Строение металлов и свойства электролитов

Категория:
Цветные металлы


Строение металлов и свойства электролитов

Механизм электрохимической коррозии тесно связан со строением металла и свойствами электролита. Металлы, являясь кристаллическими телами, состоят из отдельных зерен. При кристаллизации границы зерен по своим физико-химическим свойствам получаются отличными от тела зерна. Примеси в металле наиболее часто скапливаются по границам зерен. При термической обработке в сплавах по границам зерен наблюдается появление новой структурной составляющей. Все эти различия между телом зерна и его границей, а также искажения кристаллической решетки благоприятствуют электрохимической коррозии.

Существенное значение для развития электрохимической коррозии имеет электропроводность металлов и электролитов. Металлы обладают электронной проводимостью, а растворы электролитов — ионной. В узлах решетки металлов размещаются не обычные атомы, а так называемые ион-атомы, находящиеся в связи с полусвободными электронами. Благодаря этому металлический атом попеременно становится то атомом, то ионом. Такое состояние можно условно обозначить в виде Ме+0, где Ме + — ион-атом металла, а — электрон. В случае прочного соединения ион-атома с электроном образуется нейтральный атом, а когда связь между ион-атомом и электроном нарушается (например, при растворении металла в кислоте), происходит образование металлического иона, заряженного положительно.

Ион-атомы, находящиеся на поверхности металла, подвержены одностороннему влиянию соседних ион-атомов, а связанные с ними электроны удалены на расстояние несколько большее, чем обычно. В результате этого на поверхности металла образуется электрический двойной слой, напоминающий конденсатор с обкладками из ионов металла Ме+ и из электронов. В связи с этим: 1) уход с металла ион-атома или электрона связан с затратой энергии на преодоление энергетического или потенциального барьера и 2) ион-атомы на поверхности металла не насыщены и на ней могут адсорбироваться молекулы, атомы и ионы.

В электролитах, являющихся растворами солей, кислот и оснований в воде, растворенные вещества находятся в виде ионов: положительно заряженных — катионов и отрицательно заряженных — анионов. Ионы в электролите гидратированы, т. е. связаны с определенным числом молекул воды, каждая из которых представляет собою диполь — полярную молекулу.

Гидратация ионов объясняется электростатическим взаимодействием их с молекулами воды. При гидратации ионов освобождается энергия, называемая энергией гидратации. Наоборот, для дегидратации требуется затрата такого же количества энергии. Гидратация сильно замедляет движение ионов через электролит.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум