes oldatok;
- talajnedvesség hatására;
- korrozív gázok;
- merítéssel agresszív kémiai környezetben.
Szemléltető korróziós folyamat - egy rozsdás vas tetők. Még gondos ellátás 5 év kezdődik mtalla aktív pusztítás következtében a korrózió.
A besorolás a típusú korrózió:
- megváltoztatja a természetét a fémfelület (folyamatos, szelektív, szemcseközi, fekély);
- típusától korrozív környezetben (atmoszferikus, gáz, korrózió elektrolitok, nem-elektrolitok);
- A kölcsönhatás mechanizmusa a környezettel (kémiai, elektrokémiai, biológiai, sugárzás).
Gyakran előfordul, hogy a vas, réz és más fémek viselt szilárd oxid filmek. Néha ezek láthatatlanok ha a vastagság nem haladja meg a 400A ° C. Elszíneződés láttuk filmeket a 400 és 5000 A, és világosan látható a film van egy vastagsága több, mint 5000A. (Például, skála acél).
Lyukkorrózió - olyan korróziót. , Melyekben az egyes részeit egy fém tartozik a korrózió, ezzel csökken a mechanikai szilárdsága a része.
Korrózió sebessége mérjük a tömeg változása elvesztette (oxidált során korrózió) fém egységnyi területen egységnyi idő: W = m / S. Egység: mg / (m 2 · év), mg / (m 2 · óra). Annak megállapításához, a korróziós sebességek felhasználásával a tömeg, a térfogat, és fizikai módszerekkel. Mass az eljárások bonyolultak eljárások eltávolítják korróziós termékek, így több gyakran meghatározza a teljes erősítés a minta és minőségi összetételét az oxidációs termékek, majd újraszámítása meghatározott mennyiségű kárba fém. A volumetrikus módszer alapja térfogat mérésével abszorbeált oxigén vagy fejlődött hidrogén (használt elektrokémiai korrózió). Fizikai módszereket használnak mérjük az optikai vastagsága a kialakított filmek a fém felületén. Abban az esetben, elektrokémiai korrózió korróziós áram mért érték (vagy áramsűrűség), és a tömeg a reagálatlan fém összhangban Faraday-törvény. A korrózió sebessége befolyásolja különböző tényezők, beleértve a hőmérsékletet, az elektrolit összetétele, savassága (pH), a jelenléte anionok a klór, bróm, jód, gyorsuló korróziós folyamatok. Hőmérsékletfüggése az elektrokémiai korrózió mértéke nem egyértelmű, mivel a hőmérséklet növelésével csökken a az oxigén oldhatósága, ami jelentősen lelassítja a korróziós folyamatot, hőmérséklet közel 100 ° C-on pH hatása nagyban befolyásolja a korróziós folyamat: egy alumínium korróziós sebességének legalább pH = 7; pH-változás a nagy és lefelé vezet megugrott korrózió mértéke. Vas másképp viselkedik: a pH növekedésével a korrózió sebessége csökken, de a lúgos közegben passziváló bekövetkezik.
Van egy 10-skálán tibalnaya korrózióállóságát fémek:
Együtthatók. ellenállás v (mg / (m 2 · év)
- abszolút függőleges 1 10 -3
- valamint rezisztens október 2-3 -3 - 10 -2
- viszonylag stabil 3-4 október -2 - 10 -1
- viszonylag rezisztens 8-9 1-10
A gyakorlatban, fémeket használnak, hogy ellenállási együttható 3-4.
A korrózióállóság a fémek a periódusos:
1g. - megnövelt ellenállás Cu, Ag, Au;
2g. - instabil Be, Ba; ellenállóbb Zn, Cd, Hg;
3g. - Al (bevont szilárd oxid film);
4gr. - kémiailag ellenálló Sn, Pb (-oxid film).
Fémek 5.6 7.8 csoportok páros sorát egy nagy kapacitású, hogy passziválás, és ezért ellenálló a korróziónak: Ti, V, Cr, Co, Mo. A leginkább korrózióálló - egy csoportba tartozó fém 8, előnyösen több súlyos: Os, Ir, Pt.