Question

Коррозия металлов Сепаратор подшипника из латуни марки ЛЦ40С на основе меди и цинка с
добавлением свинца и сурьмы покрыт слоем кадмия.
1. Определите тип покрытия относительно основного металла.
2. Рассмотрите два возможных варианта протекания процесса коррозии
изделия при частичном нарушении покрытия (царапина):
а) в атмосферных условиях;
б) в растворе разбавленной серной кислоты.
3. Для каждого случая составьте уравнения электродных процессов.
4. Определите продукты коррозии.
5. При кислотной коррозии определите металл, на котором происходит
локализация катодного процесса.

Answer 1

1. Тип покрытия относительно основного металла можно определить по составу покрытия и основного металла. В данном случае, покрытие слоя кадмия на основе меди и цинка с добавлением свинца и сурьмы является гальваническим покрытием. Гальваническое покрытие представляет собой метод, при котором металл наносится на основной металл путем электрохимического осаждения.

2. Рассмотрим два возможных варианта протекания процесса коррозии изделия при частичном нарушении покрытия (царапина):

а) В атмосферных условиях: При нарушении покрытия в атмосферных условиях, происходит контакт между основным металлом (латунь) и окружающей средой (воздух). При наличии влаги и кислорода воздуха, начинается аэробная коррозия. На металлической поверхности происходит реакция окисления металла, где металл теряет электроны, образуя ион металла в растворе. В данном случае, латунь будет окисляться, образуя ионы меди и цинка.

б) В растворе разбавленной серной кислоты: Когда покрытие нарушено в растворе разбавленной серной кислоты, происходит различный вид коррозии, называемый кислотной коррозией. В данном случае, серная кислота действует на основной металл, вызывая его растворение. Латунь будет растворяться в растворе серной кислоты.

3. Для каждого случая составим уравнения электродных процессов:

а) Уравнение электродного процесса при коррозии в атмосферных условиях:

Anode (окисление): Cu + Zn → Cu2+ + Zn2+ + 2e^-
Cathode (восстановление): O2 + 2H2O + 4e^- → 4OH^-

б) Уравнение электродного процесса при коррозии в растворе разбавленной серной кислоты:

Anode (окисление): Cu + Zn → Cu2+ + Zn2+ + 2e^-
Cathode (восстановление): H2SO4 + 2H2O + 6e^- → SO4^2- + 8H^-

4. Продукты коррозии будут зависеть от процессов, протекающих при коррозии. В первом случае, продуктами коррозии будут ионы меди (Cu2+) и цинка (Zn2+). Во втором случае, продуктами коррозии будут ионы меди (Cu2+), цинка (Zn2+) и ионы серы(SO4^2-).

5. При кислотной коррозии, локализация катодного процесса будет происходить на металле с более высоким потенциалом восстановления. В данном случае, катодный процесс (восстановление) будет локализоваться на металле меди (Cu), так как у меди потенциал восстановления выше, чем у цинка (Zn).