Расчетами э.д.с. коррозионного элемента и энергии Гиббса коррозионного процесса подтвердите возможность электрохимической коррозии
Постоянный пользователь нашего ресурса написал нам почту в 1:11 с просьбой предоставить развернутый ответ на его вопрос. Наши эксперты отнесли этот вопрос к разделу Разное. Для ответа был привлечен один из опытных специалистов, который занимается написанием студенческих работ.
Цитируем вопрос ваш вопрос
Расчетами э.д.с. коррозионного элемента и энергии Гиббса коррозионного процесса подтвердите возможность электрохимической коррозии при температуре 298 К изделия из Zn в аэрированном растворе с pH=8 и активности ионов металла a=15×10^-4 моль/л. Давление кислорода над раствором считать равным стандартному давлению.Разбор вопроса и ответ на него
Раздел 'ЕГЭ (школьный)', к которому был отнесён этот вопрос является не простой рубрикой. Для подготовки ответа на вопросы из этой рубрики специалист должен обладать широкими познаниями в различных научных областях. Однако в нашей компании таковые имеются.
Вы спрашивали:
Расчетами э.д.с. коррозионного элемента и энергии Гиббса коррозионного процесса подтвердите возможность электрохимической коррозии при температуре 298 К изделия из Zn в аэрированном растворе с pH=8 и активности ионов металла a=15×10^-4 моль/л. Давление кислорода над раствором считать равным стандартному давлению.Конечно этот ответ может полностью не раскрыть тему вопроса, но мы постарались сделать его максимально полным. Предлагаем ознакомиться с мнением эксперта по этой теме:
A (+) Zn – 2e- → Zn2+
φа= φº(Zn2+/Zn) + 0,059/n ∙ lga(Zn+n) = –0,763 + 0,059/2 ∙ lg(15×10^-4) = –0,846 В
При коррозии в нейтральной аэрированной среде (в присутствии растворенного кислорода) или в щелочной среде происходит кислородная деполяризация:
К(-) 2H2O + O2 + 4e- → 4OH-
φк = φº(O2/OH-) + (RT/nF) ∙ ln(√aО2/aOH-²) = 1,229 + 0,0147 lg Р(О2) – 0,059рН
При Р(О2)=1 атм. φ(O2/OH-) = 1,229 – 0,059 ∙ 8 = 0,757 В >φа - возможна коррозия
Е=φк – φа = 0,757 – ( –0,846) = 1,603 В
ΔG = –nFЕ = –4 ∙ 96,485 ∙ 1,603 = –618,7 кДж
Однако вывод о возможности коррозии в данных условиях, исходя только из ТД фактора, - число теоретический.
Скорость коррозии лимитируется кинетическим фактором - скоростью самой медленной стадии, обычно катодной. Если коррозия с кислородной деполяризацией (как в нашем случае), то лимитирующая стадия - диффузия молекул О2 через диффузионный слой.
Скорость определяется предельной плотностью тока I пр:
I пр= 4F∙D(O2)∙C(O2)/δ ,
D(O2) - коэффициент диффузии кислорода,
C(O2) - концентрация кислорода в растворе,
δ - толщина диффузионного слоя.
К нам на почту приходит много вопросов. Мы стараемся отвечать на все. Однако вы должны понимать, что большая загруженность увеличивает время ответа. Сейчас среднее время ответа равно 13:50.