Standart elektrod potentsiali Vodorod elektrodi Yoqilg’i elementlari

Yoqilg’i elementlari
Nazariy va amaliy ahamiyati jihatdan juda muxim bo’lgan elektr energiya yoqilg’i bo’lgan elementlarda elektr toki oksidlovchi va qaytaruvchilar orasida ta’sirlashuvga asoslangan. Bunday elementlar past temperatura (25-100⁰) o’rtacha temperatura (100-500⁰) yuqori (500-1000⁰) va juda yuqori temperaturada (1000⁰) dan yuqorida ishlaydigan vodorod – kislorod yoqilg’i elementida katalizator ta’sirida (yuza sathi juda katta bo’lgan g’ovakli platina va boshqalar) sodir bo’ladigan elektrod reaktsiyalarini quyidagi tenglamadan ko’rish mumkin.
H_2(r) = 2H⁺ + 2e
0,50_2(r) + 2H⁺ + 2e = H₂O (c)
H_2(r) + 0,50_2(r) = H₂O (c)
Yoki boshqacha H_2(r) + 2OH = 2 H₂O (c) + 2t va 0,50_2(r) + H₂O (c) + 2e = 2OH Bunday elementlarning EYuK qiymatini hisoblab topish mumkin. N₂ – O₂ elementlarining noqulayliklari – vodorod saqlashning qiyinligi va katalizatorlarning qiymatligidir.
Metallar korroziyasi
Metallar korroziyasi ham oksidlanish – qaytarilish jarayonidir. Tabiatda ko’p kuzatiladigan temir buyumning korroziyasi odatda havo kislorodi yoki kimyoviy jihatdan temir bilan oson reaktsiyaga kirishadigan ya’ni aktiv metalmaslar. Kislotalar va boshqa moddalar, havo nami ishtirokida yuzaga keladi.
Oksidlanish jarayoni: Fe_(q) = Fe⁺² + 2e, E⁰ = -0,44 B
Qaytarilish jarayoni: 0,50_2(r) + H₂O (c) = 2HO^-E⁰ = 0,80 B
Metall yuza qatlamida Fe(OH)₂ hosil bo’ladi, lekin u oson N₂O va kislorod ishtirokida oksidlanib
4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃
Hosil qiladi, u esa oson degidratlanadi.
Fe(OH)₃ = FeO(OH)₂ + H₂O
Hosil bo’lgan oksidlangan qatlamni temirning ichki korroziyaga \ali uchramagan qatlami bilan yopishqoqligi juda yomon. Himoya xususiyatiga ega bo’lmagan qatlam vazifasini bajaradigan oksidlangan yuza qatlam metall yuzasini uzluksiz qatlam qoplashi lozim. Hisoblarning ko’rsatishicha metall oksidining hajmi metallning shu qismidagi atomlar hajmidan biroz kattaroq bo’lishi ya’ni oksid hajmini metall hajmiga nisbati 1 dan katta bo’lishi kerak.
Kimyoviy korroziyaga natriy va kalsiyning havoda oksidlanishi, vodorod sulfidli, galogenli, oltingugurt (IV)-oksidli va boshqa gazli muhitda, elektr tokini o'tkazmaydigan neft, benzin, toluol kabi suyuqliklar ta'sirida metali yemirilishi misol bo'ladi. Bunda elektronlar metalldan bevosita oksidlovchiga o'tadi. Elektrokimyoviy korroziyada murakkab jarayonlar sodir bo'ladi. Texnikada ishlatiladigan metallarga hamma vaqt boshqa metallar aralashgan bo'ladi. Shuning uchun metallar elektrolit eritmasiga tekkanda uzluksiz ishlaydigan galvanik element hosil bo'ladi, bunda aktivroq metall yemiriladi. Havoda har qanday metall buyum yuzasida suv kondensirlanadi. Unda atmosfera gazlari crib, elektrolit hosil bo'ladi. Agar metall boshqa metallga tegib tutsa yoki tarkibida qo'shimchalar tutsa, galvanik juft hosil bo'ladi va elektrokimyoviy korroziya yuz beradi. Toza metallar elektrokimyoviy korroziyaga uchramaydi.
