Уравнение протекторной защиты никеля в электролите

Примеры защиты металлов от коррозии

Видео:Электролит никелированияСкачать

Электролит никелирования

Решение задач по химии на покрытие металлов

Задание 284.
Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начавшееся выделение водорода вскоре почти прекращается. Однако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнения протекающей химической реакции.
Решение:
При опускании пластинки из чистого цинка в раствор разбавленной кислоты, начавшееся выделение водорода вскоре почти прекратится, потому что на пластинке из цинка образуется оксидная плёнка, которая будет препятствовать дальнейшему взаимодействию цинка с разбавленной кислотой. Оксидная плёнка образуется при взаимодействии цинка с кислородом, растворённым в воде по схеме:

Если прикоснуться к цинковой пластинке медной палочкой, то возникнет гальваническая пара цинк — медь, в которой цинк будет являться анодом, а медь – катодом. Это происходит, потому что стандартный электродный потенциал цинка (-0,763 В) значительно отрицательнее, чем потенциал меди (+0,34 В).

Анодный процесс: Zn 0 — 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= Zn 2+
Катодный процесс в кислой среде: 2Н + + 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= H2

Образующиеся ионы Zn 2+ будут с имеющимися анионами кислоты давать соль, а ионы водорода Н + , деполяризуясь на медной палочке, Zn 0 — 2 = Zn 2+ образуют водород, который в виде пузырьков газа выделяется из раствора. Ионно-молекулярное уравнение реакции будет иметь вид:

Zn + 2H + = Zn 2+ + H2

Задание 285.
В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворенный кислород. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Решение:
Для предотвращения коррозии стальных конструкций применяется протекторная защита: создаётся электрический контакт защищаемой конструкции с протектором – более активным металлом (обычно Zn, Mg, Al или их сплавы). При таком контакте возникает гальваническая пара типа Zn — Fe и коррозии подвергается протектор, а не сама стальная конструкция (трубопровод, корпус корабля и т.п.). Например, корпус корабля защищают протектором – цинковые брусья, которые крепят в нескольких местах днища корабля. Под действием морской воды и кислорода цинк разрушается, а корпус корабля защищается, таким образом, от коррозии. При этом протекают следующие электрохимические процессы:

Анодный процесс: Zn 0 — 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= Zn 2+ ;
Катодный процесс:
а) в нейтральной или щелочной среде: 1/2O2 + H2O + 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= 2OH — ;
б) в кислой среде: 1/2O2 + 2H + + 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= H2O

Таким образом, цинк разрушается, окисляясь до ионов Zn2+, которые с гидроксильными ионами образуют нерастворимый гидроксид Zn(OH)2 или в виде ионов Zn2+ уходит в раствор, если реакция среды кислая. Основной металл остаётся неповреждённым.

Задание 286.
Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие — анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?
Решение:
Железо имеет более электроотрицательный стандартный электродный потенциал (-0,44 В), чем никель (-0,24 В), поэтому железо является анодом, никель – катодом.

Анодный процесс – окисление металла: Fe 0 — 2 = Fe 2+

и катодный процесс – восстановление ионов водорода (водородная деполяризация) или молекул кислорода (кислородная деполяризация). Поэтому при коррозии пары Fe — Ni с водородной деполяризацией происходит следующие процессы:

Анодный процесс: Fe 0 — 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= Fe 2+
Катодный процесс: в кислой среде: 2Н + + 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= Н2

Продуктом коррозии будет газообразный водород соединение железа с кислотным остатком (соль).

