ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Хроматы из "Ингибиторы коррозии " Хроматы давно применяются в качестве ингибиторов коррозии, поскольку обладают высокой защитной способностью и могут защищать от коррозии практически все важные металлы. До последнего времени, пока не были открыты универсальные защитные свойства солей нитробензойных кислот [38], хроматы были единственными соединениями, используемыми для защиты от коррозии одновременно черных и цветных металлов. [c.157] Скорость коррозии стали в разбавленном электролите 30 мг/л Na l-t-70 мг/л Ыаг504 резко падает уже при введении небольшого количества бихромата. При концентрации 6,2-10 з моль/л бихромата коррозия полностью приостанавливается. [c.157] Несколько иное положение с частично погруженными образцами при наличии ватерлинии требуется большая концентрация ингибитора, чтобы приостановить коррозию, которая развивается преимущественно у поверхности раздела, т. е. на границе трех фаз. В этом случае приостановить коррозию удается при концентрациях ингибитора 20004-3000 мг/л, однако всегда имеется опасность, что из-за расхода ингибитора в зоне мениска коррозия вдоль ватерлинии возобновится. Поэтому такие системы лучше всего защищать комбинированным методом, включающим применение протекторов и ингибиторов. [c.157] В дистиллированной воде защитная концентрация хромата калия, по данным [97], не превышает моль/л. В этой же работе сообщается, что в электролитах, не содержащих агрессивные ионы, коррозия носит более или менее равномерный характер и опасность локализации процесса не столь велика, как полагали ранее. Не обнаружено также особого влияния метода подготовки поверхности (полировка, травление, дробеструйная обработка) на защитную концентрацию ингибитора. [c.158] На кривых (рис. 5,2) отсутствуют макси.мумы, обычно проявляющиеся на Kpi -вых скорость коррозии — концентрация ингибитора. Дело в том, что в данном случае определяли скорость общей коррозии, а не истинную скорость коррозии. [c.158] Если построить в логарифмических координатах график зависимости защитной концентрации хроматов от концентрации агрессивного иона, то защитные концентрации разграничиваются от незащитных прямой линией (рис. 5,3). Иными словами, между концентрацией агрессивного компонента и защитного имеется линейная зависимость. [c.160] В работе [97] отмечается, что в дистиллированной воде при повышении температуры от 5 до 60 °С защитная концентрация хромата калия возрастает примерно в 2—5 раз, а в интервале 60—90 °С — в 10 раз. При 5 °С защита достигается при 10 моль/л хромата при 40 °С — 2-10 при 60 °С — 5 10- а при 90 °С — 10 моль/л. При концентрациях хромата, не обеспечивающих полную защиту, характер коррозии примерно такой же, как в дистиллированной воде при более высоких температурах возникает интенсивная локальная коррозия. Когда коррозионный процесс полностью подавляется в процессе испытаний (100 сут), наблюдается незначительное изменение pH электролита. При малых же концентрациях ингибитора, не обеспечивающих защиту, значение pH электролита увеличивается, причем тем сильнее, чем выше температура (при 5°С с 6 до 6,3 при 90 °С с 6 до 8,1). [c.161] Поскольку хроматы, как было выше показано, не восстанавливаются при потенциалах коррозии, сдвиг потенциала в положительную сторону может быть обусловлен лишь падением скорости анодной реакции, что и подтверждается экспериментально. Исследование процесса анодного растворения стали потенциостатиче-ским методом показало, что достаточно ввести в электролит (1 н. N32804) небольшие количества хромата калия (0,01 н.), чтобы скорость анодного процесса в области потенциалов, характерных для активного растворения, уменьшилась. Об этом свидетельствует значительное падение анодного тока в электролите с ингибитором по сравнению с электролитом без ингибитора. В области потенциалов, характерных для пассивного состояния (рис. 5,5), положение иное. Здесь скорость растворения стали в частично ингибированной среде намного выше, чем в неингибирован-ной. Это объясняется тем, что в пассивной области электрод пассивируется лишь частично. Растворение носит локальный характер и сопровождается, очевидно, подкислением среды в питтингах. [c.162] По мере увеличения концентрации хромата потенциал стали все больше смещается в положительную сторону, а поляризуемость электрода возрастает. При концентрации хромата, равной [Половине концентрации агрессивного иона (0,5 н.), ток в области пассивного состояния электрода падает до 10 мкА/см что примерно на порядок ниже тока пассивации в фоновом электролите. Все это указывает на то, что возникшая на поверхности