ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исследование кинетики образования гидроокисно-карбонатных осадков на поверхности стали при ее катодной защите из "Электрохимический метод защиты металлов от коррозии " Процесс электролиза связан с превращением вещества на электродах, а поэтому вблизи поверхности электродов имеет место не-прерывиое изменение состава среды. При длительной катодной поляризации можно отметить, в основном, два случая изменение концентрации водородных ионов (подщелачивание) и изменение концентрации катодного деполяризатора (кислорода) в слое, непосредственно прилегающем к защищаемому сооружению. В результате обеднения раствора кислородом поляризуемость катодных составляющих увеличивается, что приводит к снижению во времени защитного тока. При этом может даже оказаться, что со временем величина защитного тока будет меньше, чем начальный коррозионный ток в стационарных условиях коррозии без катодной поляризации. [c.45] Фактически в результате катодной защиты среда изменяется настолько, что и после отключения тока поляризации скорость коррозии остается меньше, чем до поляризации. В этом причина последействия катодной поляризации. Особенно ярко последнее отмеченное явление проявляется при защите морских гидротехнических сооружений, когда в результате местного подщелачивания на защищаемой поверхности образуются солевые отложения. Образование солевых осадков позволяет снизить защитный ток или периодически выключать катодную защиту, вследствие чего экономится электроэнергия. Исследование явлений подщелачивания и процессов осаждения гидроокисно-карбонатных слоев на поверхности металла при катодной поляризации имеет несомненный практический и теоретический интерес. Детальное изучение распределения pH в приэлектродном слое затруднено из-за отсутствия достоверного метода, однако на ооновании косвенных способов удалось изучить основные факторы, определяющие процесс подщелачивания. [c.45] В растворах нейтральных солей, таких как морская вода, основной катодной реакцией деполяризации является электровосстановление кислорода или разряд ионов водорода, поэтому в процессе электролиза у катодно защищаемой поверхности металла накапливаются ионы, образующие труднорастворимые гидраты и труднорастворимые карбонаты. В результате пересыщения приэлектродного слоя осаждение гидроокисей происходит в непосредственной близости к металлу, что приводит к образованию плотно связанных с металлом гидроокисно-карбонатных осадков. Образование солевых отложений при катодной защите оснований морских нефтепромыслов и гидротехнических сооружений неоднократно отмечалось в технической литературе. Выполненные химические анализы осадков показали аличие в их составе гидроокисей и карбонатов. [c.47] Эта зависимость выражается, как видно из фиг. 31, кривой с максимумом. [c.48] В случае, когда а поверхности металла протекает реакция электровосстановления кислорода, в пределах диффузионного слоя происходит образование ионов гидроксила и накапливание не разряжающихся в данных условиях катионов (М ++, Са++, М+ и др.). При отсутствии заметного перемешивания частички гидроокиси образуются при избытке катионов и несут положительный заряд. Электрическое поле катодной защиты препятствует уходу коллоидных частиц гидроокиси из диффузионного слоя и способствует их сцеплению с поверхностью металла. Частички гидроокиси при наличии избытка карбонатных ионов оказываются цент-рами кристаллизации для углекислого кальция. На поверхности металла происходит нейтрализация заряженных ча1стиц гидроокиси ионами СОз, и ОН , уплотнение слоя и образование прочно связанного с металлом осадка. [c.48] Опыты по исследованию кинетики образования солевых отложений на металле при его катодной защите проводились с целью выяснения зависимости количества образовавшегося осадка от солености морской воды, от содержания в ней гидрокарбонатного иона, от соотношения в растворе ионов кальция и магния, от температуры. [c.49] Опыты проводились в двухкамерной ячейке, схематически показанной на фиг. 32. Катодное пространство отделялось от анодного шлифом, объем катодного пространства 800 jh . В ряде опытов образование осадков осуществляли на образцах, погруженных в ванну объемом 100 л. Заметного расхождения в привесе осадка обнаружено не было. [c.49] Очевидно, что с уменьшением относительной концентрации ионов магния равновесная активность кальция уменьшается и облегчается выпадение СаСОз в осадок. Это положение подтверждается кривыми фиг. 35. [c.51] Аналогичное изменение веса осадка в зависимости от плотности тока, выражаемое кривой с максимумом, наблюдалось и в опытах с повышенной температурой (см. ниже). [c.52] С повышением температуры область сохранения прямой пропорциональности между количеством электричества и весом осадка увеличивается. На фиг. 38 сопоставлены кинетические кривые, образования осадка, полученные при катодной плотности тока 5 ма1см и температурах раствора 18°, 50° и 90°. Кривые зависи-, мости привеса осадка от плотности тока для температур 50° и 90° приведены на фиг. 39 и 40. [c.52] Вернуться к основной статье