При коррозии пары Fe — Ni в атмосферных условиях на катоде происходит кислородная деполяризация, а на аноде – окисление железа:

Анодный процесс: Fe 0 — 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= Fe 2+
Катодный процесс:
в нейтральной среде: 1/2O2 + H2O + 2 Уравнение протекторной защиты никеля в электролите= 2OH —

Так как ионы Fe 2+ с гидроксид-ионами ОН — образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Fe(OH)2. При контакте с кислородом воздуха Fe(OH)2 быстро окисляется до метагидроксида железа FeO(OH), приобретая характерный для него бурый цвет:

Так как никель имеет более электроположительный стандартный электродный потенциал, чем железо, то данное покрытие является катодным. При повреждении катодного покрытия (или наличия пор) возникает коррозионный элемент, в котором основной материал в поре служит анодом и растворяется, а материал покрытия – катодом, на котором выделяется водород или поглощается кислород. Следовательно, данное катодное покрытие может защищать железо от коррозии лишь при отсутствии пор и повреждений покрытия.

Видео:Электрохимическая защита. Протекторная защитаСкачать

Электрохимическая защита. Протекторная защита

В чем заключается сущность протекторной защиты металлов от коррозии?

—>Просмотров : 350 | —>Добавил : V_V (02.02.2021) (Изменено: 02.02.2021)

Всего ответов: 1
Обсуждение вопроса:

Уравнение протекторной защиты никеля в электролите

Уравнение протекторной защиты никеля в электролите

Сущность протекторной защиты заключается в том, что конструкцию соединяют с протектором – более активным металлом, чем металл защищаемой конструкции. В качестве протектора при защите стальных изделий обычно используют магний, алюминий, цинк и их сплавы. В процессе коррозии протектор служит анодом и разрушается, тем самым предохраняя от разрушения конструкцию.

Fe (катод): O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻

Zn (анод): Zn – 2e → Zn²⁺

Суммарная реакция: 2Zn + O₂ + 2H₂O → 2Zn(OH)₂

Видео:Электрохимическая коррозияСкачать

Электрохимическая коррозия

Приведите примеры двух металлов, пригодных для протекторной защиты никеля. Для обоих случаев напишите уравнение электрохимической

Видео:Гальваническая (протекторная) защитаСкачать

Гальваническая (протекторная) защита

Ваш ответ

Видео:Электрохимическая защита. Катодная защитаСкачать

Электрохимическая защита. Катодная защита

решение вопроса

Видео:Коррозия металлов и способы защиты от нееСкачать

Коррозия металлов и способы защиты от нее

Похожие вопросы

  • Все категории
  • экономические 43,299
  • гуманитарные 33,630
  • юридические 17,900
  • школьный раздел 607,256
  • разное 16,836

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

🎥 Видео

Cистема для контроля катодной защитыСкачать

Cистема для контроля катодной защиты

Коррозия металла. Химия – ПростоСкачать

Коррозия металла. Химия – Просто

6 способов защиты от коррозииСкачать

6 способов защиты от коррозии

Электрохимическая коррозия (алюминий — медь)Скачать

Электрохимическая коррозия (алюминий — медь)

Атмосферная коррозияСкачать

Атмосферная коррозия

Расположение элементов протекторной защитыСкачать

Расположение элементов протекторной защиты

Протектор магниевый ПМ 5,10,20Скачать

Протектор магниевый ПМ 5,10,20

Химия 11 класс (Урок№9 - Коррозия металлов и её предупреждение.)Скачать

Химия 11 класс (Урок№9 - Коррозия металлов и её предупреждение.)

Химия, 9-й класс, Понятие о коррозии. Методы защиты от коррозииСкачать

Химия, 9-й класс, Понятие о коррозии. Методы защиты от коррозии

Защита трубопроводов от коррозииСкачать

Защита трубопроводов от коррозии

учебный фильм настройка и эксплуатация станции катодной защиты ПротекСкачать

учебный фильм настройка и эксплуатация станции катодной защиты Протек

Защита от коррозии. Почему ржавеют автомобили. Why do cars rust. Электрохимический способ защиты.Скачать

Защита от коррозии. Почему ржавеют автомобили. Why do cars rust. Электрохимический способ защиты.

Общая и неорганическая химия. Электролиз солей и коррозия металловСкачать

Общая и неорганическая химия. Электролиз солей и коррозия металлов

Активные методы защиты газопроводовСкачать

Активные методы защиты газопроводов
Поделиться или сохранить к себе: