≡× MENÜ

• Szivattyúk kutakhoz
• Szűrők tisztításhoz
• Egész fúrás
• Fúrólyukszivattyúk
• Kutak

A víz pH és RON megoldások ionos terméke. A víz disszociációja. Hidrogénjelző. Az elektrolitok elektrolitok vizes oldatainak szerdánál

Tiszta víz, bár rossz (az elektrolit oldatokhoz képest), de elvégezheti az elektromos áramot. Ezt a vízmolekula azon képessége okozza, hogy a vízmolekula két ionba bomlásba kerüljön (disszociálja), amelyek tiszta vízben elektromos áramvezetők (az elektrolitikus disszociáció a disszociáció alatt van - az ionok bomlása):

Hidrogénjelző (pH) A hidrogénionok aktivitását vagy koncentrációját jellemző értékekben. A hidrogén jelzőt a pH jelzi. A hidrogén mutató számszerűen egyenlő a negatív decimális logaritmusa tevékenység vagy hidrogénionok koncentrációját kifejezve egy liter mol: pH \u003d -lg [H +], ha a [H +]\u003e 10-7mol / l, [OH-]<10-7моль/л -среда кислая; рН<7.Если [ H+ ]<10-7 моль/л, [ OH-]>10-7mol / l - alkáli; pH\u003e 7. Sók hidrolízisa - Ez a vízionok sós ionok kémiai kölcsönhatása, ami gyenge elektrolit képződéséhez vezet. egy). A hidrolízis nem lehetséges erős alap és erős sav ( Kbr, NaCl., Nano3), Nem lesz hidrolízissel, mivel ebben az esetben a gyenge elektrolit nincs kialakítva. Nincs ilyen oldat \u003d 7. A közeg reakciója semleges marad. 2). Hidrolízis a kationon keresztül (csak a kation belép a reakcióba vízzel). Gyenge bázissal és súlyos savval képzett sóknál

(Fecl2., Nh4cl, AL2 (SO4) 3,MgSO4.)

a kation hidrolízisnek van kitéve:

Fecl2 + hoh<=>FE (OH) Cl + HCl Fe2 + + 2CL- + H + + OH-<=> FEOH + + 2CL- + H +

A hidrolízis eredményeként a gyenge elektrolit, a H + ion és más ionok keletkeznek. pH-oldat< 7 (раствор приобретает кислую реакцию). 3). Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион). Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой

(CLO., K2sio3., Na2co3,Ch3coona)

anionra hidrolízisének van kitéve, ami gyenge elektrolit, hidroxid-ion- és más ionok következtében következik be.

K2SIO3 + NOH<=>KHSIO3 + KON 2K + + SIO32- + N + + OH-<=> NSIO3- + 2K + +

az ilyen megoldások pH-ja\u003e 7 (az oldat lúgos reakciót szerez) .4). A közös hidrolízis (egy kation és anison a vízzel való reakcióba beilleszthető). A gyenge bázis és gyenge sav által alkotott só

(CH 3SOONNN 4., (NN 4) 2O 3, AL2S3.),

ezt a kation és az anion hidrolizálja. Ennek eredményeképpen rosszindulatú bázis és sav van kialakítva. Az ilyen sók pH-értéke a sav és bázis relatív erejétől függ. A sav és bázis erő mérése a megfelelő reagens disszociációs állandója. Ezeknek az oldatoknak a reakciója semleges, gyengén savas vagy gyengén lúgos lehet:

AL2S3 + 6H2O \u003d\u003e 2AL (OH) 3V + 3H2S ^

A hidrolízis reverzibilis folyamat. A hidrolízis visszafordíthatatlan, ha oldhatatlan bázis és (vagy) illékony sav van kialakítva a reakció következtében.

A disszociáció különleges esete (az anyagok - ionmolekulák vagy gyökök nagyobb részecskéinek bomlási folyamata - kisebb méretű részecskék) egy elektrolitikus disszociáció, amelyben az elektrolitnak nevezett anyag semleges molekulái (a a poláros oldószer molekulái) szétesnek a töltött részecskéken: kationok és anionok. Ez megmagyarázza a jelenlegi folytatás képességét.

A szokásos megosztani az elektrolitok két csoportba való megosztását: gyenge és erős. A víz gyenge elektrolitokra utal, a víz disszociációját kis mennyiségű disszociált molekulák jellemzik, mivel ezek elég tartósan tartósak, és gyakorlatilag nem szétesnek az ionokról. Tiszta (szennyeződés nélkül) A víz gyengén elektromos áram. Ez a molekula kémiai jellegének köszönhető, ha pozitívan polarizált hidrogénatomokat vezetünk be egy viszonylag kis oxigénatom elektronikus héjába, amely negatívan polarizálódik.

