Деполяризация ионами металлов

При коррозии с водородной деполяризацией процесс окисления металла протекает со сравнительно большой скоростью. В кислотах активно растворяется большинство металлов (кроме ртути, серебра, золота и платины). Можно показать, что чисто термодинамически вероятность коррозионного разрушения металлов в кислых средах возрастает с уменьшением концентрации ионов металла в среде и с увеличением концентрации ионов водорода. Следует подчеркнуть, что термодинамика рассматривает вопрос только о возможности процесса (в том числе и коррозионного) при отсутствии сопротивления ему, поэтому термодинамические расчеты не определяют кинетику коррозии. [c.21]

Место, которое занимает медь в электрохимическом ряду металлов, исключает возможность ее растворения в неокислительных кислотах. Медь можно было бы отнести к благородным и устойчивым металлам, если бы не ее пониженная устой чивость, обусловленная некоторыми факторами, например кислородной деполяризацией и деполяризацией ионами двухвалентной меди и трехвалентного железа. [c.114]

Деполяризация катода состоит в ассимиляции его поверхностью избыточных электронов, образовавшихся на аноде вследствие перехода ионов металла в раствор. Согласно исследованиям Н. Д. Томашова основными катодными реакциями при коррозии могут являться [c.19]

I) для случая деполяризации ионами — разряд катионов, на пример ионов водорода или ионов благородных металлов, [c.19]

Для конкретного металла возможность коррозии с водородной деполяризацией может быть определена с помощью диаграммы Пур-бэ. Металл должен переходить в раствор при более отрицательном потенциале, чем потенциал выделения водорода. Любой металлический электрод будет отвечать этому требованию при достаточно низкой активности ионов металла в растворе. Это подчеркивает важность комплексообразования и малой растворимости соли металла, о чем уже говорилось в разд. 2.3. [c.92]

Однако ассимиляция электронов при катодном процессе позволяет дальнейший переход положительно заряженных ионов металла в раствор. При параллельном протекании катодного процесса деполяризации анодный процесс может продолжаться неограниченно долго. При коррозии [c.263]

Из фигуры видно, что в результате деполяризации процесса разряда ионов металла Мех с повышением температуры при катодной плотности тока V парциальный ток металла Мб1 с повышением температуры в большей степени возрастает, чем парциальный ток разряда ионов металла Меа- [c.68]

Коррозия металлов, как уже отмечалось, — это сопряженный процесс протекания катодных и анодных реакций. Анодной реакцией, естественно, является процесс перехода ионов данного металла в раствор, обусловливающий потерю массы катодной же реакцией может быть та возможная в данных условиях, потенциал которой более положителен по отношению к аноду — основному металлу. В зависимости от химического состава раствора электролита поддерживать анодное растворение металла может реакция разряда ионов водорода (водородная деполяризация), реакция электровосстановления молекул кислорода (кислородная деполяризация), реакция разряда ионов металла (например, ионов меди на железе), окислительно-восстановительные реакции (РеЗ+-> Fe +-f е и др.). В кислых средах коррозия протекает вследствие разряда ионов водорода с образованием газообразного водорода на катодных участках [c.57]

Состав электролита у анодных и катодных участков не остается неизменным при протекании процесса на коррозионном элементе. У анодных участков накапливаются ионы металла, у катодных—повышается щелочность (увеличивается pH) вследствие разряда Н (при водородной деполяризации 6 т Н - Н и далее НН-Н Нз) или вследствие непосредственного образования ОН (при кислородной деполяризации). [c.54]

Анодный процесс состоит из собственно растворения металла, при этом ионы металла уходят в раствор, а электроны остаются в неразрушенном металле. Катодный процесс выражается в связывании избыточных электронов положительно заряженными ионами (но не ионами данного металла), имеющимися в электролите и подходящими к поверхности металла в процессе диффузии и конвекции. При определенных условиях в зависимости от состава среды и ее кислотности связывание электронов осуществляется нейтральными атомами, при этом образуются отрицательно заряженные ионы. В реальных условиях в катодных процессах особенно велика роль ионов водорода и нейтрального кислорода, находящегося в растворе. На катоде ионы водорода превращаются сначала в атомарный, затем в молекулярный водород, который уходит в атмосферу. Молекулы растворенного кислорода, взаимодействуя с электронами и молекулами воды, превра-и аются в отрицательно заряженные гидроксильные группы ОН . В первом случае процесс на катоде называют водородной деполяризацией, во втором — кислородной деполяризацией. [c.113]