стали защитная пленка отличается меньшей ионной проводимостью, чем пленка, возникающая в фоновом электролите. В ингибированных средах активация поверхности наступает при более отрицательных потенциалах, чем в фоновом электролите. Это, очевидно, связано с тем, что напряженность электрического поля на тех участках, где пленка по каким-либо причинам менее совершенна, достигает большого значения, вследствие чего наступает пробой. [c.162] Объяснение полученных результатов по зависимости С и от ф, исходя из старых представлений о залечивании ингибитором механических дефектов пленки или увеличения ее толщины, встречает значительные трудности. Многочисленные эллипсометрические измерения показали, что с изменением потенциала толщина пленки изменяется незначительно и монотонно. Анодный ток также изменяется не пропорционально импедансу (ток уменьшается в 26 раз, а сопротивление в 3 раза). [c.164] На участие хромат-ионов в формировании защитного слоя указывают также осциллограммы, на которых представлены кривые спада потенциала после анодной поляризации. На рис. 5,8 представлены кривые анодного заряжения 1, 2) стали и спада потенциала , 2 ) после выключения анодного тока. В чистом сульфате (рис. 5,8 а) после включения анодного тока потенциал стали быстро смещается в по.ложительную сторону. Однако при ф = 0,0 В сдвиг потенциала в положительную сторону замедляется, на кривых появляется площадка задержки потенциалов вследствие расхода тока на формирование пассивирующего окисла (плотности тока выбирались таким образом, чтобы они превышали токи пассивации). Формирование защитного слоя заканчивается через беи на это затрачивается I Кл/см электричества. При достижении потенциала -1-0,4 В (конец формирования защитного слоя) наступает вторичный резкий спад потенциала до -1-1,8 В. При выключении анодного тока происходит разряд двойного слоя и потенциал быстро смещается в отрицательную сторону. При потенциале -1-0,5 В (значение, близкое к потенциалу полной пассивации стали) следует задержка падения потенциала, связанная с восстановлением пассивирующего окисла. После этого наблюдается резкий скачок потенциала в отрицательную сторону, указывающий на переход металла в активное состояние. [c.164] Обращает на себя внимание также и то, что восстановление окис-ного слоя в присутствии хромата длится дольше, чем в чистом сульфате (восемь секунд вместо трех). Несмотря на то что на формирование пассивирующего слоя было затрачено примерно в 100 раз меньше электричества, конечное значение потенциала при наличии в электролите хромата устанавливается на более положительном уровне (0,0 В вместо —0,4 В). У хроматов выявляется эффект последствия, связанный, очевидно, с образованием хемооорбированного слоя. [c.165] Конкурирующая адсорбция проявляется и в условиях анодного растворения если стальной электрод сначала запассивиро-вать в 0,1 и. растворе хромата, потом добавить к электролиту 1 н. раствор сульфата натрия, выдержать электрод некоторое время в этой смеси и подвергнуть его анодному растворению, то получаются анодные потенцлостатические кривые, характерные для электрода, легко переходящего в пассивное состояние (сильная анодная поляризуемость, малые токи пассивации). Если же этот эксперимент поставить в иной последовательности, а именно сначала опустить электрод в раствор сульфата, потом добавить такую же концентрацию хромата, выдержать электрод некоторое время в этой смеси и затем подвергнуть его анодному растворению, то получим иную поляризационную кривую. Несмотря на то что состав электролита не изменяется, анод легко переходит в активное состояние уже при небольшой анодной поляризации. [c.166] Отсюда следует, что не безразлично, какой анион (агрессивный или пассивирующий) раньше адсорбируется на поверхности металла. Предварительная адсорбция пассиватора сильно облегчает защиту. Не исключено, что хроматы в данном случае изменяют необратимо свойства окисных слоев, затрудняя ионный перенос по механизму,. рассмотренному в гл. 1. [c.166] Роль других органических катионов выявляется четко при сопоставлении анодных потенциостатических кривых для различных хроматов при одинаковой концентрации (0,01 н.), не переводящей еще сталь полностью в пассивное состояние (см. рис. 2.6) при одинаковых значениях потенциалов скорости анодного растворения в присутствии различных хроматов отличны сильнее всего сталь пассивируется в присутствии хроматов дициклогексиламина и циклогексиламина, слабее в присутствии хроматов калия и гуанидина. Защитные свойства хромата изолропиламина приближаются к хромату циклогексиламина. [c.167] Вернуться к основной статье