ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Поляризация гальванического элемента из "Коррозия и защита металлов 1959 " Выше указывалось, что потенциалы анодных и катодных участков при протекании тока изменяются. Вследствие поляризации, потенциалы электродов, измеренные в модели микроэлемента до замыкания цепи (начальные потенциалы), будут отличаться от потенциалов, измеренных при протекании тока, т. е. при замкнутой цепи. [c.36] Поляризация анода вызывает сдвиг потенциала в положительном направлении и является результатом увеличения концентрации вблизи электрода ионов растворяющегося металла, а также образования защитной пленки, покрывающей анод. В случае сильной анодной поляризации при высоких плотностях тока может произойти изменение процесса, а именно, начаться выделение газообразного кислорода или же переход в раствор ионов более высокой валентности — процессов, протекающих при более положительном потенциале (например, растворение железа с образованием трехвалентных ионов, а не двухвалентных). [c.36] При коррозии таких случаев не наблюдается, так как процесс идет при очень малых плотностях тока. В гальванических ваннах такие случаи возможны. [c.36] Поляризация катода смещает его потенциал в отрицательном направлении. Этот сдвиг потенциала вызывается недостаточно быстрым связыванием электронов, поступающих с анодных участков, т. е. накоплением электронов. Таким образом, сдвиг потенциала катода в отрицательном направлении (т. е. по направлению к потенциалу анода) зависит от возможности у электронов разряжать ионы водорода или от количества кислорода или другого окислителя, притекающего к поверхности катода в единицу времени. [c.36] Вследствие поляризации начальная разность потенциалов короткозамкнутых гальванических элементов, которыми в сущности и являются микропары, значительно отличается от разности потенциалов, устанавливающейся через некоторое время работы микроэлементов. [c.36] На рис. 19 даны типичные кривые изменения потенциалов анода и катода короткозамкнутого гальванического элемента со временем, где и П —начальные потенциалы анода и катода, Е — установившаяся э. д. с. [c.36] Рассмотрим, в каких случаях коррозия будет происходить с выделением водорода, а в каких — с поглощением кислорода. [c.36] Из сказанного ясно, что с коррозией при выделении водорода мы встречаемся преимущественно в кислых растворах, и только металлы с очень электроотрицательным потенциалом могут выделять водород из нейтральных и даже щелочных растворов. [c.38] На рис. 21 приведены кривые изменения потенциалов анода и катода короткозамкнутого гальванического элемента в спокойном и перемешиваемом растворе (в случае, когда потенциал анода остается постоянным). При перемешивании катод поляризуется меньше и действующая э. д. с. больше. Деполяризация катода увеличивается за счет кислорода, доступ которого при перемешивании облегчается. [c.38] Во многих случаях коррозия имеет смешанный характер, т. е. частично деполяризация на катоде происходит за счет выделения водорода, частично же за счет поглощенного кислорода 2. [c.38] Кривая изменения анода по мере повышения тока может иметь вид, показанный на рис. 23. На участке кривой АБ протекает процесс растворения металла с незначительным смещением потенциала в положительном направлении вследствие повышения концентрации ионов металла в слое электролита, прилегающем к металлу (концентрационная поляризация). Скачок потенциала БВ вызван образованием на поверхности анода защитной пленки. [c.39] При потенциале В начинается другой процесс, например разряд ионов гидроксила и выделение газообразного кислорода. Такой скачок потенциала указывает на пассивирование анода. [c.40] Смещение потенциала в отрицательном направлении продолжается до тех пор, пока потенциал катода не достигнет значения, при котором возможно протекание другого процесса, в нашем случае разряда ионов водорода, т. е. водородной деполяризации. Точка В соответствует потенциалу выделения водорода. Отрезок кривой ВГ указывает на изменение потенциала выделения водорода с повышением тока. [c.40] Реально существующие короткозамкнутые микроэлементы не могут иметь Я=0, но если они погружены в хорошо электропроводный раствор, например морскую воду, они имеют очень малое омическое сопротивление и почти полностью поляризованы. Чем меньше Я, тем ближе состояние элемента соответствует точке пересечения анодной и катодной кривой. [c.41] Местоположение точки пересечения анодной поляризационной кривой с катодной указывает на характер катодных процессов. На рис. 26 показаны три диаграммы, соответствующие коррозии с избыточным доступом кислорода к катоду (а), коррозии с кислородным голоданием (б) и с выделением водорода (е). [c.41] Рассмотрим при помощи таких диаграмм несколько случаев влияния разных факторов на максимальный ток элемента, характеризующий скорость растворения анода. [c.41] В этих условиях вследствие хорошей электропроводности раствора сопротивление системы мало и, следовательно, поляризация вачика. Несмотря на одинаковые начальные потенциалы, установившийся ток во второй паре, а вследствие этого и коррозия значительно больше, чем в первой. Ясно, что это является следствием уменьшения поляризации катода в присутствии перекиси водорода. [c.41] Вернуться к основной статье