Az elektrolitok szilárdságát és gyengeségét jellemezzük (az α jelöli, gyakran ez az érték a 0-tól 100-ig vagy a 0-tól 1-ig terjedő frakcióiban van kifejezve, azaz az ionokba való szétbonylásának képessége a törött részecskék számát a részecskék részéhez az összeomláshoz. Az ilyen anyagok, például savak, sók és bázisok az ionoknál a poláros széteső részétől függően teljesen. A víz disszociációját a H2O molekulák összeomlása kíséri a H + protonhoz és a hidroxilcsoporthoz. Ha az elektrolit disszociációs egyenletet az űrlapon képviseli: m \u003d K ++ A-, akkor a víz disszociációját az egyenlet: H2O↔n ++ ON- és az egyenlet, azzal jellemezve, hogy a disszociáció mértéke A vizet kiszámítjuk, kétféle típusú (a kialakult protonok koncentrációja vagy a kialakult hidroxilcsoportok koncentrációja révén): α \u003d [H +] / [H2O] vagy α \u003d [IT] / [H2O]. Mivel az anyag kémiai jellegét befolyásolja az α értéke, hanem az oldat koncentrációja vagy annak hőmérséklete, akkor szokásos beszélgetni a disszociáció látszólagos (képzeletbeli) fokáról.

A gyenge elektrolitok molekuláinak tendenciáját, beleértve a vizet, az ionok bomlását egy disszociációs állandóság jellemzi (az egyensúlyi konstans különleges esete), amely szokásos, hogy KD-ként jelöljük. Ennek az értéknek a kiszámításához az aktív tömegek törvényét alkalmazzák, amely meghatározza a kapott és kezdő anyag tömege közötti összefüggést. A víz elektrolitikus disszociációja az eredeti vízmolekulák bomlása hidrogén-protonokon és a hidroxilcsoport, ezért az egyenlet: KD \u003d [H +]. [Ő -] / [H2O]. Ez a víz értéke állandó, és függ a hőmérséklettől, 25 ° C hőmérsékleten, CD \u003d 1,86,10-16.

A vizet (18 gramm / mol) móltömegének ismeretében, valamint a disszociált molekulák koncentrációjának elhanyagolása és 1000 g 1 dm3 víz tömegének bevételével kiszámítható a notexed molekulák koncentrációjának 1 dm3 vízben H2O] \u003d 1000 / 18,0153 \u003d 55,51 mol / dm3. Ezután a disszociációs állandó egyenletből a protonkoncentrációk és a hidroxilcsoportok termékét lehet megtalálni: [H +]. [IT] \u003d 1,86,10-16,55,51 \u003d 1.10-14. Amikor a négyzetgyöket eltávolítják a kapott értékből, a protonokat (hidrogénionok) kapjuk, amely meghatározza az oldat savasságát és egyenlő a hidroxilcsoportok koncentrációjával: [H +] \u003d [IT] \u003d 1,10-7.

De az ilyen tisztaság természetében nincs olyan tisztaság, amely az oldott gázok vagy a vízszennyezés más anyagokkal történő jelenlétének köszönhetően (valójában a víz különböző elektrolitok oldata), ezért 25 ° C-os, a hidrogén protonok koncentrációja vagy a hidroxilcsoportok koncentrációja az 1.10-7. Azaz, a víz savasság annak köszönhető, hogy az áramlás a nem csak egy ilyen folyamat, mint a víz disszociációs. Ez a negatív logaritmus a hidrogénionok koncentrációja (pH), bevezetjük a víz és a vizes oldatok savasságának vagy lúgosságának értékelésére, mivel a negatív fokozatokkal rendelkező számokat nehéz használni. Tiszta víz pH \u003d 7, de mivel nincs tiszta víz a természetben, és a víz disszociációja más oldott elektrolitok bomlásával együtt a hidrogénjelző kevesebb vagy több, mint 7, vagyis víz, Majdnem, pH ≠ 7.

A víz disszociációja. Hidrogénjelző.

BAN BEN az ODA nagyon gyenge elektrolit. (Elektrolit - anyag, oldat vagy olvadék, amely elektromos áramot végez). A víz disszociálja (szétesik) az ionjainak összetevőire:

H 2 o ↔ h + + ő -

Iontermék a vízW \u003d [h +] · [IT] \u003d 10 -14 \u003d CONST (A szögletes zárójelben a mol / lionok moláris koncentrációja feltételesen jelzi). A gyakorlatban a hidrogén jelzőt a közeg meghatározására használják. A hidrogénjelző a hidrogénionok moláris koncentrációjának negatív decimális logaritmusa:pH \u003d - LG [N +] és 0-ban van<рН<14

Oldatban	szerda	ph
[H +]\u003e [Ő -]	Savanyú	ph< 7
[H +] \u003d [IT -] \u003d 10-7 mol / l	Semleges	pH \u003d - LG [N +] \u003d - LG 10 -7 \u003d - (- 7) \u003d 7
[Ő -]\u003e [H +]	Lúgos	pH\u003e 7.

hol	ph	hol	ph
gyomor		Eső	5,5-6,5
belek	8,5 - 9	Vízvíz	6-6,5-7
bőr	5,5 -6	Tengeri víz	8-8,5
vér	7,35-7,45	A talaj	4-10

Hidrolízis

A vízionok sós ionok kölcsönhatása, amelyben a pH-t hidrogénjelző változását hívjákhidrolízis. Ez egy reverzibilis reakció.

Ha a pH-feloldódás nem változik (pH \u003d 7 marad), akkor a hidrolízis nem fordul elő.

Gyenge ionsó jelenléte Hidrolízist okoz - ez egy gyenge ion, amely összekapcsolja az ellentétesen töltött vízionot, ugyanabban az időben alakul kiÚj egy részecske (töltéssel vagy anélkül) és a fennmaradó vízion szervezi a médiumot: n+ - savanyú, ez lúgos.

Erős elektrolitok.

