ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адсорбция на металлах из "Коррозия под напряжением " Рассматривая электрохимические процессы, следует отметить, что первичным актом их протекания является адсорбция компонентов среды на поверхности металла. Адсорбционные процессы существенно влияют на кинетику сопряженных анодной и катодной коррозионных реакций. Представляется интересным кратко рассмотреть основные положения теории адсорбции на металлах из растворов электролитов. [c.24] Особенностью адсорбции на металлах является то, что далеко не все участки их поверхности обладают одинаковыми адсорбционными свойствами. Так, грани кристаллов, места выхода на поверхность дислокаций и т. п. обладают более высокой адсорбционной способностью, чем остальные участки поверхнос ти. Эти места называются активными адсорбционными центрами. Они занимают лишь незначительную часть поверхности, но именно они определяют адсорбцию компонентов раствора на поверхности твердого тела. [c.25] В основе адсорбции лежит следующий принцип на поверхности адсорбируются те вещества, которые снижают поверхностную энергию данкого тела. Исключение возможно лишь при химической адсорбции, при которой поверхностное натяжение в ряде случаев повышается. [c.25] Рассмотренные выше уравнения являются эмпирическими и не отражают прямолинейного участка изотермы адсорбции, т. е. участка, на котором адсорбция пропорциональна концентрации (давлению), а также участка, на котором адсорбция предельна и с увеличением концентрации уже не возрастает. [c.26] Из последнего уравнения следует, что с адсорбцией работа увеличения границы раздела на 1 м снижается, , е. разрушение (образование новых поверхностей) облегчается. Однако при адсорбции не на жидкой, а на твердой поверхности (на металлах) поверхностное натяжение и поверхностную энергию полностью отождествить нельзя, так как поверхностное натяжение поликристаллов зависит также от кристаллического строения поверхности. [c.26] Адсорбция на поверхности металлов из растворов электролитов в значительной степени зависит от величины и знака заряда поверхности по отношению к раствору, т. е. зависит от потенциала металла. Неионогенные (недиссоциирующие) поверхностноактивные вещества адсорбируются иа металлах при очень малых зарядах на положительно заряженных металлических поверхностях адсорбируются анионы, на поверхностях, несущих отрицательный заряд, — катионы. [c.26] С увеличением потенциала поверхности металла в электролите адсорбция поверхностно-активных веществ возрастает до известного предела, после которого резко наступает десорбция, поскольку усиливающееся электрическое поле двойного электрического слоя (а адсорбщ1я реализуется именно в двойном слое) как бы выталкивает с поверхности металла элементы адсорбата с меньшей диэлектрической постоянной. [c.26] Явление адсорбционного понижения прочности материалов (эффект Ребиндера) бьшо открыто и объяснено советским ученым П. А. Ребиндером в 1928 г. Оно заключается в понижении прочности и облегчении деформации твердого тела под влиянием адсорбции компонентов среды [32], Эффект Ребиндера - основа физикохимической механики материалов [13,17]. [c.26] Вначале под эффектом Ребиндера понимали собственно уменьшение прочности и облегчение деформации при сниже1ши уровня поверхностной энергии вследствие явления адсорбций. В последнее время представление об этом эффекте существенно расширилось, Было доказано, что уровень поверхностной энергии снижается не только вследствие адсорбции, но и в результате внешней поляризации. Эффект Ребиндера объясняет явления трения и изнашивания, фреттинг-коррозии, причины разрушений в средах, открывает путь к созданию материалов с заранее заданными свойствами, а также используется при усовершенствовании процессов протяжки, штамповки и диспергирова1шя твердых тел. [c.27] Примером проявления адсорбционного эффекта Ребиндера на металлах служит существенное разупрочнение монокристалла цинка при смачивании его ртутью, которая активно адсорбируется на нем. Аналогичный эффект возможен и при контакте цинка с расплавами таких легкоплавких металлов, как жидкие галлий и олово. Характерно, что адсорбционное понижение прочности твердых мета шов при контакте с расплавами реализуется преимущественно в тех случаях, когда расплав не вступает в химическое взаимодействие с твердым металлом и практически не растворяется в нем. Признак малой растворимости используется при подборе конструкционных материалов, работающих в контакте с жидкими металлами, например, в атомной энергетике 13]. [c.27] Влияние адсорбции на прочность сталей и сплавов при статическом и периодическом нагружении впервые было исследовано Г. В. Карпенко и его последователями. Так было открыто новое явление адсорбционной усталости сталей и показано, что эффект Ребиндера при многих видах нагружения является первичным и универсальным [18,19]. [c.28] Установлено, что эффект Ребиндера особенно сильно разупроч-няет стали при контакте их с жидкими расплавами легкоплавких щелочных металлов применяемых, в частности, в качестве теплоносителей в атомной энергетике. По данным Г. В. Карпенко, проявление эффекта адсорбционного понижения прочности металлов наблюдается также в адсорбционно-малоактивных по отношению к металлам веществах органических кислотах, спиртах, смазочных маслах и других средах [8,17,19, 20, 71]. [c.28] Адсорбционно-активные по отношению к металлам среды мало влияют на вязкость разрушения поскольку плохо проникают в вершину трещин, в то же время такие среды облегчают и ускоряют зарождение трещин [4]. Эффект Ребиндера в наибольшей степени проявляется на хрупких сталях [19,71]. [c.28] Вернуться к основной статье