Отличия МГЭ от ГЭ.. Процессы на электродах. Катод, восстановление окислителей

Отличия МГЭ от ГЭ.

1. МГЭ – коротко замкнут, нет внешней цепи, вся эл. энергия переходит в тепло.

2. Не имеет пористой перегородки.

Процесс идет пока весь металл на аноде не разрушится. Поляризация в данном случае оказывает положительное значение – скорость снижается.

Процессы на электродах

Анод, окисление анода	Катод, восстановление окислителей
1. Окисление материала анода Me^o-ne→ Meⁿ⁺ 2. Вторичные процессы а) Образование гидроксидов Me^o+nOH^-→ Me(OH)_n Fe²⁺+2OH^-→ Fe(OH)₂ Обычно имеет место дальнейшее окисление: Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→ 4Fe(OH)₃→ H₂O+FeOOH б) Образование малорастворимых веществ 3Me²⁺+2PO₄^3-→ Me₃(PO₄)₂ Fe³⁺+ PO₄^3-→ FePO₄	О₂	Н₂
	Коррозия с кислородной деполяризацией	Коррозия с водородной деполяризацией
	1. pH< 7 (кислая среда) О₂+4e+4H⁺→ 2H₂O pH> 7 (щелочная среда) О₂+4e+2H₂O→ 4ОH^- Имеет место поглощение кислорода. Значение потенциала этого окислителя можно рассчитать используя выражение для расчета Е^Р электрода. P(O₂)=0, 21 т. к. O₂ – 21% в воздухе. Е^Р=Е⁰+0, 059/4 lg P(O₂)/a(OH^-)⁴ =0, 401+0, 0148 lg 0, 21/a(OH^-)⁴ =1, 217-0, 059рН Из ур-й видно, что для расчета потенциала этого окислителя можно воспользоваться значением потенциала кислородного электрода. Способствует поглощению О₂: 1)увеличение диффузии 2)увеличение концентрации О₂ 3)уменьшение толщины оксидной пленки	1. pH< 7 (кислая среда) 2H⁺+2e→ H₂ pH> 7 (щелочная среда) 2H₂O+2e→ H₂+2ОH^- Имеет место выделение водорода. Из ур-й видно, что для расчета потенциала этого окислителя можно воспользоваться значением потенциала водородного электрода. P(Н₂)=5*10^-7(конц-я водорода в воздухе) lg P(Н₂)=6, 3 Е^Р=Е⁰+0, 059/2 lg a(H⁺)² /P(Н₂)=0, 186-0, 059рН Способствует выделению Н₂ 1)увеличение температуры (t) 2)увеличение концентрации Н⁺ 3)природа электрода 4)уменьшение рН

Концентрационная поляризации при выделении Н₂ не значительна, т. к. малы размеры протона, высока его подвижность, т. е. нет недостатка реагентов в электродной зоне.

Чтобы снизить скорость водородной деполяризации необходимо:

1)уменьшение концентрации ионов Н⁺;

2)очистить металл от примесей

3)понизить температуру.

Кислородная деполяризация – молекула О₂ больше по размеру(100тыс раз), менее подвижны концентрационная поляризация более значительна. Но природа катодных участков не влияет на поглощение кислорода.

Чтобы снизить скорость кислородной деполяризации:

1)уменьшение концентрации кислорода у поверхность электрода

2)снизить P(O₂) над раствором

3)изолировать металл от окислителя

Деполяризаторы ускоряют коррозию. Поляризация снижает скорость коррозии. Введение деполяризации стимулирует катодный процесс и ускоряет коррозионное разложение.

Алгоритм решения задач:

1)Сравнить Е⁰ контактирующих металлов, определить анод, Е_А< Е_К, рассчитать Е^Р окислителей.

2) Сопоставить Е^Р окислителей и Е_А сделать вывод о виде деполяризации (коррозии).

3)Схема МГЭ

4)Процессы на электродах.

⇐ Предыдущая 12