ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрохимия биметаллических систем в отсутствие концентрационной поляризации из "Коррозия и защита металлов " При контакте двух разнородных в электрохимическом отношении металлов один из них, обладающий более отрицательным потенциалом, начинает функционировать в качестве анода элемента и усиленно корродировать, а другой, более благородный, становится катодом. В зависимости от значения потенциала, который приобретает система, катод может вовсе не корродировать, разрушаться с пониженной скоростью, а в некоторых случаях даже с повышенной. [c.19] Другим примером может служить поведение пары железо — алюминий. До сих пор вопрос о допустимости контакта железа с алюминием не нашёл однозначного решения. Некоторые авторы считают его допустимым, другие недопустимым. Несмотря на значительную разность потенциалов, имеются указания об успешном использовании этих контактов в атмосферных условиях. Вместе с тем в морских атмосферах и на кораблях наблюдается часто усиленная коррозия алюминиевых конструкций, находящихся в контакте с железом. Вопрос, как справедливо отмечает Эванс, довольно сложный и он не может быть просто решен на основе одной разности потенциалов. Хотя установленный много лет тому назад критерий допустимой разности потенциалов в четверть вольта и оказался полезным, чтобы избежать явно недопустимых контактов, в настоящее время с его помощью нельзя получить удовлетворительного решения вопроса. К тому же при контактной коррозии приходится учитывать и вторичные явления, изменяющие поведение контактных пар. Так, например, при контакте железа с нержавеющими сталями или алюминием наблюдается часто усиленная коррозия обоих металлов. Полагают, что железо в контакте с нержавеющими сталями вначале работает в качестве анода. По мере накопления продуктов коррозии последние затрудняют доступ кислорода к нержавеющим сталям, который нужен для поддержания их в пассивном состоянии, и они начинают также корродировать. [c.20] Тем не менее сведения о необратимых электродных потенциалах крайне необходимы для того, чтобы в первом приближении предсказать поведение того или иного металла в контактной паре. По этим значениям можно, по крайней мере, сразу же сказать, какой из металлов будет анодом пары. Значения электродных потенциалов металлов в наиболее типичных электролитах приведены в табл. 1. [c.20] Обстоятельные исследования в области необратимых потенциалов металлов и сплавов выполнил Батраков [10]. [c.20] Примечание. Потенциалы определены по отношению к цинковому зионных потенциалов. Состав электролитов см. табл. 3. [c.22] Анализируя эти данные, автор пришел к заключению, что электродные потенциалы сильно различаются по величине, и поэтому следует обращать серьезное внимание на исключение контактной коррозии. [c.23] Значения электродных потенциалов сильно зависят от характера коррозионной среды. Они могут различаться между собой на 0,5 в. Магниевые сплавы, по данным автора, весьма чувствительны к выхлопным конденсатам их потенциалы заметно разблагораживаются, в то время как потенциалы других металлов становятся более благородными. Последнее не следует однозначно рассматривать как благоприятный фактор. Не исключена возможность, что в выхлопных газах содержатся соединения, способные к восстановлению и, стало быть, к ускорению процесса катодной деполяризации. Контакт магниевых сплавов с этими металлами будет в этих условиях особенно опасным. [c.23] Для того чтобы количественно рассчитать контактный ток и определить степень опасности катодного контакта, необходимо всесторонне рассмотреть электрохимическое поведение электродов, находящихся в контакте. При этом приобретают определенное значение поляризационные характеристики металлов в конкретной среде, поскольку под влиянием тока, возникающего в элементе, меняются сами потенциалы электродов и величина тока определяется уже не начальной разностью потенциалов, а эффективно действующей. [c.24] Как видно, потенциалы анода и катода меняются при появлении в системе тока в прямо противоположных направлениях потенциал катода разблагораживается, анода — облагораживается. В отсутствие концентрационной поляризации, а также явлений пассивности (для анода) потенциалы электродов меняются с плотностью тока по логарифмическому закону. В ряде случаев, в небольщом интервале потенциалов, наблюдается и линейная зависимость потенциала от плотности тока. [c.26] Как нетрудно заметить, константа а также представляет собой потенциал электрода при плотности тока, равной единице. Она зависит от свойств электрода. Каждый металл характеризуется своей константой. [c.26] Константа b зависит от механизма электрохимической реакции, протекающей на электроде, и характеризует, по-существу, изменение потенциала электрода с плотностью тока. Поскольку Ь представляет поляризационное сопротивление, оно характеризует легкость протекания реакции ионизации металла на электроде. [c.27] Никель. ... Кобальт. ... Палладий. . . Вольфрам. . . [c.27] Исправлено с учетом концентрационной поляризации. При i 1 а/см . [c.27] Для реакций разряда ионов водорода константа Ь меняется обычно в пределах от 0,1 О до 0,140 (табл. 5). Это означает, что с изменением плотности тока в десять раз потенциал катода разблагораживается на 110—140 мв. [c.27] Перенапряжение водорода на многих технически важных металлах было в широком диапазоне плотностей тока изучено в работе Печерской и Стендер [11]. Полученные авторами результаты представлены в табл. 6. Они хорошо описываются уравнением прямой Г1к = а + Ь In Коэффициент Ь для большинства металлов оказался близким к 0,10— 0,11, и лишь для цинка, кадмия и германия были получены более высокие значения. [c.28] Для реакции восстановления кислорода были зарегистрированы коэффициенты Ь от 0,116 для платины до 0,130 для меди [11]. [c.28] Коэффициент Ь оказывается обычно равным 0,050—0,100. Иногда анодная поляризация вовсе отсутствует. На это, в частности, указывают результаты, полученные Миролюбовым [12] при изучении реакции анодного растворения нержавеющих сталей, находившихся в активном состоянии в азотной кислоте (табл. 7). [c.28] При линейной зависимости скорости анодного растворения сталей от потенциала тангенс угла наклона прямых оказался для большинства сталей равным около 0,01. [c.28] Чернова и Томашов [13], изучавшие анодное растворение железа, хромистых сталей (25% Сг), легированных никелем или молибденом (0,5%), показали, что в этом случае наблюдается логарифмическая зависимость скорости растворения от потенциала с коэффициентом Ь = = 0,05 0,10. Иофа и Вэй Бао Мин [14] при исследовании процесса растворения кобальта в серной кислоте установили, что Ь = 0,10- 0,18, а Ь =0,026- 0,042. [c.29] С увеличением концентрации азотной кислоты от 1 до 10 % тангенс угла наклона кривых падает примерно от 0,011 до 0,003. [c.29] Вернуться к основной статье