UCHEES.RU - помощь студентам и школьникам

Возможна ли коррозия сплава Cu-Ni в растворе при следующих условиях a(OH-)=2,5•10-5 моль/л, a(Ni2+)=2•10-6 моль/л. Изобразите схему


В 3:15 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Возможна ли коррозия сплава Cu-Ni в растворе при следующих условиях a(OH-)=2,5•10-5 моль/л, a(Ni2+)=2•10-6 моль/л. Изобразите схему электродных процессов и условную схему коррозионного элемента.

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике "ЕГЭ (школьный)". Ваш вопрос звучал следующим образом: Возможна ли коррозия сплава Cu-Ni в растворе при следующих условиях a(OH-)=2,5•10-5 моль/л, a(Ni2+)=2•10-6 моль/л. Изобразите схему электродных процессов и условную схему коррозионного элемента.

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

В щелочной среде ( a(OH-)=2,5•10-5 моль/л) происходят следующее:
1. понижается окислительная активность кислорода (смещение равновесия в стор. восст-я) в соответствии с уравнениями:
О2 + 2Н2О+4е ⇆ 4ОН-
О2 + 4Н+ +4е⇆ 2Н2О
2. Возникает возможность протекания так называемых вторичных процессов, когда продукты коррозии реагируют с компонентами коррозионной среды. В данном случае - Ni2+ с OH- с образованием малорастворимыых пленок. Хоть и незначительны защитные свойства этого гидроксида, но они есть.
3. В области низких pH коррозия никеля идет с водородной деполяризацией. При повышении pH процесс смещается в область кислородной деполяризации, скорость которой почти всегда лимитируется диффузионными ограаничениями.

Поэтому в слабощелочной среде коррозия замедляется, или не происходит вообще, нужно посчитать φ.

При коррозии сплава Cu-Ni окисляться будет более активный металл.
φº(Ni +2/Ni) = -0,25 В, φº(Cu+2/Cu) = +0,34 В
т.е. Ni, кот. будет служить анодом:
А(+) Ni - 2е- → Ni +2
φа = φº + (RT/nF)∙ln(aNi+2) = -0,25 + 0,059/2∙ln(2∙10-6 ) = -0,637 В

Cu будет катодом, на котором может проходить деполяризация воды. Вид деполяризации зависит от наличия в коррозионной системе деполяризатора.
В щел. среде без доступа воздуха при водородной деполяризации:
2H2O + 2е- → H2 + 2OH–
φ = -0,83 + 0,059∙ln(2,5∙10-5) = -1,143 В < φа - водородная деполяризация не идет.
В щелочной среде ( a(OH-)=2,5•10-5 моль/л) с доступом кислорода – кислородная:
К(-) O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
φк = φº + (RT/nF)∙ln(aOH-) = 0,82 + 0,059/4∙ln(2,5∙10-5 ) = 0,626 В >φа - возможна коррозия

Схема:
A (-) Ni | H2O, OH-, O2 | Cu (+) K

Однако вывод о возможности коррозии в данных условиях - число теоретический.
Скорость коррозии лимитируется 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.
В данном сл. возможно лимитирование и анодной реакции, т.к. у Ni высокая пассивирующая способность.
Поскольку данных нет, невозможно посчитать скорость лимитирующей стадии и определить, будет ли проходить коррозия на самом деле


НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Андреева Ника Демьяновна - автор студенческих работ, заработанная сумма за  прошлый месяц 68 700 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Деятельность компании в цифрах:

Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.

РАЗДЕЛЫ САЙТА

Ответы на вопросы - в этот раздел попадают вопросы, которые задают нам посетители нашего сайта. Рубрику ведут эксперты различных научных отраслей.

Полезные статьи - раздел наполняется студенческой информацией, которая может помочь в сдаче экзаменов и сессий, а так же при написании различных учебных работ.

Красивые высказывания - цитаты, афоризмы, статусы для социальных сетей. Мы собрали полный сборник высказываний всех народов мира и отсортировали его по соответствующим рубрикам. Вы можете свободно поделиться любой цитатой с нашего сайта в социальных сетях без предварительного уведомления администрации.

ЗАДАТЬ ВОПРОС

НОВЫЕ ОТВЕТЫ

ПОХОЖИЕ ВОПРОСЫ