коррозия меди

Ответ от Просто Я[гуру]
При контакте олова с медью возникает гальваническая пара Sn – Cu. При попадании этой гальванической пары в раствор электролита происходит процесс электрохимической коррозии. В атмосферных условиях роль электролита играет водная пленка, в которой могут быть растворены газы O2, CO2, SO2, H2S, NO2, NH3 и др.
При электрохимической коррозии анодом в гальванической паре анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку в электрохимическом ряду напряжений медь стоит правее, чем олово, то медь имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем олово. Значит, в данной гальванической паре медь будет катодом, а олово – анодом.
Eo(Sn(2+)/Sn) = – 0,140 B
Eo(Cu(2+)/Cu) = + 0,338 B
Eo(Cu(2+)/Cu) > Eo(Sn(2+)/Sn)
При электрохимической коррозии на аноде происходит окисление (разрушение) металла.
Me(0) – ne → Me(n+)
На катоде во «влажном воздухе» в зависимости от газового состава атмосферы могут протекать два основных процесса – восстановление молекулярного кислорода или восстановление ионов водорода.
2H2O + О2 + 4e → 4OH(-) (рН ≥ 7 – среда нейтральная или слабощелочная)
2Н (+) + 2е → Н2↑ (рН < 7 – среда кислая)
Электрохимическая коррозия во «влажном воздухе» в атмосфере кислорода воздуха.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Sn(0) - 2е → Sn(2+) │2 - процесс окисления на аноде
Катод (+) 2H2O + О2 + 4e → 4OH(-) │1 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию.
2Sn(0) + 2H2O + О2 → 2Sn(2+) + 4OH(-)
Уравнение электрохимической коррозии в молекулярной форме.
2Sn + 2H2O + О2 → 2Sn(OH)2↓
Схема гальванической пары
Анод (–) Sn | H2O + О2 | Cu Катод (+)
Электрохимическая коррозия в кислой среде.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Sn(0) - 2е → Sn(2+) │1 - процесс окисления на аноде
Катод (+) 2Н (+) + 2е → Н2↑ │1 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию.
Sn(0) + 2H(+) → Sn(2+) + Н2↑
Схема гальванической пары
Анод (–) Sn | 2H(+) | Cu Катод (+)
Если олово заменить серебром, то в гальванической паре Cu – Ag при нарушении целостности серебряного покрытия будет протекать электрохимическая коррозия. Но в этом случае медь уже будет являться анодом, как металл, имеющий меньший стандартный электродный потенциал.
Eo(Cu(2+)/Cu) = + 0,338 B
Eo(Ag(+)/Ag) = + 0,799 В
Eo(Ag(+)/Ag) > Eo(Cu(2+)/Cu)
При нарушении целостности серебряного покрытия и попадании гальванической пары в раствор электролита медь будет окисляться (корродировать). Раствором электролита может быть влажная атмосфера воздуха, в которой растворены O2, CO2.
Cu – 2e = Cu(2+)
2Cu + H2O + СО2 + О2 = Cu(OH)2*CuCO3
Схема гальванической пары
Анод (–) Cu | H2O + СО2 + О2 | Ag Катод (+)