Erős savak	Erős bázisok
HCL ↔ H + + CL -	Naoh↔ na + + ő -
H 2 SO 4 ↔ 2 H + + SO 4 2-	Koh↔ K + + Ő -
HNO 3 ↔ H + + NO 3 -

Ha nincs részecskeasztal, akkor leszgyenge részecske (gyenge ion).

A só kationból áll (pozitív ion) és anion (negatív ion):

Me + n k.o. - N. (Savas maradék)

4 Só kombináció lehetséges: 1. Erős + és erős -

2. Erős + és gyenge -

3. Gyenge + és erős -

4.Libe + és gyenge -

Fontolja meg az ionok ilyen változatainak reakcióit:

1. NaCl + h 2 o Nincs hidrolízis, mivel a sóban nincs gyenge részecske, és a pH nem változik (egyenlő 7)

sIL + SIL

semleges reakció, és megyiononkénti disszociáció: NaCL + H 2O ↔ Na + + CL - + H20

2. szóda hidrolízisa (műszaki)

Na 2 CO 3 + H 2 O ↔

Erős + gyenge

CO 3 2- + H + IT - ↔ H + CO 3 2- - + IT - Alkáli, pH\u003e 7, további molekuláris formában kell írnia

NA 2 CO 3 + H 2O ↔ Na + H + CO 3 2- O + Na + HE - O

3. Cink-szulfát hidrolízis

Znso 4 + h 2 o ↔

Gyenge + erős

Zn +2 + N + IT - ↔ Zn +2 Ez + + n + Szerda savanyú, ph<7, нужно далее написать в молекулярном виде

2 Znso 4 +2H2O ↔ (Zn +2 IT -) + 2 SO 4 2- O + H 2 + SO 4 2-

4. Alumínium-karbonát-hidrolízis véget ért, mivel a só két gyenge részecskékből áll.

AL 2 (O 3) 3 + 6H 2O ↔ 2AL (OH) 3 + 3H2 CO 3

Elektrokémia

Ha egy fémlemez a sóoldat oldatába kerül, akkor a szilárd és folyékony fázisok határán kettős elektromos réteg van kialakítva, amelynek értékét az elektród potenciáljának értéke becslése φ. Számos fém esetében az elektródpotenciákat hidrogén elektród alkalmazásával határozzák meg, amelynek potenciálját nulla φ \u003d 0 értékkel egyenlő. Az adatok az elektród potenciál táblázatban mutatjuk be a 3. számú, a kérelem a 4/23/2 „Working program feladata vizsgálati munka”.

Standard elektródpotenciálok ( 0 )

néhány fém (számos stressz) 298k.

Elektróda félkötés		Elektróda félkötés
Li + (AQ.) + 1 e - \u003d Li (TV.)	3.045	CD 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d CD (TV.)	0.403
RB + (AQ.) + 1 E - \u003d RB (TV.)	2.925	CO 2+ (víz.) + 2E - \u003d CO (TV)	0.277
K + (AQ.) + 1 E - \u003d K (TV.)	2.924	Ni 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d NI (TV.)	0.250
CS + (AQ.) + 1 E - \u003d CS (TV.)	2.923	SN 2+ (víz.) + 2 e - \u003d SN (TV.)	0.136
BA 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d BA (TV.)	2.905	PB 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d PB (TV.)	0.126
Ca 2+ (víz.) + 2 E - \u003d CA (TV.)	2.866	Fe 3+ (AQ.) + 3 E - \u003d FE (TV.)	0.037
Na + (AQ.) + E - \u003d NA (TV.)	2.714	2 H + (AQ.) + 2 E - \u003d H 2 (g.)	0.000
Mg 2+ (víz) + 2 E - \u003d MG (TV)	2.363	SB 3+ (AQ.) + 3 E - \u003d SB (TV.)	0.200
AL 3+ (AQ.) + 3 E - \u003d AL (TV.)	1.663	BI 3+ (AQ.) + 3 E - \u003d BI (TV.)	0.215
Ti 2+ (víz.) + 2 e - \u003d ti (TV)	1.630	CU 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d C U (TV.)	0.337
ZR 4+ (AQ.) + 4 E - \u003d ZR (TV.)	1.539	CU + (AQ.) + E - \u003d CU (TV.)	0.520
Mn 2+ (víz.) + 2 e - \u003d Mn (TV.)	1.179	AG + (AQ.) + E - \u003d AG (TV.)	0.799
V 2+ (víz.) + 2 E - \u003d V (TV.)	1.175	HG 2+ (víz.) + 2 e - \u003d hg (w.)	0.850
CR 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d CR (TV.)	0.913	PD 2+ (víz.) + 2 E - \u003d PD (TV.)	0,987
Zn 2+ (víz.) + 2 E - \u003d Zn (TV.)	0.763	PT 2+ (víz.) + 2 E - \u003d PT (TV.)	1,188
CR 3+ (AQ.) + 3 E - \u003d CR (TV.)	0.744	AU 3+ (víz.) + 3 E - \u003d AU (TV.)	1,498
FE 2+ (AQ.) + 2 E - \u003d FE (TV.)	0.440	AU + (víz) + E - \u003d AU (TV.)	1,692

Az elektromos potenciálok mínusz jelhez tartoznak azokhoz a fémek, amelyek hidrogént kiszorítják a savaktól. A cím táblázatban - "Standard elektromos potenciálok" megfelelnek a standard körülmények között meghatározott potenciáloknak: hőmérséklett \u003d 25 0 c (T \u003d 298 K), nyomás p \u003d 1 atm, az oldat koncentrációja, amelyben a C \u003d 1 mol / l elektróda merül fel. φ.0 --- Art. SL.

