- •Химия как наука. Атом, молекула.
- •Структура атома. Электрон, протон, нейтрон. Ядро атома. Изотопы, изобары, изотоны.
- •Вероятность нахождения электрона в пространстве. Главное и орбитальное, их характеристика.
- •Магнитное и спиновое квантовые числа, их характеристика.
- •10.Физический смысл порядкового номера элемента, номера периода и номера группы. Семейства элементов.
- •11.Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, их изменение в периодах и группах.
- •12.Водородная связь.
- •13.Межмолекулярное взаимодействие: ориентационное, дисперсионное, индукционное.
- •14.Классификация химических реакций. Реакции соединения, разложения, замещения и обмена, овр.
- •По тепловому эффекту реакции
- •Правила написания реакций двойного обмена
- •Восстановление
- •Свойства овр
- •Восстановители Окислители
- •Гомогенные и гетерогенные реакции
- •21.Зависимость скорости реакций от температуры. Правило Вант-Гоффа. Ответ:
- •Правило Вант-Гоффа
- •Энергия активации
- •24.Химическое равновесие. Константа равновесия для гомо- и гетерогенных систем.
- •27.Растворы электролитов. Теория электролитичекой диссоциации.
- •30.Кислоты, основания, соли с точки зрения теории электролитической диссоциации.
- •31.0Сновные понятия электрохимии. Строение металлов. Металлическая связь.
- •Строение металлов
- •Механизм металлической связи
- •32.Понятие об электродном потенциале и способе его измерения.
- •Измерение потенциалов
- •33.Факторы, влияющие на величину электродного потенциала. Уравнение Нернста.
- •34. Стандартный потенциал. Ряд стандартных электродных потенциалов. Ответ:
- •Ряд стандартных электродных потенциалов металлов
- •36.Электролиз. Основные понятия. Электролиз расплава хлорида натрия. Ответ:
- •Классификация
- •Кислотные аккумуляторы
- •Коррозионный элемент
- •Водородная и кислородная коррозия
- •45.Защита металлов от коррозии. Защитные покрытия. Изменение состава коррозионной среды.
- •46. Электрохимическая защита металлов: электро- и протекторная защита. Антикоррозионное легирование металлов.
Коррозионный элемент
При соприкосновении двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита, например, дождевой воды с растворенным углекислым газом CO2, образуется гальванический элемент, так называемый коррозионный элемент. Он представляет собой не что иное, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит медленное растворение металлического материала с более низким окислительно-восстановительным потенциалом; второй электрод в паре, как правило, не корродирует. Этот вид коррозии особо присущ металлам с высокими отрицательными потенциалами. Так, совсем небольшого количества примеси на поверхности металла с большим редокспотенциалом уже достаточно для возникновения коррозионного элемента. Особо подвержены риску места соприкосновения металлов с различными потенциалами, например, сварочные швы или заклёпки.
Если растворяющийся электрод коррозионно-стоек, процесс коррозии замедляется. На этом основана, например, защита железных изделий от коррозии путём оцинковки — цинк имеет более отрицательный потенциал, чем железо, поэтому в такой паре железо восстанавливается, а цинк должен корродировать. Однако в связи с образованием на поверхности цинка оксидной плёнки процесс коррозии сильно замедляется.
Водородная и кислородная коррозия
Если происходит восстановление ионов H3O+ или молекул воды H2O, говорят о водородной коррозии или коррозии с водородной деполяризацией. Восстановление ионов происходит по следующей схеме:
2H3O+ + 2e− → 2H2O + H2
или
2H2O + 2e− → 2OH− + H2
Если водород не выделяется, что часто происходит в нейтральной или сильно щелочной среде, происходит восстановление кислорода и здесь говорят о кислородной коррозии или коррозии с кислородной деполяризацией:
O2 + 2H2O + 4e− → 4OH−
Коррозионный элемент может образовываться не только при соприкосновении двух различных металлов. Коррозионный элемент образуется и в случае одного металла, если, например, структура поверхности неоднородна.
43.Протекание электрохимической коррозии в нейтральной и щелочной среде.
Ответ:
Коррозия металлов и методы защиты от коррозии
Коррозией называется процесс самопроизвольного разрушения
металлов под воздействием внешней среды. Все случаи коррозии
принято делать на два вида: химическую и электрохимическую. -
Химическая коррозия - это окисление металлов, не сопровож-
дающееся возникновением электрического тока. Примером хими-
ческой коррозии является образование окалины на железе при вы-
сокой температуре без участия электролитов,
Электрохимическая коррозия - разрушение металла, обуслов-
ленное его окислением в среде электролита и сопровождающееся
возникновением электрического тока в результате образования
гальванического элемента, который в этом случае называют корро-
зионным гальваническим элементом. Работа коррозионного галь-
ванического элемента обусловлена разностью потенциалов актив-
кого (анодного) участка и пассивного (катодного) участка. На
анодных участках коррозионного гальванического элемента проис-
ходит окисление (растворение) основного металла
Анод: Me - Ze = Mez+ .
На катодных участках, в зависимости от состава-среды, может
протекать восстановление кислорода, воды или ионов водорода,
которые всегда содержатся в воде и растворах, соприкасающихся с
воздухом.
