ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные пути уменьшения коррозии металлов с помощью ингибиторов из "Ингибиторы коррозии " Поскольку токовые кривые снимаются со стационарного потенциала, на них отсутствует участок, простирающийся от стационарного потенциала фот до равновесного потенциала анодной реакции в данной среде Его можно получить методом определения зависимости скорости анодного (потеря массы) или катодного процесса (количество выделившегося водорода или поглощенного кислорода) от потенциала (при смещении потенциала в отрицательную сторону от стационарного). [c.29] Так как в условиях саморастворения анодные и катодные токи равны, истинную скорость коррозии (растворения) можно получить методом суммирования кривой, полученной по току, с катодной поляризационной кривой. Проиллюстрируем это на нескольких примерах. [c.29] На рис. 1,9 представлена полная анодная поляризационная кривая фз1 AB DE, характеризующая истинную скорость растворения анода (анодный ток+ток саморастворения). Если на электроде протекает относительно малоэффективный катодный процесс Фк1 К, то построенная по токовым показателям прибора анодная кривая имеет вид фаз A B DE. Она является результатом алгебраического суммирования кривых катодных фк1 К и анодных Фа, AB токов. Как видно, токовая кривая на участке активнопассивного состояния ввиду слабой эффективности катодного процесса на этом участке мало чем отличается от истинной анодной кривой, построенной по зависимости скорости коррозии k от потенциала ф. [c.29] При наличии в системе эффективного катодного процесса фк2 токовая анодная кривая уже заметно отличается от истинной, т. е. коррозионной. Она приобретает вид кривой фазЛ В С, на которой появляется катодная ветвь, несмотря на то что металл поляризуется анодно. Такое аномальное поведение электрода свидетельствует о том, что окислительно-восстановительные реакции, протекающие в системе, создают высокие плотности тока, которые намного выше анодных токов, необходимых для пассивации электрода. В таких условиях металл может в определенной области потенциалов перейти в пассивное состояние и без внешнего анодного тока. Аналогичным образом, просуммировав катодную кривую ф2з М с анодной токовой кривой EF, можно получить истинную анодную кривую DE и на участке перепассивации. Более подробный анализ поведения подобных систем сделан в работе Томашова и Черновой [2, с. 13]. [c.30] В условиях саморастворения состояние, в котором будет находиться металл (активное или пассивное), зависит от того, какой потенциал навяжет ему окислительно-восстановительная система. Если катодный процесс протекает с малой скоростью, т. е. он малоэффективен, то он не в состоянии будет значительно сместить потенциал металла в положительную сторону. Стационарный потенциал ф1, как видно, находится в области потенциалов, характерных для активного растворения, и металл будет подвергаться коррозии. Такое состояние характерно, например, для железа в нейтральных электролитах, где основным катодным процессом является реакция восстановления кислорода. [c.30] Если же в системе имеется эффективный окислительно-восстановительный процесс, который способен сместить потенциал металла до ф2, металл перейдет в пассивное состояние. Такое состояние характерно, например, для железа в азотной кислоте. [c.30] Однако не всегда высокоэффективный катодный процесс будет поддерживать металл в пассивном состоянии если эффективность катодного процесса будет настолько высока, что он сместит потенциал металла до фз, то, как нетрудно видеть, наступает перепас-сивация и металл опять начинает растворяться с большой скоростью. Такая ситуация возникает, когда нержавеющая сталь, находящаяся обычно в азотной кислоте в пассивном состоянии, начинает растворяться с колоссальной скоростью при дополнительном увеличении окислительно-восстановительного потенциала системы, например при введении в азотную кислоту бихромата калия. [c.30] При защите металлов от коррозии ингибиторами, как будет показано ниже, используется преимущественно второй путь, причем возможны случаи, когда функции ингибитора сводятся лишь к навязыванию металлу того или иного окислительно-восстано-вительного потенциала без непосредственного изменения кинетики анодной реакции, и случаи, когда ингибитор изменяет также кинетику анодной реакции. [c.31] Необходимым условием пассивации металла по электрохимическому механизму является превышение плотности внешнего анодного тока или внутреннего катодного тока, возникающего за счет окислительно-восстановительной реакции, над плотностью тока пассивации t n- Уменьшения коррозии можно также добиться, сообщив металлу потенциал, близкий к равновесному потенциалу металла в данной среде фа. Этого можно достигнуть либо посредством катодной поляризации, либо посредством уменьшения окислительно-восстановительного потенциала среды, например удалением кислорода из системы. [c.31] Имеется еще и другая возможность уменьшения скорости растворения металла — это непосредственное уменьшение скорости анодной реакции ионизации металла без вмешательства ингибитора в катодный процесс. Очевидно, что если каким-нибудь химическим средством затруднить течение этой реакции, то кривая фа (см. рис. 1,1) за счет увеличения поляризации все больше будет наклоняться к оси ординат и скорость процесса при заданном потенциале достигнет ничтожно малых величин. В ряде случаев таким образом может быть достигнут и потенциал полной пассивации. [c.31] Поскольку коррозия является следствием двух сопряженных реакций, замедлить или приостановить коррозию можно также посредством затруднения катодной реакции, например увеличения перенапряжения реакции ионизации кислорода, восстановления водорода и других деполяризующих процессов. [c.31] С учетом изложенного вырисовываются следующие пути уменьшения реакционной способности металлов и сплавов с помощью ингибиторов и пассиваторов. [c.31] Первые два пути уменьшения коррозии основаны на замедлении анодной реакции и поэтому могут рассматриваться как классические случаи пассивации. Третий путь заключается в ускорении ингибиторами катодной реакции до такой степени, при которой становится возможной пассивация металлов такие ингибиторы можно в известном смысле также отнести к пассиваторам. Четвертый и пятый пути основаны на замедлении ингибиторами катодной реакции. Это приводит к смещению потенциала металла в отрицательную сторону, что в соответствии с закономерностями электрохимической кинетики должно уменьшить скорость коррозии. Однако этот механизм ничего общего с механизмом пассивирования не имеет. [c.32] Вернуться к основной статье