Minél kevesebb az elektróda potenciálja φ, annál aktívabb a fém, annál nagyobb a redukáló szer.

Példa . Milyen fém aktív cink vagy alumínium? Válasz: Alumínium, annak potenciálja óta (a 3. táblázat szerint) kisebb, mint a cinké.

Galvanikus elemek.

A galvanizáló elemet (GE) olyan eszköznek nevezzük, amelyben a kémiai reakció-energia közvetlenül áramlik elektromos. A GE összekapcsolt fémelektródákból áll, amelyek sójuk megoldásaiba merülnek. A fémlemezeket a bemutató eszközön keresztül csatlakoztatják. A félelemek elektromos áramkörhöz vannak csatlakoztatva egy vezetőképes oldattal töltött csővel (az úgynevezett sós híd). Az 1. ábrán. Megjelenik a réz-cink galvanikus elem (Jacobi-Daniel) ábrája. -Zn / Zn 2+ / / Cu 2+ / Cu +

Zn Cu.

- +

Znso 4 Cuso 4

Ábra. 1. A galvanikus elem reakciója: 1 - elektróda (Zn); 2-hajó Zns-oldattal4 ; 3 - sóhíd; 4- A CUSO-oldattal ellátott hajónégy; 5-elektróda (C).

A cink és a réz elektróda potenciáljának értékeit írjuk ki a 3. táblázatból:

 0 \u003d 0,337 in  0 \u003d -0,763

CU 2+ / CU 0 Zn 2+ / Zn 0

Figyelembe veszi az elektródpotenciál kisebb értékétanód és oxidált.

Látjuk, hogy a cink lehetséges értéke kisebb, mint a réz, azt a következtetést vonjuk le, hogy a cink

anód (végrehajtja a negatív elektród funkcióját)És Zn 0 - 22  Zn 2+

Az elektród potenciáljának nagyobb értékét tartalmazó fématod és on visszaállítja.

A réz jobb elektróda reakciója, mivel katód (a pozitív elektród funkciója) megfelel a helyreállítási folyamatnak:

Cu 2+ + 2ē  cu 0

A galvanikus elemeket a következő bejegyzéssel jeleníti meg:

- Zn 0 / Znso 4 / / Cuso 4 / Cu 0 + vagy ion formában: - Zn0 / Zn 2+ / Cu 2+ / Cu 0

amelyben a függőleges vonalak szimbolizálják a fémhabarcs határát, és a kettős - az elektrolit oldatok közötti határ.

Munka A GE becslése szerint ED (a legnagyobb feszültség, amelyet a GE adhat). A kibocsátási A galvanikus elem a különbség az elektród potenciálja az oxidálószer és a redukálószer, azaz egyenlő a különbség az elektród potenciálja az anód és a katód.

E \u003d  0 -  A 0 (1) e theoret \u003d     

A fém elektródpotenciálja az ionok koncentrációjától függ az oldatban.

Ezt a függést a Nernst-egyenlet fejezi ki:

ahol  - standard fémpotenciál, R - univerzális gáz állandó, t - abszolút hőmérséklet, n - számÜzemeltetők Áthelyezés az anódról a katódra, f - a Faraday 1 számaF. \u003d 96500 Cl, C - fémionok koncentrációja.

Ha az adott egyenletben cserélje ki az R és F állományokat numerikus értékekkel, és a természetes logaritmus decimális, akkor a következő űrlapot fogja venni:

Ha az egyenlőtlen elektródákban lévő oldatok koncentrációja, akkor először kiszámítja a katód és az anód lehetséges potenciáljának új értékeit a Nernst-egyenlet koncentrációjával való korrekcióval, majd helyettesíti az (1) egyenletet.

Koncentráció galvanikus elem (CGE)két fémlemezből áll, amely sóoldatában merül fel, ami csak koncentrációban különbözik egymástól. -Zn 0 / Zn 2+ / / Zn 2+ / Zn 0 +

Zn Zn.

- +

Znso 4 Zn SO 4

C 1 C 2 Ábra. 2. A galvanikus elem rendszere: 1.5 - Elektródák (Zn); 2, 4 - Zns-oldattal rendelkező hajók4 ; 3 - Sított híd.

Elektróda, amely megoldást vet felkevesebb koncentráció Ez anódnak tekinthető.

Tegyük fel, hogy 1< С 2 , Akkor a bal elektróda 1 egy anód, és a jobb elektróda katód lesz. A CGE mindaddig működik, amíg a koncentrációk kiegyenlítése1 '\u003d C' 2.

Korróziós fémek

ez a fémek hatáskörébe tartozó fémek megsemmisítése (oxidációja).

Polarizáció - lassítja a korróziót a fém felületének kialakulása miatt: 1) vékony, láthatatlan szem, film, amely megakadályozza az oxidálószer további behatolását; Van egy ilyen filmAl, ti, zn, sn, pb, mn, cd, tl.

