58730 Obraz (2591)

118

RDS (skrót od angielskiego zwrotu ratę determining step) określa etap najwolniejszy, a więc determinujący szybkość całej reakcji wieloetapowej, gdzie dalej „niedoładowany" kompleks FeOH⁺ będzie ulegał reakcji:

FeOH⁺ + H ⁺ <s> Fe⁺⁺+ H₂0    (9.6)

a jony Fe'* dają już w środowisku reakcji cały szereg uwodnionych tlenków : węglanów żelazowych i żelazawych - jest to potocznie zwana „rdza”, czyli produkt reakcji korozji znajdujący się n? powierzchni żelaza.

Ponieważ w kwaśnych roztworach elektrolitów w reakcji biorą udział jony wodorowe ulegające reakcji utleniania do wolnego wodoru, toteż przedstawiono w literaturze inne propozycje równań reakcji korozji żelaza z równoczesnym wydzielaniem wodoru:

Fe²⁺ +2H₂0 — Fe(OH)₂ + 2H⁺

3Fe(OH)₂ — Fe₃0₄ + 2H₂0 + 2H ⁺ +2e 2H⁺ +2e pi H₂

3Fe(OH), — Fe₃0₄ + 2H₂0i-H₂

9.3. Reakcje korozyjnego roztwarzania żelaza zachodzące z równoeże wydzielaniem tlenu

Fe -*• Fe²⁺ +2e 2H^_ +2e -> H₂ Fe + H₂0 -»■ FeOH'+H’’+2e

(9.7)

(9.8)

Drugą ważną reakcją rozpatrywaną w procesie korozyjnym jest re jonizacji tlenu rozpuszczonego w roztworze:

0, + H,0 + 2e

20H

1

2H* +2e — H₂

Fe + H20 + H^+ H FeOH^T + H2 Fe + 2H20 — HFeOj + 3H ^+ + 2e 2H^+ +2e — H2	(9.9)
Fe + 2H20 - HFeOj +H ^+ + H2
Fe + 2HzO — FeO|"+4H^++2e	(9.10)
2H^+ +2e H2
Fe 12H20 -> FeOf" 12H^+ i H2	(9.11)
3Fe^2+ +4H20 -+ Fe304 + 8H^++2e	(9.12)
2H^++2e -+ H2
3Fe^2+ +4H2Q 3 Fe304 + 6H ^+ + 2e	(9.13)

(9 ją

2H,0

Biorąc pod uwagę powyższe rozważania i reakcje anodowego roztwarzali metalu, zaproponowano równania reakcji anodowego roztwarzania metfl w wodnych roztworach elektrolitów.

Rozpatrując reakcje korozji żelaza w warunkach depolaryzacji tlenov należy mieć na uwadze, że istotnym warunkiem jest nasycenie roztwc wolnym tlenem:

Fe²⁺ +2H₂0 -* FeOOH + 3H⁺ +1

O, + 4H⁺ +4e

4Fe²⁺+6H₂0 + 0₂ — 4FeOOH + 8H⁺ 4Fe₃0₄ + 2H₂0 %■ 6Fe₂0₃ + 4H⁺ +4e 0₂+4H--+-4e -* 2H₂0 4Fe₃0₄ + 0₂ —* 6Fe₂0₃

Popatrzmy jeszcze raz na diagramy Pourbaix i na podane wyżej reakcji. Skoro nie możemy zmienić termodynamicznych włainoad produktów jego reakcji, a regulacja pH jest często praktycznie