Коррозия с участием кислорода называется коррозией с кисло-
родной деполяризацией. Она описывается уравнениями:
Анодный процесс: Me - Ze = Mez+
Катодный процесс:
а) в кислой среде (рН < 7)
О2 + 4Н+ + 4ё=2Н2O;
б) в нейтральной и щелочной среде (рН > 7)
О2 + 2Н2О + 4 e = 4OH¯
23
Коррозия, сопровождающаяся выделением водорода на катоде,
называется коррозией с водородной деполяризацией и описывается
уравнениями:
Анодный процесс: Me - Z e = Mez+
Катодный процесс:
а) в кислой среде (рН < 7)
2Н+ + 2e = Н2↑;
б) в нейтральной и щелочной среде (рН ≥ 7)
2H2O + 2e = H2↑ + 2OH¯.
Таким образом, электрохимическая коррозия возможна при
условии, когда электроны с анодных участков постоянно отводятся на
катодные, а затем удаляются с них окислителем. Коррозионный
гальванический элемент изображают следующим образом:
(A) MI| Н2О/Окислитель(О2 или Н+)| МII (примеси) (К).
Выделяемая иногда в отдельный вид грунтовая (почвенная)
коррозия может быть сведена к одному из вышеперечисленных
случаев.
44.Классификация электрохимической коррозии по условиям протекания и характеру коррозионных повреждений.
Ответ:
Коррозионные процессы классифицируют по механизму взаимодействия металлов с внешней средой; по виду коррозионной среды и условиям протекания процесса; по характеру коррозионных разрушений; по видам дополнительных воздействий, которым подвергается металл одновременно с действием коррозионной среды.
По механизму процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металлов.
Химическая коррозия — это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента среды протекают единовременно в одном акте. Продукты взаимодействия пространственно не разделены.
Электрохимическая коррозия — это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала.
По виду коррозионной среды и условиям протекания различают несколько видов коррозии.
Газовая коррозия - это химическая коррозия металлов в газовой среде при минимальном содержании влаги (как правило не более 0,1%) или при высоких температурах. В химической и нефтехимической промышленности такой вид коррозии встречается часто. Например, при получении серной кислоты на стадии окисления диоксида серы, при синтезе аммиака, получении азотной кислоты и хлористого водорода, в процессах синтеза органических спиртов, крекинга нефти и т.д.
Атмосферная коррозия — это коррозия металлов в атмосфере воздуха или любого влажного газа.
Подземная коррозия — это коррозия металлов в почвах и грунтах.
Биокоррозия — это коррозия, протекающая под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов.
Контактная коррозия — это вид коррозии, вызванный контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите.
Радиационная коррозия - это коррозия, обусловленная действием радиоактивного излучения.
Коррозия внешним током и коррозия блуждающим током. В первом случае — это коррозия металла, возникающая под воздействием тока от внешнего источника. Во втором случае — под воздействием блуждающего тока.
Коррозия под напряжением — коррозия, вызванная одновременным воздействием коррозионной среды и механических напряжений. Если это растягивающие напряжения, то может произойти растрескивание металла. Это очень опасный вид коррозии, особенно для конструкций, испытывающих механические нагрузки (оси, рессоры, автоклавы, паровые котлы, турбины и т.д.). Если металлические изделия подвергаются циклическим растягивающим напряжениям, то можно вызвать коррозионную усталость. Происходит понижение предела усталости металла. Такому виду коррозии подвержены рессоры автомобилей, канаты, валки прокатных станов.
Коррозионная кавитация — разрушение металла, обусловленное одновременным коррозионным и ударным воздействием внешней среды.
Фреттинг-коррозия — это коррозия, вызванная одновременно вибрацией и воздействием коррозионной среды. Устранить коррозию при трении или вибрации возможно правильным выбором конструкционного материала, снижением коэффициента трения, применением покрытий и т.д.
Коррозия называется сплошной, если она охватывает всю поверхность металла. Сплошная коррозия может быть равномерной, если процесс протекает с одинаковой скоростью по всей поверхности металла, и неравномерной когда скорость процесса неодинакова на различных участках поверхности. Равномерная коррозия наблюдается, например, при коррозии железных труб на воздухе.
При избирательной коррозии разрушается одна структурная составляющая или один компонент сплава. В качестве примеров можно привести графитизацию чугуна или обесцинкование латуней.
Местная (локальная) коррозия охватывает отдельные участки поверхности металла. Местная коррозия может быть выражена в виде отдельных пятен, не сильно углубленных в толщу металла; язв - разрушений, имеющих вид раковины, сильно углубленной в толщу металла, или точек (питтингов), глубоко проникающих в металл.
Первый вид наблюдается, например, при коррозии латуни в морской воде. Язвенная коррозия отмечена у сталей в грунте, а питтинговая — у аустенитной хромоникелевой стали в морской воде.
Подповерхностная коррозия начинается на поверхности, но затем распространяется в глубине металла. Продукты коррозии оказываются сосредоточенными в полостях металла. Этот вид коррозии вызывает вспучивание и расслоение металлических изделий.
Межкристаллитная коррозия характеризуется разрушением металла по границам зерен. Она особенно опасна тем, что внешний вид металла не меняется, но он быстро теряет прочность и пластичность и легко разрушается. Связано это с образованием между зернами рыхлых малопрочных продуктов коррозии. Этому виду разрушений особенно подвержены хромистые и хромоникелевые стали, никелевые и алюминиевые сплавы.
Щелевая коррозия вызывает разрушение металла под прокладками, в зазорах, резьбовых креплениях и т.д.
Продажа красок алюмол . качественные таможенно брокерские услуги помощь в выборе . люки чугунные тяжёлые.