2) A korróziós termékek vastag rétege (lásd), ami megnehezíti a fém megközelítését. Ebben az esetben a polarizáció mértéke a réteg porozitásától függ. Például a rézen lévő zöld patina összetétele van (CUOH) 2 CO 3 és a porozitás kevesebb, mint a vasé (termék rozsda)FE 2 O 3 · NH 2 O ) Ezért a patina jobban védi a rézet, mint a rozsda vas.

Depolarizáció - A korrózió gyorsítása. Megkülönböztetni a hidrogént és az oxigént.

1) Hidrogén depolarizáció savas környezetben (hígított savak) következik beHCl, H 2 SO 4, HNO 3 stb.). Az elektrokémiai korrózióval, mivel a ligáló fém adalékanyagokat számos fémbe injektáljuk, és mikro-galvanikus elemeket képeznek a potenciális különbséggel, a közeg visszaáll a katódon, azaz a hidrogénatom redukálása savból:

2N + + 26  H 0 2-re,

és az anódán fém oxidáció.

2) Oxigén depolarizáció semleges és gyengén lúgos médiumban fordul elő (a légköri korróziót)

K 2n 2O + + o 2 + 4c  4on -,

És fe 0 - 22  Fe 2+ a vas oxidációja előttFe 2+ A korrózió kezdetén csak akkor, idővel, a százszorszépFe 3+.

Korróziós termékFE (OH) 2 + O 2 → FE (OH) 3 vagy Fe 2 o 3 · NH 2 O Barna Rya.

Következtetés: A fém korróziója (oxidáció) mindig egy AODE-folyamat, és a tápközeg helyreáll a katódon.

Sok koncentrált savpasszivál (Letiltva, élesen csökkenti a korróziós sebességet) sok fém. Tehát koncentrált kénsav-passzivák vas: sűrű vékony film van kialakítva a felületen.FESO 4. amely megakadályozza a kénsav behatolását.

A hidrogén mutató hatása a korróziós sebességre.

1. ábra a fémekhezAl, zn, sn, pb . Ezek a fémek az amfoteritás miatt semleges környezetben vannak rezisztensek (a Mendeleev táblázatban lévő valódi fémek és nemfémek közötti állvány között) és a korróziós termékek savakkal és lúgokkal reagálnak. Így szükség van az alumínium hőcserélőkkel való munkavégzésre (módosítás:Al Ellenálló pH \u003d 7;Pb pH \u003d 8; Sn. pH \u003d 9-en; A görbe karaktere ugyanaz).

sPEED V RB

korrózió

V RB.

| |

0 7 pH 0 7 ph

Grafikon 1. 2. ütemezés.

A 2. ábra a görbét mutatjamirigy: Ez ellenáll az erősen idegen médiának.

Fémek védelmi módszerei korrózióból.

1. Doppingfémek - fém adalékanyagok bevezetése a fő fémben, az új tulajdonságok elérése érdekében: a) nagyobb keménység - sínek, kerékMn., W., Zn., Cr, Mo. stb.; b) a korrózióállóság amplifikációja - különböző típusú rozsdamentes acél; c) a plaszticitás és a lágy megjelenése; d) ferromágneses tulajdonságok.
2. Bevezetéskorróziógátlók - olyan anyagok, amelyek csökkentik a tápközeg agressziót: oxigénelnyelők oldatbanNa.2 ÍGY.3 ; Katódos retarderek - filmet alkotnak a fémen (Chromas, Bichromas)K.2 Cr2 O.7 , nitrit stb.); Savas közeg, szerves vegyületeket alkalmazunk (katagin).
3. Nem fémes bevonatok: lakkok, festékek, kenőanyagok, viaszok, paszták, polimerek, gumi, eboniták. A gumi és az ebonit védelmét zümmögnek.
4. Elektrokémiai védelem: de)fém bevonatok; b) védővédelem; c) katódvédelem.
5. Védelem a vándorló áramlatok ellen: Úgy tartják, hogy 50% -a korrózió vasúti közlekedés miatt előfordul, hogy vándor áramlatok, minden része a gördülőállomány vannak kitéve, és mi van a földön. A védelem eszméje az áramlatok egy része a földvezetékeken keresztül, amelyek a diódához csatlakoznak, amely egy irányban (szívás) szervezi az áramot.
6. Védelemmikrobiológiai korrózió: Szerencsés festékek polimereken alapuló, levegőcserélő, hőmérséklet nem magasabb, mint 200 C és páratartalom legfeljebb 80%, tartósítószerek inhibitorok, védő és katódvédelem.

Védővédelem:ÉN.- acel szerkezet,Katódvédelem:ÉN.- Cső bevonat,

2-védő, 3-töltő, 4-elektromos 2-csatlakozó vezetékek, 3- forrás

kapcsolat a tervezéssel, 5 - vezérlés és közvetlen áram, 4-anód.

a következtetés mérése (ÉN.Pz. - Jelenlegi védő mechanizmus: elektrolízis

védelem). Mechanizmus: GE

-Értvédő(anódos) elektrokémiai védelem a védett fémtervezéshez. A védőburkolat - fém vanaz elektródpotenciál negatívabb értéke. A védelemhez kiválasztott fém aktivitása becslhető a futófelület hatásának sugara, azaz Így, amelyen a kiválasztott fém hatását alkalmazzák. A futófelület védelme érdekében az acélt a leggyakrabban a cink, valamint az alumínium, a kadmium és a magnézium használják. A védővédelem sugara körülbelül 50 m.

