Опыт 1. Исследование относительной скорости коррозии железа в присутствии различных металлов

Коррозия как процесс самопроизвольный, протекает одновременно по всем возможным механизмам. Микроэлемент может возникнуть в любой точке изделия: достаточно попадания капли раствора на место соприкосновения двух металлов.

При электрохимической коррозии одни участки поверхности металла служат анодами, другие – катодами. На катодные участки притекают избыточные электроны, которые присоединяются к положительно заряженным ионам металла или нейтральным молекулам, приходящим из раствора к этим участкам. Наиболее часто встречаются катодные процессы, связанные с восстановлением ионов водорода (2Н⁺ + 2е = Н₂), или молекул кислорода (О₂ + 2Н₂О + 4е = 4ОН^- или О₂ + 4Н⁺ + 4е = 4Н₂О в зависимости от характера среды). В первом случае процесс называют коррозией с водородной деполяризацией, а во втором – коррозией с кислородной деполяризацией. Этим два процесса могут протекать одновременно.

Роль анода выполняет более активный металл, имеющий меньшую величину электродного потенциала.

Возьмите три одинаковых куска железной проволоки (гвозди). Один из них покройте медью. Для этого хорошо очистите проволоку наждачной бумагой и опустите на 2 – 3 минуты в раствор соли меди. Затем проволоку выньте из раствора и промойте водой. Ко второй проволоке прикрепите кусочек цинковой пластинки (или возьмите такой же по размерам кусочек оцинкованного железа). Третью проволоку оставьте без изменений для контроля. Опустите все три проволоки (гвозди) в пробирки, содержащие приблизительно по 1 мл 0,02 N раствора соляной кислоты.

Через пять минут проволочки выньте и добавьте к каждому раствору по 2 – 3 капли реактива на ион железа (II) K₃[Fe(CN)₆]. Реакция обнаружения ионов железа (II):

3Fe²⁺ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂ + K⁺

темно-синего цвета

Хорошо перемешайте и по интенсивности окраски сделайте вывод о количестве растворенного железа и о влиянии меди и цинка на скорость коррозии железа. Составьте схемы гальванических элементов. Запишите уравнения реакций на электродах.