ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работа коррозионного гальванического элемента из "Коррозия и защита металлов 1959 " Если в электролите привести в соприкосновение два разньщ металла, обладающих различными потенциалами, то они обра зуют гальванический элемент, в котором металл с более отрицав тельным потенциалом будет анодом, а с более положительным— катодом. [c.31] Если в таких же условиях находится в контакте не железо и никель, а цинк и железо, то, так как цинк более электроотрицателен, чем железо, будет происходить растворение цинка (анода), а на поверхности железа (катода) будет выделяться газот образный водород. Гальванические элементы могут возникнуть также на поверхности загрязненного металла, или, когда разт ность потенциалов на поверхности металла вызвана неоднородт ностью структуры, различной обработкой поверхности, наличием пленок и т. п. [c.31] Процессы, протекающие на поверхности корродирующего в электролите металла, можно представить следующим образом. [c.31] Ассимиляция электронов на катоде уменьшает смещение потенциала катода— его поляризацию. Этот процесс называется деполяризацией. Восстановители, связывающие электроны на катоде, являются деполяризаторами. [c.32] Практически наиболее часто встречаются две первые реакции, т. е. реакции восстановления иона водорода и ионизация кислорода, сопровождающиеся первая выделением газообразного водорода, а вторая поглощением кислорода и образованием иона гидроксила. Характер и скорость катодного процесса оказывают очень значительное, часто решающее, влияние на большинство коррозионных процессов. Огромное практическое значение имеет коррозия, сопровождающаяся поглощением кислорода. Такой вид разрушения происходит при коррозии в воде, воздухе, почве и т. п. Механизм таких процессов в основном был раскрыт исследованиями Г. В. Акимова и Н. Д. Томашова. [c.33] Возможно большое разнообразие путей цротекания этой реакции, различных в растворах с разным pH. [c.33] Если рассмотреть механизм разряда таких катионов, как например, Ag и сравнить его с разрядом Н или с катодным процессом ионизации кислорода, то обнаруживается следующая разница. В то время как разряд Си или Ag может протекать при потенциалах, незначительно отличающихся от потенциалов этих металлов в отсутствие тока, то разряд ионов водорода и ионизация кислорода протекают при потенциалах, значительна сдвинутых в отрицательном направлении по сравнению с потенциалом в отсутствие тока. [c.33] Следовательно, потенциал выделения водорода (П н,) заметно отличается от потенциала водорода в данном растворе в отсутствие тока (Пн.). Разница этих величин (Пн,— Пн,=ч) называется п е р е н ап р я жен ие м выделения водорода. [c.33] Аналогично в случае ионизации кислорода — Пд = , где V — перенапряжение ионизации кислорода. [c.34] Как показали многочисленные исследования, величины перенапряжения выделения водорода и ионизации кислорода зависят от материала катода и от состояния его поверхности. Чем поверхность более шероховатая, тем перенапряжение меньше. С повышением температуры перенапряжение также уменьшается. Зависимость величины перенапряжения от плотности тока определяется уравнением /) = а-j- b gi, где а и Ь — постоянные, г — плотность тока . Отсюда следует, что в одних и тех же условиях работы гальванических элементов потенциал выделения водорода на разных катодах различен. Аналогичные соотношения существуют и для перенапряжения ионизации кислорода. [c.34] В табл. 6 даны величины перенапряжения выделения водорода и ионизации кислорода на нескольких металлах. [c.34] Несмотря на то, что на поверхности металла имеются участки с разными потенциалами, между которыми протекает электрический ток, в целом вся система электронейтральна, т. е. освобождение в одном месте электронов (на аноде) сопровождается в другом месте системы (на катоде) связыванием такого же количества электронов. [c.34] Скорость сопряженного процесса определяется скоростью той его ступени, которая протекает наиболее медленно. Во многих случаях — это разряд ионов водорода на катоде или пополнение убыли кислорода, участвующего в катодном процессе, а именно, диффузия кислорода воздуха через электролит к поверхности катода. Таким образом, эти процессы, определяющие скорость коррозии, будут лимитировать или контролировать е е. [c.35] В некоторых случаях скорость коррозии регулируется доугими процессами. [c.35] Многочисленные исследования, дроизведенные при помощи этой модели, позволили сделать ценные выводы о влиянии разных факторов на работу короткозамкнутого гальванического элемента и на скорость коррозии металлов. [c.36] Вернуться к основной статье