Поиск по сайту

Жми

Присутствие свободных зарядов на поверхности металла с одной стороны и заряженных ионов в растворе с другой стороны приводит к возникновению разности потенциалов на границе «металл - раствор». Такая разность потенциалов между металлом и электролитом называется электрохимическим или электродным потенциалом металла. Потенциалы являются отрицательными, если сами металлы заряжены отрицательно по отношению к раствору, и положительными, если металлы заряжены положительно.

Значение электродного потенциала зависит от концентрации и вида ионов в растворе, температуры и ряда других факторов. Поэтому для сравнительной оценки электролитической стойкости металлов пользуются стандартными электродными потенциалами. Стандартный или нормальный электродный потенциал - это разность потенциалов между металлом, погруженным в раствор его соли, содержащей 1 г-ион металла в 1 л, и электродом сравнения, измеренная в нормальных условиях. В качестве электрода сравнения, как правило, используют нормальный водородный электрод, потенциал которого принимается равным нулю.

 

Нормальный водородный электрод представляет собой платиновый электрод, покрытый тонко измельченной платиной, погруженный в раствор HCl, и омывается пузырьками газообразного водорода, продуваемого через раствор (рис. 1.5). Платиновый электрод адсорбирует на своей поверхности водород, образуя водородный мешочек. Электролит водородного электрода в расчете на 1000 г воды содержит 43,18 г соляной кислоты, а обтекающий его поток водорода имеет давление 1 кгс/см2. Потенциал нормального водородного электрода принимается равным нулю.

Равновесные потенциалы различных электродов в растворах собственных солей, в которых концентрация равна единице, измеренные относительно нормального водородного электрода, называются нормальными потенциалами. Они образуют нормальный электрохимический ряд напряжений, по которому можно определить, какой из пары взятых металлов будет разрушаться (служить анодом) и степень опасности коррозийного процесса. Электрохимический ряд напряжений представлен в виде табл. 1.3.

Электрохимические потенциалы являются мерой, позволяющей оценить способность металла к переходу в раствор в виде ионов. Чем отрицательнее потенциал металла, тем менее прочно он удерживает свои ионы и тем более склонен к коррозии. Положительные значения потенциалов указывают на коррозионную стойкость металлов (благородность). Металлы, стоящие в таблице выше водорода, положительны по отношению к раствору и принимают из раствора положительные ионы.

Таблица 1.3

Стандартные электродные потенциалы металлов

Металл

Ионы

Потенциал, В

Металл

Ионы

Потенциал, В

Литий

Li+

- 3,045

Железо

Fe3+

- 0,036

Калий

K+

- 2,925

Водород

Н+

0,000

Барий

Ba+

- 2,900

Олово

Sn4+

+ 0,050

Стронций

Sr+

- 2,890

Сурьма

Sb3+

+ 0,200

Кальций

Са2+

- 2,800

Мышьяк

Аs3+

+ 0,280

Натрий

Nа2+

- 2,714

Висмут

Вi3+

+ 0,300

Магний

Мg2+

- 2,370

Медь

Сu2+

+ 0,337

Алюминий

Al3+

- 1,660

Кобальт

Со3+

+ 0,400

Марганец

Мn2+

- 1,180

Медь

Сu+

+ 0,521

Хром

Сr3+

- 0,913

Таллий

Тl3+

+ 0,720

Цинк

Zn2+

- 0,762

Ртуть

Hg2+

+ 0,854

Железо

Fe2+

- 0,440

Палладий

Рd2+

+ 0,987

Марганец

Мn3+

- 0,283

Иридий

Ir3+

+ 1,000

Никель

Ni2+

- 0,250

Платина

Pt2+

+ 1,190

Олово

Sn2+

- 0,140

Золото

Аu3+

+ 1,500

Свинец

Pb2+

- 0,130

Золото

Au+

+ 1,680