Question

Какое покрытие металла называется анодным и какое катодным? Назовите несколько металлов, которые могут служить для анодного и катодного покрытия железа. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе и в серной кислоте Что является продуктом коррозии?

Answer 1

В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — тот, где протекает процесс окисления. При работе электролизера (например, при рафинировании меди) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд) , здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод.
В то же время при работе гальванического элемента (к примеру, медно-цинкового) , избыток электронов (и отрицательный заряд) на одном из электродов обеспечивается не внешним источником тока, а собственно реакцией окисления металла (растворения цинка) , то есть здесь отрицательным, если следовать приведённому определению, будет уже анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди) , то есть катодом будет являться положительный электрод. Так, на приведённой иллюстрации изображён обозначенный знаком «+» катод гальванического элемента, на котором происходит восстановление меди.
В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора знак анода и катода меняется в зависимости от направления протекания тока.
В электротехнике катод — отрицательный электрод, ток течет от анода к катоду, электроны, соответственно, наоборот.

По механизму защиты различают анодные и катодные металлические покрытия. Металл анодных покрытий имеет электродный потенциал более отрицательный, чем потенциал защищаемого металла. В случае применения анодных покрытий не обязательно, чтобы оно было сплошным. При действии растворов электролитов в возникающим коррозионном элементе основной металл–покрытие основной металл является катодом и поэтому при достаточно большой площади покрытия не разрушается, а защищается электрохимически за счёт растворения металла покрытия. Примерами анодных покрытий являются покрытия железа цинком и кадмием. Анодные покрытия на железе, как правило, обладают сравнительно низкой стойкостью.
Катодные металлические покрытия, электродный потенциал которых более электроположителен, чем потенциал основного металла, могут служить надёжной защитой от коррозии только при условии отсутствия в них сквозных пор, трещин и других дефектов, так как они механически препятствуют проникновению агрессивной среды к основному металлу. Примерами катодных защитных покрытий являются покрытия железа медью, никелем, хромом и т. п.

Answer 2

Анодное и катодное покрытие металла

Анодное покрытие металла происходит, когда металл выступает в качестве анода в электрохимической реакции. В этом случае, анодный металл окисляется и переходит в ионное состояние. Катодное покрытие металла, наоборот, происходит, когда металл выступает в качестве катода и подвергается восстановлению.

Анодное и катодное покрытие железа

Несколько металлов могут использоваться для анодного и катодного покрытия железа. Например, цинк (Zn) может использоваться для анодного покрытия железа, создавая гальваническую пару, где цинк выступает в качестве анода и железо в качестве катода. Также никель (Ni) может использоваться для катодного покрытия железа.

Электронные уравнения анодного и катодного процессов при коррозии железа

При коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе и в серной кислоте, происходят следующие анодный и катодный процессы:

Анодный процесс: 4Fe + 6H2O + 3O2 → 4Fe(OH)3.

Катодный процесс: - Во влажном воздухе: 2H+ + 2e- → H2. - В серной кислоте: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2.

Продукт коррозии

Продуктом коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе является гидроксид железа (Fe(OH)3). В серной кислоте, продуктом коррозии будет сульфат железа (FeSO4).

Надеюсь, эта информация была полезной! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.