2014 Ciencia y tecnología de Fujian ¿Por qué el área C es la más corroída?

La pregunta 24 del examen científico integral de 2014 de la provincia de Fujian se refiere a la corrosión electroquímica. Los candidatos deben juzgar dónde el agua de mar corroe las puertas de hierro y genera más óxido. La respuesta es el área inmediatamente debajo de la línea de flotación de la puerta de hierro, no la parte inferior de la puerta de hierro. ¿Por qué es esto?

En la corrosión galvánica del acero, la oxidación y la corrosión son dos conceptos diferentes. La oxidación del hierro en iones ferrosos y el deterioro y daño es la corrosión; la formación de óxido de hierro hidratado a partir del hierro es la oxidación. Los dos procesos suelen ocurrir juntos. Los libros de texto de la escuela secundaria proporcionan el análisis más aproximado de la corrosión del acero por absorción de oxígeno desde una perspectiva microscópica: cuando el hierro y el acero sufren corrosión por absorción de oxígeno en una solución neutra o débilmente ácida con oxígeno disuelto, el hierro pierde electrones y se oxida en iones ferrosos y se corroe; el oxígeno disuelto en el agua se combina con los electrones del carbono del acero y se reduce a iones de hidróxido. Se combina con iones ferrosos para formar hidróxido ferroso y luego se convierte en hidrato de óxido de hierro para formar óxido.

De hecho, durante el proceso de corrosión por absorción de oxígeno de las compuertas de acero en agua de mar, la reacción galvánica que se produce está causada principalmente por las diferentes concentraciones de oxígeno disuelto en las diferentes partes del agua. Cerca de la interfaz entre el aire y el agua de mar (o solución que contiene electrolitos), la concentración de oxígeno es mayor que en la capa inferior.

En el área cercana a la interfaz entre el aire y la solución, el electrodo entre el hierro y el carbono. oxígeno disuelto El potencial es relativamente alto y se convierte en el electrodo positivo, y se produce la reacción de reducción: O2+4e-+2H20===4OH- mientras que el área inferior de la puerta de hierro se convierte en el electrodo negativo y la reacción de oxidación. ocurre: Fe-2e-====Fe2+. Los iones ferrosos generados se difunden hacia el área cercana a la superficie del agua, forman Fe(OH)2 con OH- y continúan evolucionando para formar óxido. (Por supuesto, el OH- en el área superior también se difundirá a la parte inferior, pero la parte inferior tiene menos oxígeno y tiene una capacidad débil para formar óxido). Por el contrario, el grado de corrosión por oxidación de la puerta de hierro inferior es mayor que el del área cercana a la superficie del agua. Esto se puede observar en la vida diaria, como un clavo de hierro oxidado que ha estado clavado en la madera durante mucho tiempo. La parte inferior del clavo se corroe más gravemente que la parte superior y la superficie de la parte superior se vuelve más delgada. el clavo está muy oxidado.

Dado que los libros de texto de la escuela secundaria de mi país no introducen baterías de diferencias agrícolas, los estudiantes tendrán dificultades para comprender y juzgar este tema. Algunas personas creen que esta pregunta de la prueba ayudará a corregir las deficiencias de confundir la corrosión del hierro y el óxido en la enseñanza, para que los profesores y estudiantes puedan entender que las partes más corroídas y oxidadas no son lo mismo.