Amikor védelme kábelek, csővezetékek és egyéb szerkezetek a földben, cink-védők vannak telepítve a készítményben a kompozíció: 25% Caso4 · 2n2 Ó, 28% na2 ÍGY4 · 10 N.2 Ó, 50% agyag. A talajba való beépítéshez általában hengerek formájában vannak. A csatlakozóvezetékkel való érintkezéshez, amely általában forrasztott, van egy acél horganyzott mag a védőburkolatban.

Az anódos védelemmel végzett korróziós ráta a teljes polarizációs áramnak megfelelő minimális értékre csökkenthető, de soha nem csökken nullára, mint a katódvédelem esetében.

Katódos Az elektrokémiai védelmet a talajban lévő fémtermékek megelőzésére használják. Ezt úgy végezzük, hogy fémszerkezeteket csatlakoztatnak egy külső DC forrás negatív pólusához. Katódvédővelmint segédelektród (anód), oldhatatlan anyagok (grafit, szén) vagy oldható fémhulladék (sínek, régi csövek), amelyeket rendszeresen folytatni kell. A földalatti korrózió elleni küzdelem esetén a külső áramforrás pozitív pólusa. A katódvédelem sugaraja körülbelül 2 km.

Védelem a vándorló áramlatok ellen: ÉN. - egyenirányító alállomás, 2-levegő érintkezőhálózat, 3 tengelyes, 4-talaj, 5 vándorlóáram, 6-csővezeték, 7-dióda, 8-fém jumper.

A földalatti fémszerkezetek védelme a pusztításból származó pusztításbólelektrokarbonvédelem. A földalatti szerkezet (csövek) anódos szakaszának fémvezetéke végzi, például vándorló áramforrásokkal, például vasút. A áram halad át egy fém vezető vezetékkel, aminek eredményeként a különbség a potenciálok a föld-sín, és így a korrózió veszélye. Mivel a villamosított vasúton az áram gyakran megváltoztathatja irányát, a polarizált elektromos vízelvezetést a védelem nagyobb megbízhatóságára használják. Ehhez a fémvegyületek közé tartoznak az egyenirányító, például egy szilícium vagy germán dióda, amely garantálja az áram áthaladását a kívánt irányban.

ELEKTROLÍZIS

Ez az anyag átalakítása elektromos áram hatására. Ugyanakkorkatódvisszaállítás Pozitív részecskék (kationok), A.anódoxidálódiknegatív részecskék (anionok).

Ha elektrolíziset használnakoldódó (fémes) ésoldhatatlan(szén) Elektródák.Az elektród oldhatósága csak az anód folyamathoz fontos.. Az alapértelmezett szénelektródákat alkalmazzák.

Első törvény Faraday.

Amikor a villamosenergia-mennyiség mennyiségének megoldása vagy megolvadása 1F. \u003d 96500 CL a katódon és az anódon egy ekvivalens elektrolízis termékből áll.

Faraday második törvénye.

Az elektrolízis termék tömege vagy térfogata közvetlenül arányos az áramerősséggel, a villamos energia áthaladásának időpontjával és az elektrolízis termék természetével.

és,

HolÉN. – tok teljesítmény, DE;t. – idő, S.; E.kimerít – tömegegyenérték, G;E.V.kimerít – térfogat-egyenérték, l.Jelenlegi kimenet

Az elektrolízishez nagy áramkimeneti értékeket jellemeznek: 97-99%.

Elektrolízis használni ahhoz, hogy nagy tisztaságú anyagok, fémek, bevonat, galvanosegia, galvanoplasty, elválasztását anyagkeverékek, a elektrokoaguláció, generálni hidrogén, mint alternatív üzemanyag, a katód korrózióvédelem, stb

A vizes oldatok elektrolízis-egyenleteinek írására vonatkozó szabályok.

1. A katódos kationok helyreállítása.

a) Ha a fémfém a "stresszsor sorban" állAl Ezután a katóden a hidrogén helyreáll, és a fém a megoldásban marad:

NAK NEK 2n+ + 2ē → n0 2

b.) Ha a fémfém a "Sor of Streites"Ti Az ágy befogadó, hidrogén és fém visszaáll a katódon.

NAK NEK 2n+ + 2ē → n0 2 ésCr3+ + 3ē →Cr0

ban ben)Ha a sós költségek fémje a hidrogén után, egy fém helyreáll a katódon:

NAK NEKKorosztály+ + 1 ē → Korosztály0

1. Anionok oxidációja az anódon

de)az oldhatatlan (szén) elektródák esetében:

S.2- , I.- , Br. - , Cl.- Ó.- Nem nem.3 - , Így.4 2- , Po.4 3-

növeli az anionok oxidációjának nehézségét.

b)az oldható (fém) elektródákhoz:

só anionok maradnak megoldásban, ésaz oldható fém anód anyaga oxidálódik.

7. oldal.

kation+

anion -

A kémiailag tiszta víz azonban jelentéktelen, de mérhető elektromos vezetőképesség, mivel a víz enyhe fokon ionokhoz disszociálja. Tehát szobahőmérsékleten csak a 10 8 vízmolekula egyikét disszociálják. A víz elektrolitikus disszociációjának folyamata az O-H kötések eléggé magas polaritása és a hidrogénkötések vízmolekulák jelenléte miatt lehetséges. A víz disszociációs egyenlet a következőképpen íródott:

2H 2O ↔H 3O + + OH -

ahol a h3 o + hidrogén-hidroxónium kation.

