Redox Apa de proces precum și cationii sale constitutive ale ionilor de hidroxid, hidrogenul poate acționa ca oxidant și un reducator. Ca agent de reducere, apa poate fi oxidat la oxigen. Acest proces în medii acide și alcaline corespunde OVPOT jumătate de reacție:
O2 + 4H + + 4e 2H2O E o = + 1,23B, în pH acid 0
O2 + 2H2O + 4e 4 întrucât - E o = + 0,40V, pH alcalin = 14
Valorile OVPOT indică faptul că apa este foarte slab agent de reducere.
Deoarece apa se caracterizează potențialul de reacție de reducere oxidant pentru a produce hidrogen:
2H + + 2e H2 E o = 0B, într-un mediu acid
2H2O + 2e → H 2 + 2OH - E o = - 0,83V in alcalin.
Evident, toate având potențiale sub reducătoare potențială recuperarea hidrogenului poate elibera hidrogen din soluții apoase. Practic, din cauza dificultăților cinetice limitează formarea abilității de reducere a hidrogenului molecular a soluțiilor apoase de câteva zecimi de volți mai mici (de exemplu, nu -0,83V și -1,23V). Această diferență suplimentară de tensiune se numește suprapotențialul de evoluție a hidrogenului. Suprapotențialul evoluției hidrogenului este determinată de mecanismul de reacție și depinde, printre altele, de natura și suprafața reducătorul metalic. De exemplu, suprapotențialul de evoluție a hidrogenului la electrodul de mercur este de 0,8 V, iar pentru blacking catalizare platină acest proces este zero. Plumbul este slab solubil în acizi clorhidric și sulfuric diluat, nu numai datorită formării unei sări de film dens, dar, de asemenea, datorită supratensiunii ridicată la evoluția hidrogenului plumb. Figura prezintă o medie linie punctată eficace potențial supratensiunilor de descărcare de hidrogen cu 0.5V. În practică, acest lucru înseamnă că majoritatea metalelor se dizolvă în acid cu degajare de hidrogen și cel mai activ - metale alcaline, alcalino-pământos, lantanide și actinide - în apă și soluții alcaline.
coroziunea metalelor
Coroziunea - un proces spontan de distrugere sub influența mediului înconjurător. De la 5 la 30% din cantitatea produsă din metal pe an este distrus în procesul de coroziune. Eșecul de mașini, echipamente, piese de schimb, care necesită repararea și demontarea echipamentelor, ducând la pierderi economice uriașe - aproximativ 4% din venitul național în țările industrializate.
Cauza coroziune - termodinamica instabilitatea metalelor în mediul înconjurător, adică, oxidarea metalelor cu oxigen - proces spontan AG <0. Главными факторами, вызывающими коррозию являются:
- influența aerului;
- imersiune în apă și soluții apoase;
- Efectul umidității solului;
- expunerea la gaze corozive;
- imersiune în medii chimice agresive.
Ilustrative procesului de coroziune - un acoperiș de fier ruginite. Chiar și cu grijă atentă de 5 ani începe distrugerea activă mtalla, ca urmare a coroziunii.
Clasificarea tipurilor de coroziune:
- modifică natura suprafeței metalice (continuă, selectiv, intergranulară, ulcer);
- tipul de mediu coroziv (atmosferic, gaz, coroziune în electroliți, non-electroliti in);
- prin mecanismul de interacțiune cu mediul (chimice, electrochimice, biologice, radiații).
De multe ori, fier, cupru și alte metale suportate pelicule de oxid de solide. Uneori, ele sunt invizibile atunci când grosimea lor nu depășește 400A °. Decolorarea am văzut filme de 400 până la 5000 A, și clar vizibil pentru film avem o grosime mai mare de 5000A. (De exemplu, scala pe oțel).
Coroziune - este o astfel de coroziune. În care porțiuni individuale ale unui subiect de metal la coroziune, aceasta scade rezistența mecanică a piesei.
Rata de coroziune este măsurată prin variația masei pierdute (oxidat în timpul coroziunii) din metal pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp este: w = m / S. Exemplare: mg / (m2 · an), mg / (m2 · hr). Pentru a determina ratele de coroziune folosind masa, volumul și metodele fizice. Metodele de masă sunt procese complicate elimina produșii de coroziune, astfel încât cel mai adesea determină câștigul global al eșantionului și compoziția calitativă a produselor de oxidare, urmată de recalcularea set suma de metale irosite. Metoda volumetrică se bazează pe măsurarea volumului de oxigen absorbit sau hidrogen dezvoltat (utilizat pentru coroziunea electrochimică). Metodele fizice sunt utilizate pentru măsurarea grosimii optice a peliculelor formate pe suprafața metalică. În cazul valorii electrochimice coroziune coroziune curentă măsurată (sau densitatea de curent) și masa metalului nereacționat, în conformitate cu legea lui Faraday. La viteza de coroziune este influențată de diverși factori, inclusiv temperatura, compoziția electrolitului, aciditate (pH), prezența anionilor de clor, brom, iod, accelerarea proceselor de coroziune. Dependența de temperatură a vitezei de coroziune electrochimică este ambiguă, ca cu creșterea temperaturii scade solubilitatea oxigenului, care retardati semnificativ procesul de coroziune la, temperaturi apropiate de 100 ° C. Efectul pH-ului afectează în mare măsură procesul de coroziune: un minim viteză de coroziune de aluminiu la pH = 7; schimbarea pH-ului în ambele mari și în jos duce la o creștere bruscă a vitezei de coroziune. Iron se comportă în mod diferit: cu creșterea pH-ului viteza de coroziune scade, dar în care se produce o pasivare mediu alcalin.
Există o tibalnaya rezistență la coroziune 10 scară de metale:
Coeficienți. rezistență v (mg / (m2 · an)
- absolut vertical 1 10 -3
- bine rezistent este 2-3 de 10 -3-10 -2
- relativ stabil 3-4 octombrie -2-10 -1
- relativ rezistente la 8-9 1-10
În practică, metalele sunt folosite pentru coeficientul de rezistență la 3-4.
Rezistența la coroziune a metalelor din tabelul periodic:
1g. - creșterea rezistenței Cu, Ag, Au;
2g. - nestabil Be, Ba; mai rezistente Zn, Cd, Hg;
3g. - Al (acoperit cu peliculă de oxid solid);
4GR. - rezistente chimic Sn, Pb (film de oxid).
Fier 5.6 7.8 grupează în rânduri chiar au o capacitate mare de pasivizare și, prin urmare, rezistent la coroziune: Ti, V, Cr, Co, Mo Cel mai rezistent la coroziune - un metal din grupa 8, în special mai severe: Os, Ir, Pt.