Для защиты от электрохимической коррозии используют особый способ, так называемую протекторную защиту. Протектором служит специальный сплав с большим отрицательным потенциалом. Болванки из этого сплава помещают вместе с рабочим металлом в коррозионную среду, между протекторным сплавом и защищаемым металлом создается надежный электрический контакт. В таких условиях протектор работает как анод и интенсивно разрушается, а защищаемый металл служит катодом, где идет процесс деполяризации — связывание электронов, перемещающихся от анода. В качестве протекторов используют сплавы на основе магния. Весьма эффективна от электрохимической коррозии электрозащита. В этом случае защищаемое изделие подсоединяют к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока, а к положительному полюсу подсоединяют вспомогательный электрод из любого металла. Постепенным повышением плотности тока на изделии, которое в данном случае является катодом, можно добиться полного прекращения коррозии изделия. Это произойдет, когда подаваемый на изделие потенциал сравняется или превысит электродный потенциал металла в данной среде. Иначе говоря, искусственно увеличивая отрицательный заряд на изделии, добиваются того, что положительно заряженные ионы металла теряют возможность уходить в среду-электролит. [c.116]

Деполяризация анода происходит при перемешивании раствора, а также в случае связывания ионов металла в труднорастворимые комплексы, т. е. при понижении концентрации ионов растворяющегося металла у его поверхности. [c.35]

Анодная поляризация в почве обычно оказывает небольшое влияние на общее уменьшение разности потенциалов. Для уменьшения анодной поляризации необходимо, чтобы снизилась концентрация ионов металла в прианодном слое электролита. Это наблюдается при движении электролита (например, при его перемешивании), когда ионы растворенного металла отводятся от поверхности анода. Уменьшение концентрации ионов металла (деполяризация) может происходить также в результате связывания этих ионов веществами, растворенными в электролите и образующими такие продукты коррозии, которые выпадают в осадок. [c.11]

Наибольшее значение в большинстве конкретных случаев электрохимической коррозии металлов имеют катодные реакции (342) — кислородная деполяризация и (332) — водородная деполяризация (деполяризация водородными ионами). [c.184]

Процессы коррозии металлов, у которых D = Н+, т. е. катодная деполяризация осуществляется водородными ионами по реакции (332) с выделением водорода, называют процессами коррозии металлов с водородной деполяризацией. [c.248]

Катодные ингибиторы коррозии в ряде случаев (например, ингибиторы ЧМ, ПБ-5 и др.) уменьшают также наводороживание металла при его кислотном травлении, что снижает опасность возникновения травильной хрупкости. Можно заключить, что подобный эффект свойствен ингибиторам катодного процесса водородной деполяризации, когда тормозится стадия разряда водородных ионов, но не стадия рекомбинации водородных атомов (см. с. 250). [c.349]

Необходимым условием всякого электрохимического корро-знойного процесса является неравенство Ьа <. с т. е. различие потенциалов катодных и анодных процессов на поверхности металла. Основным условием возможности прохождения процесса коррозии металла с водородной деполяризацией с определенной скоростью является требование, чтобы электродный потенциал анода (металла) был более отрицателен, чем потенциал разряда водородных ионов с этой скоростью при данных условиях. [c.42]

Процессы коррозии металлов, у которых катодная деполяризация осуществляется водородными ионами по реакции (6), называет коррозией металлов с водородной деполяризацией. Такая коррозия протекает у большинства металлов и сплавов под действием кислот. [c.33]

Фактически имеется еще одна возможность — применение ингибиторов, относящихся к производным ацетилена и других непредельных соединений, способных к полимеризации и сополимеризации с металлом под действием катализаторов. Роль таких катализаторов часто исполняют ионы корродирующего металла, например ноны железа. Ингибиторы такого рода создают сплошную пленку на поверхности металла и эффективно защищают его от коррозии как с водородной, так и с кислородной деполяризацией (136 156 232). [c.38]