Korroziya xalq xo'jaligiga katta zarar keltiradi. Avtomobillar, kimyo sanoati uskunalari, asboblar, trubalar va boshqalar korroziya natijasida eng ko'p zararlanadigan ob'yektlardir. Metall kuchlanishlar qatorida qanchalik chapda turgan bo'lsa, ya'ni qanchalik aktiv bo'lsa, u shunchalik oson korroziyalanishi kerak edi. Xaqiqatda esa hamma vaqt ham bunday bo'lavermaydi. Masalan, metallarning elektrokimyoviy qatorining boshrog'ida joylashgan alyuminiy atmosrera ta'sirida bo'ladigan korroziyaga birmuncha yaxshi qarshilik ko'rsatadi. Buning sababi shuki, alyuminiy sirtida alyuminiy oksiddan iborat yupqa parda hosil bo'lib, bu parda alyuminiyni atrofdagi muhit taʼsiridan himoya qilib turadi. Bu parda biror usul bilan yo'qotilsa, alyuminiy juda tez korroziyalana boshlaydi. Xalq xo'jaligida elektrokimyoviy himoya usullari suvli muhitdagi yoki tuproqdagi metall konstruksiyalarni korroziyadan saqlash uchun ishlatiladi. Metallar va metall konstruksiyalarni korroziyadan himoyalashning quyidagi usullari amalda keng qo'llaniladi:
Himoya qoplama hosil qlish;
Korrozion muhitning aktivligini kamaytirish (ingibirlash)
Metallning xossalarini oʼzgartirish (qo'shimchalarni yo'qotish yoki qo'shimchalar qo'shish);
Elektrokimyoviy himoyalash;
Kimyoviy barqaror materiallardan foydalanish.
Metallar korroziyasi xalq xo'jaligiga juda katta zarar etkazganligi uchun metallarni korroziyadan saqlash muhim ahamiyatga egadir. Shuning uchun yuqorida ko'rsatilgan usullardan eng muhimlarini ko'rib chiqamiz.
Himoya qavatlar. Metall sirtiga uni korroziyadan saqlash uchun metall bo'lmagan qoplamalar: lak, bo'yoq, emallar, smolalar, plastmassalar, oksidlar (oksidlash), tuzlar (fosfatlash) va boshqalar qoplanadi.
Fosfatlash—qora va rangli metallar sirtida fosfat qoplamalar olish usulidir. Bu usul metallarning fosfat kislota va uning tuzlari eritmalari bilan tasirlashib, metallar sirtida suvda erimaydigan fosfat tuzlaridan iborat qoplamalar hosil qilishga asoslangan. Fosfat qoplamalar olish uchun ishlatiladigan moddalar anod ingibitorlari qatoriga kiradi.
Fosfat qoplamalarning elektroizolyatsion xossalari yaxshi bo'lganligi sababli ulardan elektromashinalar qismlarini tayyorlashda elektrotexnik va boshqa po'latlar sirtida elektroizolyatsion qavat hosil qilishda foydalaniladi. Ko'pincha, metallar korroziyaga ancha chidamli boshqa metallar bilan ham qoplanishi mumkin (nikel, rux, xrom, alyuminiy, oltin, kumush). Agar qoplama yemirilsa, ya'ni metall sirtining bir qismi ochilib qolsa, hirnoya qilinuvchi metan agressiv muhitga tushib, galvanik element hosil bo'ladi va metall korroziyalana boshlaydi. Agar qoplama metali himoya qilinuvchi metaldan aktivroq, masalan, temir ustiga rux qoplangan bo'lsa, qoplangan metall (rux) anod bo'ladi va bunday qoplama anod qoplama deyiladi. Himoya qilinayotgan metall (temir) katod bo'ladi va u qoplangan ruxning hammasi sartlanib bo'lmaguncha buzilmaydi. Himoya qiluvchi metalga qaraganda aktivligi kamroq bo'lgan metallar katod qoplama hosil qiladi. Bordi-yu katod qoplama buzilsa himoya qilinuvchi metall juda tez korroziyalanadi.
Korrozion muhitga ishlov berish. Metall atrofidagi muhitdan zararli qo'shimchalar chiqarib tashlanib, erigan kisłorod va tuzlarning miqdori kamaytłrilsa, ularning ta'sirida korroziyalanadigan metallarning korroziyalanishi kamaytirish uchun korroziyani sekinlatuvchi ingibitorlar deb ataluvchi moddalar ishlatiladi. Ingibitorla—maxsus moddalar bo'lib, korrozion muhitga oz miqdorda 10 mol/l) qo'shilganda korrozion jarayon tezligini keskin pasaytiradi yoki butunlay to'xtatadi. Elektrokimyoviy himoya. Elektrokimyoviy himoyaning mohiyati shundaki, unda himoya qilinuvchi inshoat doimiy tok manbaining katodiga ulanadi. Natijada inshoatning o'zi katodga aylanadi. Korroziyadan bunday saqlanish katod himoyasi deyiladi. Bunda anod sifatida metall holidagi łom ishlatiladi va u korroziyaga uchrab himoyalanuvchi buyumni korroziyalanishdan saqlaydi. Protektor himoyada—himoya qilinadigan metalga undan ko'ra aktivroq metall plastinkalar—protektorlar biriktiriladi. Hosil bo'lgan galvanikjuftda protektor anod, himoya qilinadigan konstruksiya esa katod vazifasini oʻtaydi. Bunda protektor asta-sekin yemiriladi va metal konstruksiyaning korroziyalanishi esa deyarli to'xtaydi.