A víz disszociációs egyenlete egyszerűbb formában rögzíthető:

H 2 O ↔ H + + OH -.

A vízben lévő hidrogén és a hidroxid-ionok jelenléte az ampholit specifikus tulajdonságait adja meg, azaz A gyenge savak és gyenge bázis funkcióinak teljesítése. A víz állandó disszociációja 22 0 s hőmérsékleten:

hol és a G-ION / L egyensúlyi koncentrációk, illetve hidrogénatom és hidrogén-anionok kationok, és a víz egyensúlyi koncentrációja mol / l-ben. Tekintettel arra, hogy a víz disszociációjának mértéke rendkívül kicsi, a befejezetlen vízmolekulák egyensúlyi koncentrációja könnyen megegyezik az 1 literes víz teljes mennyiségéhez:

Most a kifejezés (1) a következő formában írható:

ezért \u003d (1,8 10 -16) 55,56 \u003d 10 -14 g-ion 2 / l 2.

A hidrogénionok és a hidroxi-ionok koncentrációinak terméke állandó nem csak víz, hanem sók, savak és lúgos vizes oldatokhoz is. Ezt az értéket hívják ionos vízzelvagy víz állandó. Következésképpen: H2O \u003d \u003d 10 -14 G-ION 2 / L 2.

Semleges médiához \u003d \u003d 10 -7 g-ion / l. Savas környezetben\u003e, és lúgos< . При этом в любых средах произведение концентраций ионов водорода и гидроксо-ионов при данной температуре остается постоянным и равным 10 -14 г-ион 2 /л 2 . Таким образом, пользуясь ионным произведением воды, любую реакцию среды (нейтральную, кислую или щелочную) можно количественно выразить при помощи концентрации водородных ионов.

1.2. Hidrogén jelző - pH

A mennyiségi jellemző a reakció a közeg, nem pedig a hidrogénionok koncentrációját, de használja néhány feltételes mutató, jelöljük pH és az úgynevezett hidrogénjelző.Ez egy negatív decimális logaritmus koncentrációja hidrogén kationok pH \u003d - lg.

A semleges közeg PH \u003d -LG 10 -7 \u003d 7;

sav - ph< 7;

lúgos - pH\u003e 7.

Hasonlóképpen, a koncepció bevezetése hidroxiljelző RON \u003d - LG [OH -].

pH + ron \u003d 14.

A pH meghatározása óriási jelentőséggel bír a technikában és különösen az építőiparban. Általában a pH-t mérjük mutatók - A hidrogénionok koncentrációjától függően képesek megváltoztatni a színüket. A mutatók gyenge savak és bázisok, molekulák és ionok, amelyek különböző színben vannak festve (1. táblázat).

Asztal 1

Az indikátorok azonban nem adnak pontos meghatározást a pH-értéknek, ezért a modern pH-mérések elektrokémiai módszerekkel készültek, amelyek pontossága ± 0,01 egység pH.

Bejelentett víztermékek - hidrogénionok koncentrációja H + és OH hidroxidionok? Vízben vagy vizes oldatokban, a víz autoprotolízisének állandója. A víz ionos termékének kimenete

Víz, bár gyenge elektrolit, kis mértékben disszociálja:

H2O + H2O - H3O + + OH?, ORH2O - H + + OH?

Ennek a reakciónak az egyensúlya erősen elmozdul balra. A víz disszociációs konstansját a képlet alapján lehet kiszámítani:

Hidroxóniumionok koncentrációja (protonok);

A hidroxidionok koncentrációja;

Vízkoncentráció (molekuláris formában) vízben;

A vízben való víz koncentrációja, kis mértékű disszociáció miatt az érték szinte állandó, és 1000 g / l) / (18 g / mol) \u003d 55,56 mol / l.

25 ° C-on, a víz disszociációs állandó 1,8H10? 16mol / l. Az (1) egyenlet átírható, mint: jelölje meg a terméket K · \u003d kv \u003d 1,8c10 16 mol / l · 55,56 mol / l \u003d 10? 14molі / l_ \u003d · (25 ° C).

A protonkoncentrációk és a hidroxidionok termékével megegyező KV-konstans az ionos víznek nevezhető. Nemcsak tiszta vízre, hanem az anyagok híg vizes oldatára is állandó. A növekvő hőmérséklet esetén a víz disszociációja növekszik, ezért növekszik, és a kb növekszik, a hőmérséklet csökkenése ellenkezőleg. Az ionos víz gyakorlati értéke

A víz ionos termékének gyakorlati jelentősége nagy, mivel bármely oldat ismert savasságát (Tychnye) lehetővé teszi, hogy bizonyos koncentrációban vagy bizonyos koncentrációban vagy) koncentrációs vagy. Bár a legtöbb esetben a kényelem érdekében a prezentáció nem használja az összefonódások abszolút értékét, hanem a decimális logaritmusok - a hidrogénjelző (pH) és a hidroxiljelző (POH) fordított jeleivel történik.

Mivel a KB állandó, ha savat adunk egy oldathoz (H + ionok), OH-hidroxid-ionkoncentrációk? Esik, és fordítva. A semleges közegben \u003d \u003d mol / l. Koncentráció\u003e 10? 7 mol / l (koncentrációk< 10?7 моль/л) среда будет кислой; При концентрации > 10? 7 mol / l (koncentráció)< 10?7 моль/л) -- щелочной.

