Коррозия железа при неравномерной аэрации (доступ воздуха)

При неравномерной аэрации на поверхности металла образуется гальваническая пара особого вида. Участки металла, куда поступает кислород, будут катодами, а участки, к которым доступ кислорода затруднен ‒ анодами. Наблюдают это за образованием характерной окраски.

Железную пластинку очищают наждаком, промывают, высушивают фильтровальной бумагой: Еще лучше по верхней части ее протравить в 10-процентном растворе соляной кислоты.

На чистую поверхность наносят каплю реактива (100 мл 3-процентного раствора хлорида натрия, в который добавлено 0,5 мл 1-процентного свежеприготовленного раствора железо-цианистого калия К3[Fе(СN)6] и несколько капель 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина). Наблюдают явления, которые происходят под каплей раствора, учитывая, что участок металла, которая ближе к внешней части капли, лучше снабжается кислородом и выполняет роль катода. В центре капли доступ кислорода к металлу затруднен. Этот участок выполняет роль анода (рис.).

Коррозия металла под каплей раствора электролита при различной аэрации

Рис. Коррозия металла под каплей раствора электролита при различной аэрации

Через несколько минут появляется синяя окраска на поверхности металла в центре капли, по краям капли ‒ розовое кольцо. Через некоторое время перед розовым кольцом, ближе к центру капли, появляется бурое кольцо.

Коррозия железа (окисления атомов железа в ионы Fе2+) ‒ процесс, который происходит на анодном участке: FеО → Fе2+ + 2e. Электроны перемещаются в металле к внешним краям капли (к катоду). Образовавшийся синий осадок турнбулевой сини ‒ результат качественной реакции на ион Fе2+:

3Fе2+ + 2[Fе(СN)6]3- = Fе3[Fе(СN)6]2.

На катоде восстанавливается кислород:

2O + O2 + 4e = 4OН.

Ионы Fе2+ диффундируют в растворе от центра к внешним краям капли, гидроксильные ионы движутся в обратном направлении. В месте их встречи образуется малорастворимых гидроксид железа Fe(OH)2, который при взаимодействии с кислородом в присутствии влаги переходит в бурый осадок гидроксида железа Fe(ОН)3:

4Fе(ОН)2 + 2Н2O + O2 = 4Fе(ОН)3.

Этот опыт позволяет правильно понять процесс ржавления железа, при котором разрушается металл, прежде всего, в углублениях, куда плохо проникает воздух, а места, куда поступает кислород ‒ не испытывают коррозии.

Реактивы и оборудование: хлорид натрия NaС1, железо-цианистый калий К3[Fе(СN)6]; спиртовой раствор фенолфталеина; железная (стальная) пластинка, наждачная и фильтровальную бумагу.

Ваш отзыв

Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.

Опубликовано 15 Фев 2012 в 19:45. Рубрика: Гальваника. Вы можете следить за ответами к записи через RSS.
Вы можете оставить отзыв или трекбек со своего сайта.