ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрохимическое восстановление катионов, существующих в нескольких ступенях окисления из "Атмосферная коррозия металлов (не хватает много страниц) " Процесс коррозии может, как было выше показано, протекать не только вследствие сопряженных катодных реакций восстановления кислорода, водорода или параллельного течения той и другой реакции, но и в результате реакций электрохимического восстановления катионов, существующих в нескольких ступенях окисления, а также неорганических анионов. [c.49] Рассмотрим возможность развития коррозии за счет реакций восстановления ионов высшей валентности, которые можно рассматривать как окислительно-восстановительные. Потенциалы некоторых реакций приведены в табл. ] ]. [c.49] Из уравнения (83,1) видно, что чем выше концентрация окисленной формы вещества, тем более положителен и окислительно-восстановительный потенциал системы. [c.50] Смещение потенциала электрода от равновесного в отрицательную сторону должно привести к сдвигу равновесия вправо, т. е. к протеканию реакции восстановления. Сдвиг потенциала в положительную сторону, наоборот, способствует преимущественному течению процесса окисления. [c.50] Для того чтобы решить вопрос о том, могут ли те или иные ионы высшей валентности выступать в качестве катодных деполяризаторов, т. е. окислять металл, необходимо подсчитать свободную энергию суммарной реакции. Если она окажется отрицательной, процесс возможен, при положительном же значении — процесс невозможен. Покажем это на примере коррозии железа и меди в электролитах, содержащих собственные ионы высшей валентности. [c.50] Суммарная реакция, характеризующая возможность окисления железа трехвалентными ее ионами, опишется уравнением (85,1). Подсчитаем свободную энергию суммарной реакции. Последняя, как известно, равна сумме свободных энергий образования продуктов реакции за вычетом суммы свободных энергий образования исходных веществ. [c.50] Отсюда следует, что реакция (85,1) возможна. [c.50] Суммарная реакция, характеризующая возможность окисления меди двувалентными ее ионами, описывается уравнением (86,1). Подсчет свободной энергии суммарной реакции дает следующие результаты. [c.51] Реакция (86,1), судя по данным ее свободной энергии, протекать не может и, следовательно, медь не может корродировать за счет реакции восстановления двувалентных ионов меди. [c.51] Ионы трехвалентного железа, наоборот, являются в присутствии железа неустойчивыми и подвергаются восстановлению. [c.51] В отсутствие внешней поляризации электроны, необходимою д.ця протекания этой катодной реакции восстановления ионов Fe , будут, естественно, поступать лишь за счет анодной реакции Fe+ 2 , т. е. процесса растворения железа. Этот процесс в замкнутой системе будет идти до тех пор, пока потенциалы анодной ( pi) и катодной реакций (фг) не сравняются. Равновесие для рассматриваемой системы наступит при ф1 = фг. [c.51] Учитывая последнее, можно заключить, что равповесие наступит при весьма низкой концентрации Fe в растворе. Иными словами, коррозионный процесс за счет сопряженной реакции Fe + 0 F может идти длительно. Если же имеется постоянный подвод ионов трехвалентного железа, анодное растворение металла может идти сколь угодно долго. [c.52] Рассмотренная выше реакция, как известно, протекает в кислой среде и поэтому наряду с ней на металле будет протекать процесс восстановления ионов водорода, а также иногда и кислорода, т. е. будет наблюдаться смешанная деполяризация. Подобные процессы реализуются при коррозии оборудования горнорудных шахт. В результате содержания в рудничных водах ионов трехвалентного железа и кислого характера среды наблюдается усиленная коррозия оборудования. [c.52] Вернуться к основной статье