Минералды өндірудің экологиялық аспектілері​

В месте контакта двух металлов корродирует более активный металл. Происходит отток электронов от более активного металла к менее активному. Металл тем активнее, чем более отрицателен его электродный потенциал. В таблице электродных потенциалов найдем:

EZn2+/Zn = — 0,763 В

EFe2+/Fe = — 0,440 В

ENi2+/Ni = — 0,250 В

EBi3+/Bi = + 0,215 В

В данном случае, цинк корродирует быстрее в контакте с висмутом, так как из перечисленных металлов, Bi является самым неактивным. В образовавшейся паре роль анода выполняет цинк.

Запишем уравнения электрохимической коррозии в серной кислоте:

Zn—Bi

К: 2H+ +2e— = H2

А: Zn — 2e— = Zn2+

Zn + 2H+ = Zn2++ H2

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Fe-Bi

К: 2H+ +2e— = H2

А: Fe — 3e— = Fe3+

2Fe + 6H+ = Fe3++ 3H2

2Fe + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2

Ni-Bi

К: 2H+ +2e— = H2

А: Ni — 2e— = Ni2+

Ni + 2H+ = Ni2++ H2

Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2

Будет ли оксидная пленка, образующаяся на кальции, обладать защитными свойствами?

Защитные свойства пленки оценивают величине фактора Пиллинга—Бэдвордса: (α = Vок/VМе), значения которого вы найдете в таблице, приведенной в теоретической части данного раздела. Мы рассчитаем значение α по формуле:

α = Vок/VМе = Мок·ρМе/(n·AMe·ρок)

Мок = 40+16=56 г/моль

AMe = 40 г/моль

n = 1

ρМе = 1,55 г/см3

ρок = 3,37 г/см3

α = Vок/VМе =56·1,55/(40·1·3,37)

α = 0,64

т.е α<1, а это значит, что оксидная пленка, образующаяся на Ca, не обладает защитными свойствами.

Задача 2. Приведите примеры двух металлов, пригодных для протекторной защиты железа. Для обоих случаев напишите уравнение электрохимической коррозии во влажной среде, насыщенной кислородом. Будет ли оксидная пленка, образующаяся на алюминии, обладать защитными свойствами?

Mg(OH)2+H2SO4->MgSO4(осадок)+2H2O. m(Mg(OH)2,100%)=m(Mg(OH)2,2%)*2%/100%=120*2/100=2,4г, n(Mg(OH)2)=m/M=2,4/58=0,0414моль. m(H2SO4,100%)=m(H2SO4,10%)*10%/100%=980*10/100=98г, n(H2SO4)=m/M=98/98=1моль, по ур-ю р-и на 1 моль гидроксида магния нужно 1 моль серной к-ты, а на 0,0414 моль гидроксида магния нужно 0,0414 моль серной к-ты, но дам дано 1 моль серной кислота=> H2SO4-избыток, а Mg(OH)2-недостаток, по нему и будм считать, n(MgSO4)=n(Mg(OH)2)=0,0414моль, m(MgSO4)=n*M=0,0414*120=4,968г. ответ: m(MgSO4)=4,968г.