Задача о Метеллах, заранее спасибо...

Технические металлы содержат примеси, и поверхность их менее однородна, чем поверхность химически чистых металлов. Поэтому они в большей степени подвержены электрохимической коррозии. Электрохимическая коррозия - это разрушение металла при контакте с раствором электролита с возникновением гальванической пары. Происходит не только окисление металла (как при химической коррозии) , но и возникновение электрического тока в системе «металл – окружающая среда» .
Электрохимическую коррозию вызывают:
Примеси других металлов и неметаллов. Чем дальше друг от друга в ряду напряжений расположены металлы, образующие гальваническую пару, тем выше скорость коррозии (контактная коррозия) .
Неоднородность поверхности металла, на которой образуется микрогальванический элемент (электролитом является влага) .
Электрохимические методы защиты от коррозии:
oПротекторная защита от морской и почвенной коррозии – соединение защищаемой металлической конструкции (трубопровод, корпус корабля) , находящейся в среде электролитов – почвенной или морской воды, с протектором из более активного металла (Zn, Mg, Al и их сплавы) . То есть искусственное создание гальванической пары (электрохимической цепи) , в которой протектор служит анодом и разрушается, предохраняя конструкцию. По мере разрушения протекторы заменяют. Радиус действия – 500 м.
oКатодная защита – разновидность протекторной защиты, в которой роль металла-протектора выполняет источник тока. Защищаемая конструкция соединяется с другим вспомогательным металлом (например, железный рельс) , помещенным в ту же среду, что и защищаемое изделие (например, в почву) через внешний источник тока. Конструкция соединяется с катодом (отрицательный полюс, восстановление окислителей из окружающей среды) , а металл-протектор – с анодом источника тока (положительный полюс, окисление и разрушение) . Радиус действия – 2000 м.

Электрохимическая коррозия

Электрохимическая коррозия происходит при взаимодействии металлов с жидкими электролитами, в основном растворами кислот, оснований и солей. Механизм процесса коррозии зависит от структуры металла, а так же от типа электролита. Сталь, как всякий металл, имеет кристаллическое строение, при котором атомы располагаются в соответствующем порядке, образуя характерную пространственную решетку. Кристаллы железа имеют строение, значительно отличающиеся от идеальной схемы, так как имеются пустоты, не занятые атомами металла, трещины, включения примесей к газов .
Металлы обладают хорошей электропроводностью, что обусловлено наличием свободных электронов, движение которых создает электрический ток. Числу свободных электронов соответствует эквивалентное число ион-атомов, т. е. атомов, утративших один или более электрон. В случае возникновения на концах металлического стержня разности потенциалов электроны движутся от полюса с высшим потенциалом к противоположному полюсу. Металлы, обладающие электронной проводимостью, являются проводниками первого рода, а электролиты которые имеют ионную проводимость проводниками второго рода.
Каждый металл имеет так называемую термодинамическую устойчивость, т е. способность ион-атомов переходить в раствор электролита. При погружении какого-либо металла в чистую воду определенное число положительных ионов отрывается от металла и переходит в раствор, оставляя на поверхности металла соответствующее число электронов. В результате этого металл, погруженный в воду, имея избыток свободных электронов, получает отрицательный электрический заряд, а на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой.
Положительные ионы (благодаря притяжению зарядов с противоположным знаком) удерживаются вблизи поверхности металла. Возникает поле электрических сил, которое притягивает к металлу ионы, находящиеся в растворе. Однако накопление ионов металла приводит к затормаживанию его дальнейшего растворения. Через некоторое время при определенном потенциале наступает подвижное равновесие.
Если металл погружается не в чистую волу, а в раствор, могут быть следующие случаи:
1. Энергия гидратации раствора недостаточна для нарушения связи между ион-атомами и электронами, При этом на поверхности металла будут накапливаться катионы из раствора, а поверхность приобретает положительный заряд. На границе металл - раствор устанавливается равновесие, а процесс коррозии прекращается.
2. Возможен переход ион-атомов в раствор, так как энергия гидратации больше чем энергия связи в металла. При этом коррозионный процесс протекает беспрепятственно.
Металл, погруженный в электролит, является единичным электродом. Однако абсолютная величина разности потенциалов поверхности металла и соприкасающегося с ним слоя раствора (а следовательно, и склонность металла, из которого выполнен электрод, к коррозии) не поддается измерению. Поэтому за электрод с условным нулевым потенциалом принимается водородный электрод, относительно которого определяются потенциалы всех металлов. Это так называемые нормальные потенциалы. Водородный электрод состоит из пластины, покрытой платиновой чернью, погруженной в раствор НС1 и омываемой водородом.
Нормальный потенциал может быть положительным или отрицательным. Он определяется при составлении элемента, одним электродом которого является водородный электрод, а другим - металл, погруженный в раствор соли этого металла при температуре 25' С и нормальном давлении. Величина потенциала зависит не только от типа металла, но и от концентрации раствора, температуры и давления. Все металлы в соответствии с их нормальными потенциалами, определенными по отношению к водородному электроду, образуют определенный ряд. Этот ряд позволяет определить разность потенциалов, которая возникает между двумя металлами, погруженными н абсолютно чистую, дистиллированную воду.