В присутствии избытка NHg, например в растворах минеральных удобрений, скорость коррозии в NH4NO3 при комнатной температуре может достигать очень высоких значений — до 50 мм/год [21—24] (рис. 6.13). Комплексное соединение, образующееся в этом случае, имеет формулу [Fe(NHa)e ](N0a)2 [24]. Реакция, очевидно, идет с анодным контролем так как контакт низколегированной стали с платиной (при равной площади образцов) не влияет на скорость коррозии. Структура металла влияет на коррозионную стойкость. Так, нагартованная малоуглеродистая сталь корродирует с большей скоростью, чем закаленная при повышенной температуре. Это свидетельствует, что коррозия протекает не с диффузионным контролем, а зависит от скорости образования ионов металла на аноде и, возможно, до некоторой степени от скорости деполяризации на катоде. [c.119]

Поэтому при коррозионной стойкости покрытия, ьолее высокой, чем у основного металла, общее количество водорода, участвующего в катодном процессе, значительно уменьшается, т.е. снижаются поверхг постная Концентрация водорода и наводороживание стали. Покрытие может снижать также долю водородной деполяризации, облагораживая электродный потенциал. Снижение доли водорода, образующегося при коррозии и проникающего в сталь, может быть достигнуто в том случае, если металл покрытия не является стимулятором наводороживании. Такой эффект был обнаружен в присутствии небольших количеств солей d, Sn, Pb, введенных в раствор соляной кислоты (pH = 1,5), при этом долговечность стали под нагрузкой значительно возросла. При наличии других ионов металлов возможен обратный эффект. [c.70]

Скорость коррозии в значительной степени зависит от совместного действия внешних факторов. Изменения состава среды может замедлить коррозию или, наоборот, активизировать ее. Так, ионыС1- в ряде случаев увеличивают скорость анодного процесса, разрушая защитную пленку. Ионы металлов с переменной валентностью, как, например, Fe +i Fe -t- -f е, способствуя деполяризации микрокатодов, ускоряют катодный процесс и в конечном счете процесс коррозии. Другие вещества (ингибиторы) могут замедлить коррозию. [c.5]

По П. П. Строкачу, электрохимическое растворение металлов состоит из двух основных процессов — анодного и химического растворения в результате взаимодействия с окружающей средой. Растворению металла анода способствуют повышение температуры воды, присутствие в ней ионов-депассива-торов, наложение постоянного электрического тока, повышение скорости движения воды по отношению к поверхности металла. Поэтому выход алюминия по току может достигать 120% и более. В соответствии с теорией электрохимической коррозии при использовании в качестве анода железа или алюминия в природной воде протекают реакции анодного растворения и образования гидроксидов этих металлов. На катоде из железа или алюминия в природной воде происходят деполяризация мигрирующими ионами, деполяризация нейтральными молекулами, восстановление ионов металлов и нерастворимых пленок, а также органических соединений. На алюминиевом катоде при pH 10... 12 в прикатодном слое вероятна реакция взаимодействия алюминия с водой с образованием гидроксида алюминия и водорода во время электролиза и растворения защитной пленки оксида алюминия. Из вышеуказанных катодных процессов в природной воде главенствующим является водородная и кислородная деполяризация. [c.102]

При совместном восстановлении ионов металлов природа и состояние поверхности подкладки могут оказывать двоякое влияние. В одном случае вследствие сплавообразования потенциал восстановления ионов металла по сравнению с равновесным потенциалом снижается (деполяризация). В другом случае вследствие затруднения протекания электрохимической реакции потенциал восстановления ионов металла по сравнению с равновесным потенциалом увеличивается (поляризация). [c.112]

Теория деполяризации электрода при сплавообразовании исходит из предположения, что электродный процесс протекает без кинетических затруднений. Облегчение процесса восстановления ионов металлов при образовании твердых растворов связано с изменением парциальной свободной энергии (АФ) компонентов в сплаве. В зависимости от содержания компонентов в сплаве изменение АФ будет равно АФ = X — 1)/Х 7спл КТ 1пХ, где X — молярная доля компонента и IIспи — интегральная теплота смешения. При этом равновесный потенциал каждого из металлов будет смещаться в положительную сторону на величину [c.112]