Elektrolitikus víz disszociáció. Hidrogén rn

A víz gyenge amfoter elektrolit:

H2O H + + OH vagy pontosabban: 2N2O N3O + +

A víz disszociációs állandó 25 ° C-on: Az ilyen állandó érték megfelel az egyik százmillió vízmolekula disszociációjának, így a vízkoncentráció állandó és egyenlő 55,55 mol / l-nél (1000 g / l vízsűrűsége) , 1 l 1000 g tömeg, 1000g: 18 g / mol \u003d 55,55 mol, c \u003d 55,55 mol: 1 l \u003d 55,55 mol / l). Azután

Ez az érték állandó hőmérsékleten (25 ° C) állandó, amelyet az ionos víz kW-nak neveznek:

A víz disszociációja az endotermus folyamata, ezért a csökkenés elvével összhangban a hőmérséklet növekedésével fokozódnak, az ionos termék növekszik és 100 ° C-on 10-13.

A hidrogénionok koncentrációjának 25 ° C-on tiszta vízben és a hidroxilcsoport egyenlőek egymással:

10-7 mol / l oldatok, amelyekben a hidrogénionok és a hidroxil koncentrációja egyenlőek egymással semlegesnek. Ha a savat hozzáadjuk a tiszta vízhez, akkor a hidrogénionok koncentrációja növekedni fog, és 10-7 mol / l-nél nagyobb lesz, a tápközeg savas lesz, míg a hidroxil-ionok koncentrációja azonnal megváltozik, hogy a víz ionos terméke megtakarítson a 10-14. Értéke. Ugyanez történik, ha lúgokat ad hozzá a tiszta vízhez. A hidrogén és a hidroxil-ionok koncentrációi egy ionos terméken keresztül kapcsolódnak egymáshoz, ezért az egyik ionok koncentrációjának ismeretében könnyű kiszámítani a másik koncentrációját. Például, ha \u003d 10-3 mol / l, akkor \u003d kw / \u003d 10-14 / 10-3 \u003d 10-11 mol / l, vagy ha \u003d 10-2 mol / l, akkor \u003d kw / \u003d 10- 14 / 10-2 \u003d 10-12 mol / l. Így a hidrogénionok vagy a hidroxil koncentrációja a közeg savasságának vagy lúgosságának kvantitatív jellemzőjeként szolgálhat.

A gyakorlatban nem alkalmazzák a hidrogénionok koncentrációját vagy hidroxilcsoportját és hidrogén pH-t vagy hidroxil-ront.

A RON hidroxil-sebessége megegyezik a hidroxilionok koncentrációjának negatív decimális logaritmával:

ron \u003d - lg

Könnyen megmutatható, prologoriforming a víz ionos terméke, amely

pH + ron \u003d 14

Ha a tápközeg pH-ja 7 - a tápközeg semleges, ha kevesebb, mint 7 savas, és minél kisebb a pH, annál nagyobb a hidrogénion koncentrációja. A PN nagyobb, mint 7 jelentése lúgos közeg, a nagyobb pH, annál nagyobb a hidroxilionok koncentrációja. A tiszta víz nagyon rosszul vezet az elektromos áram, de még mindig mérhető elektromos vezetőképességgel rendelkezik, amelyet a hidrogénionok és a hidroxidionok vízének kis disszociációja magyarázza. A tiszta víz elektromos vezetőképességének nagyságrendjével meghatározhatjuk a hidrogénionok koncentrációját és a hidroxid-ionokat vízben.

Mivel a víz disszociációjának mértéke nagyon kicsi, a vízben lévő notexed molekulák koncentrációja gyakorlatilag megegyezik a víz általános koncentrációjával, ezért a disszociációs konstans, a RECCCAS expressziójából, amely vízben és híg vizes oldatokban áll A hidrogén-ionok és a hidroxidionok koncentrációja állandó. Ezt az állandó értéket ionos víznek nevezik.

Megoldások, amelyekben a hidrogénionok és a hidroxidionok koncentrációja azonosak, úgynevezett semleges. Barna oldatokban, hidrogén-ionok, lúgos hidroxidionokban. De a koncentrációjuk terméke mindig folyamatosan. Ez azt jelenti, hogy ha a vizes oldatban lévő hidrogénionok koncentrációja ismert, ezáltal meghatározta a hidroxidionok koncentrációját. Ezért mind a savasság mértékét, mind az oldat mélységének mértékét kvantitatív módon jellemezhetjük a hidrogénionok koncentrációja:

Az oldat savasságát vagy ruháját kényelmesebb módon expresszálhatjuk: a hidrogénionok koncentrációja helyett a decimális logaritmus jelzi az ellenkező jelvel. Ez utóbbit hidrogénjelzőnek nevezik, és a pH-re utal:. Ezért világos, hogy a semleges oldatban pH \u003d 7; savas oldatokban pH<7 и тем меньше, чем кислее раствор; в щелочных растворах рН>7, és még inkább, minél nagyobb a megoldás ruhája.

A pH mérésére különböző módszerek vannak. Körülbelül az oldat reakciót speciális reaktorok alkalmazásával határozhatjuk meg, amelynek színe a hidrogénionok koncentrációjától függően változik. A metil-narancssárga, metilvörös, fenolfthalén és lactium leggyakoribb.