133. Объясните сущность катодной защиты и катодных покрытий. В каких случаях они применяются? Приведите конкретные примеры и запишите уравнения соответствующих процессов в условиях щелочной среды (pH=10) и свободном доступе кислорода.
Ответ:
Катодные металлические покрытия - металл покрытия менее активный, чем защищаемый. В случае повреждения катодного покрытия коррозия основного металла, служащего анодом в образующемся гальваническом элементе, усиливается.
В условиях плохо проводящей среды используют катодную защиту - подсоединение защищаемой конструкции к отрицательному полюсу внешнего источника тока, а к положительному полюсу - вспомогательного электрода, любого по активности. При этом создается электролизная система, в которой защищаемая конструкция является катодом. На положительном электроде идут процессы окисления: самого анода (электрод растворимый) или восстановителя среды (электрод инертный).
Например, приведем схему защиты а) металлические отходы (активный электрод) или б) графитовый стержень (инертный электрод).
Составим схемы созданных при этом электролизных систем и уравнения анодно-катодных процессов в обоих случаях:
а)
- +
К(-) Fe ОН-, Н2О,О2 Fe (отходы)
рН = 10
К: ½ О2 + Н2О + 2е = 2ОН-
А(+): Fe – 2е = Fe2+
б)
- +
К(-) Fe ОН-, Н2О,О2 С
рН = 10
К: ½ О2 + Н2О + 2е = 2ОН-
А(+): 2ОН- – 2е = ½ О2 + Н2О