Последние два случая могут быть условно отождествлены с торможением процесса катодной деполяризации при работе коррозионного гальванического элемента. С увеличением толщины пленки для движения ионов металла возрастают затруднения, возникающие за счет уменьшения градиента концентрации и напряженности электрического поля, и, следовательно, увеличивается концентрационная поляризация электродов. При такой трактовке в формуле (10) надо либо учитывать уже не начальную разность потенциалов (э. д. с. элемента) о, а какую-то эффективную разность потенциала Е, постепенно уменьшающуюся по мере роста толщины пленки, либо прибавлять к находящейся в знаменателе величине омического сопротивления добавочные поляризационные катодное (рк и анодное (рд ) сопротивления, увеличивающиеся с ростом толщины пленки. В последнехМ случае формула (10) примет такой вид [c.73]

В большинстве случаев коррозии металлов с водородной деполяризацией при высокой концентрации ионов Н" Н20 в растворе концентрационная поляризация вследствие замедленности переноса водородных ионов к катодным участкам незначительна. Это обусловлено большой подвижностью водородных ионов, наличием дополнительного перемешивания раствора у катода выделяюш,имся газообразным водородом и дополнительным переносом водородных ионов к катоду миграцией. [c.251]

Водородная деполяризация на различных металлах протекает с разной скоростью. В табл. 6 приведены величины перенапряжения водорода на различных катодах. Наименьшее значение перенапряжения водорода наблюдается на палладии н платине, т. с. на их поверхности легче всего происходит разряд попов водорода. На поверхности железа разряд ионов водорода затруднен. Еще труднее он происходит на поверхности ртути и свинца. Чем больше иереиаиряжение водорода на катоде коррозионного э емента, тем меньше величина э. д. с. этого элемента и тем медленнее протекает коррозионный процесс. [c.44]

Из всего многообразия факторов, влияющих на электрохимический процесс коррозии, весьма важным является водородный показатель раствора электролита, т. е. характеристика активности в ием водородных ионов. Усиление или ослабление коррозионного процесса часто является функцией от активности ионов водорода в растворе. Уменьшение pH раствора, т. е. увеличение активности ионов Н+-приводит обычно к возрастанию скорости коррозии, так как потенциалы водородного и кислородного электродов делаются более иоложительиымл к катодные процессы водородной и кислородной деполяризации облегчаются. Примером такого влияния pH на скорость коррозии может СЛУЖИТЬ сильное ускорение растворения многих металлов (же- [c.69]

Электрохимический механизм защитного действия покрытия можно представить как суммарное действие различных процессов. Он связан с разрядом водорода на поверхности стали, общим количеством ионов водорода, участвующих в катодном процессе, и долей водорода, способного диффундировать в металл. Уменьшение возможности разряда ионов водорода на поверхности стали вследствие высокого перенапряжения на металле покрытия или уменьшения доли водородной деполяризации в катодном процессе способствует увеличению защитного эффекта металлических покрытий в наводо-роживающих средах. [c.70]

При значительных концентрациях в котловой воде кислорода могут происходить сложные превращения продуктов коррозии с уменьшением концентрации ионов Ге . Продукты коррозии с общей формулой Ре20з ПН2О превращаются в РезО . Увеличивается термодинамическая вероятность окисления основного металла ионов Ре , т. е. протекания процессов, лежащих в основе коррозии с водородной деполяризацией. [c.59]

Вообще говоря, в морской воде в качестве окислителя могут выступать ионы или молекулы воды и растворенный кислород. Исследованию катодных процессов в хлоридсодержащих средах были посвящены работы Г. В. Акимова, Н. Д. Томашева, Г. Б. Кларк, И. Л. Розенфельда. Как показали исследования, коррозия магния и его сплавов протекает в основном за счет водородной деполяризации алюминий и его сплавы, коррозионностойкие и конструкционные стали, никель и никелевые сплавы, медь, медные сплавы подвергаются коррозии с кислородной деполяризацией. Растворимость кислорода в морской воде ограничена. При протекании коррозии с кислородной деполяризацией очень часто скорость катодного процесса определяется диффузией кислорода и поверхности металла. В таких условиях перемешивание среды или перемещение поверхности металла относительно среды является важным фактором, который может оказать существенное влияние на характер коррозии. При перемешивании скорость катодного процесса будет уве-личиваться и металл из пассивного состояния может переходить в пробойное состояние (см. рис. 18). [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...