Автор Катеринка задал вопрос в разделе ВУЗы, Колледжи
химия. коррозия металлов и получил лучший ответ
Ответ от Просто Я[гуру]
В качестве протектора железа можно использовать только тот металл, который имеет меньший электродный потенциал восстановления, чем железо. Такой металл в гальванической паре с железом должен служить анодом и разрушаться в процессе атмосферной коррозии, предохраняя от коррозии изделие из железа.
Металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений левее железа, имеет меньший электродный потенциал восстановления, чем железо, поэтому может служить протектором железа. Протекторами могут быть алюминий, хром, цинк.
Возьмем в качестве протектора цинк.
Eº(Fe(2+)/Fe) = − 0,441 В
Еº(Zn(2+)/Zn) = − 0,76 B
Eº(Fe(2+)/Fe) > Еº(Zn(2+)/Zn)
При контакте железа с цинком возникает гальваническая пара Fe – Zn. При нарушении целостности цинкового покрытия и попадании этой гальванической пары в атмосферу влажного воздуха происходит процесс электрохимической коррозии. Поскольку цинк имеет меньший электродный потенциал восстановления, то в данной гальванической паре он будет служить анодом, а железо – катодом.
Водородный показатель рН = 7 соответствует нейтральной среде.
НЕЙТРАЛЬНАЯ СРЕДА В ПРИСУТСТВИИ КИСЛОРОДА ВОЗДУХА
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (–) Zn(0) – 2е → Zn(2+) │2 - процесс окисления на аноде
Катод (+) 2Н2О + О2 + 4е = 4ОН(-)│1 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию в нейтральной среде в присутствии кислорода воздуха.
2Zn + 2H2O + O2 = 2Zn(2+) + 4ОН(-)
В молекулярном виде.
2Zn + 2H2O + O2 = 2Zn(ОН)2↓
Гидроксид цинка, который образуется на поверхности железа, защищает железо от коррозии.
НЕЙТРАЛЬНАЯ СРЕДА В ПРИСУТСТВИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И КИСЛОРОДА ВОЗДУХА
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (–) Zn(0) - 2е → Zn(2+) │2 - процесс окисления на аноде
Катод (+) Н2О + О2 + СО2 + 4е = 2ОН(-) + СO3(2-)│1 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию в нейтральной среде в присутствии углекислого газа и кислорода воздуха.
2Zn + H2O + O2 + СО2 = 2Zn(2+) + 2ОН(-) + СO3(2-)
В молекулярном виде.
2Zn + H2O + O2 + СО2 = Zn2СО3(ОН)2↓