Адсорбция ингибиторов процессов

Адсорбция ингибитора приводит к изменению как кинетики частных реакций, лежащих в основе коррозионного процесса, так и состояния поверхности металла, в частности величины активной поверхности, на которой он совершается. [c.18]

Следовательно, пластическая деформация практически не влияет на хемосорбцию исследованных ингибиторов коррозии. Однако это не означает, что защитные свойства ингибиторов, связываемые обычно с адсорбируемостью, также не изменяются при пластической деформации металла например, адсорбция ингибитора КПИ-1 практически не зависит от деформации (кривая 1 для С), тогда как интенсивность разблагораживания стационарного потенциала ф в присутствии ингибитора (кривая /) даже выше, чем в неингибированной кислоте. Это объясняется деформационным нарушением в отдельных точках поверхности сплошности защитного действия указанного ингибитора и развитием локализованных анодных процессов в этих точках (аналогично питтингу). [c.158]

К трудно окисляющимся веществам относятся ингибиторы кислотного травления, а также ОП-7 (ОП-10) и каптакс. Следует учитывать, однако, что концентрация ингибиторов в процессе очистки резко снижается, во-первых, за счет адсорбции ингибиторов на поверхности металла, во-вторых, за счет химических превращений, происходящих с ними в растворах кислот. В частности, определение концентрации каптакса и ОП-7 в промывочных растворах показало практическое отсутствие первого из них через 20—30 мин очистки кислотой и снижение концентрации второго в 1,5—2,0 раза. Несмотря на это, защитное действие данной смеси ингибиторов остается достаточно высоким, что подтверждено стендовыми и промышленными испытаниями. [c.45]

Скорость адсорбции ингибиторов в значительной мере определяет их эффективность. Знание кинетических закономерностей адсорбции особенно необходимо для быстропротекающих процессов, когда время контакта агрессивной среды и металла изменяется от нескольких десятков секунд до минут. Так, например, в кислотной ванне лудильных автоматов жесть находится 40 с, при удалении окалины с поверхности стальных листов металл контактирует с кислотой 4 мин [471. Поэтому важно знать успеют ли ингибиторы за это короткое время адсорбироваться. [c.26]

С. iM. Решетников [12, 49] использовал кинетические закономерности адсорбции ингибиторов для идентификации механизма торможения коррозионного процесса (см. раздел 2.4). [c.27]

Адсорбция ингибиторов приводит к снижению скорости коррозионного процесса j kop до кор, смещению стационарного потенциала металла, изменению его физико-химических, механических н др. свойств [50]. [c.27]

С. м. Решетниковым [12, 49] предложен метод дифференциации блокировочного и энергетического эффектов торможения коррозионных процессов на основе анализа кривых спада тока г—т и сопоставления их с соответствующими кинетическими изотермами адсорбции. В соответствии с [49] у.меньшение тока Ai = io—i (to — ток до введения ингибитора при т = 0) интерпретируется как адсорбция ингибитора, тормозящего коррозионный процесс по блокировочному или энергетическому механизмам. Для блокировочного эффекта [c.34]

В результате адсорбции ингибитора происходит изменение структуры двойного электрического слоя, в том числе и величины адсорбционного скачка потенциала 2- Экранирование части поверхности (0) сплошной пленкой ингибитора исключает ее из коррозионного процесса, который протекает на поверхности, равной (1 — 0). [c.299]

Мы сознательно акцентируем внимание на механизме влияния органических соединений, так как один из новых эффективных методов защиты металлов от атмосферной коррозии основан на принципе использования органических соединений (летучие ингибиторы). Органические соединения также широко используются в технологии противокоррозионной защиты (очистка от окалины и продуктов коррозии, подготовка поверхности под нанесение покрытий и т. д.). Изучение процессов адсорбции ингибиторов, и в особенности летучих, и их влияния на кинетику электродных реакций приобретает поэтому исключительное значение. В связи с последним нам представляются интересными предпринятые за последнее время попытки рассмотреть некоторые вопросы коррозии с учетом потенциалов нулевого заряда металла. [c.23]

Книга посвящена проблемам защиты металлов от коррозии ингибиторами. Рассмотрены механизм действия ингибиторов в нейтральных и кислых электролитах, адсорбция ингибиторов, электрохимическая кинетика коррозионных процессов и пассивность металлов. Описаны защитные свойства ингибиторов и практика их применения в промышленности и быту для травления металлов, водоподготовки, защиты теплообмен,ной аппаратуры, оборудования нефтяных и газовых месторождений, изделий машиностроения и др. [c.2]

Первый путь ингибирования, заключающийся в уменьшении скорости анодной реакции ионизации металла, можно проиллюстрировать на примере действия нитрита натрия. Этот ингибитор сильно сдвигает потенциал стали в положительную сторону, переводя ее в пассивное состояние. При наличии в электролите уже небольших концентраций ингибитора начальный потенциал стали смещается приблизительно на 0,2 В в положительную сторону, а конечный, через 10 суток, более чем на 0,7 В (рис. 2,1). Сильный сдвиг потенциала в положительную сторону во времени свидетельствует о химической природе связи металла с ингибитором и ее усилении во времени. При физической адсорбции этот процесс протекал бы довольно быстро. [c.33]

Для того чтобы исключить возможную ошибку от адсорбции ингибиторов на отсчетном электроде (пластинка из золота), измерения КРП производили в процессе десорбции ингибитора, адсорбированного ранее в замкнутом объеме. Постоянство работы выхода отсчетного электрода периодически контролировали, заменяя исследуемый образец на эталонную пластину (никель), и при необходимости вводили поправку. При изучении контактных ингибиторов в этом необходимости не было. Для иллюстрации возможностей этого метода приведем некоторые результаты, полученные [c.77]

Исследование анодной реакции ионизации металла (рис. 5,15) показало, что малые добавки хотя и смещают потенциал в поло-л<ительную сторону, однако поляризуемость электрода меняется мало. Все это указывает на то, что сдвиг потенциала в положительную сторону обусловлен, очевидно, в основном изменением кинетики катодного процесса. Большие концентрации ингибитора (1—2 г/л) способствуют сильной анодной поляризации электрода, что связано со специфической адсорбцией ингибитора и упрочнением химической связи по мере смещения потенциала в положительную сторону. [c.169]

Трудно предположить, чтобы и в наших исследованиях большие органические ионы или молекулы при адсорбции растворялись в поверхностном слое электрода. Обнаруженную зависимость силы тока (скорости катодного процесса восстановления Н3О+) от времени можно было бы объяснить неравномерной адсорбцией ингибитора на участках с различным адсорбционным потенциалом [8]. Однако маловероятно, чтобы время адсорбции на различных участках поверхности значительно различалось, так как физическая адсорбция (а мы ее здесь предполагаем) — быстрый процесс. Поэтому, очевидно, причину наблюдающегося изменения силы тока при добавке в электролит органического ингибитора следует искать в иных явлениях. Было показано (стр. 130), что нри адсорбции молекул органических веществ или ионов строение двойного электрического слоя изменяется с образованием переходной зоны. Ее возникновение сопровождается вытеснением из двойного слоя ионов фона и молекул воды, изменением потенциала и pH в приэлектродном слое и затруднением диффузии ионов водорода к поверхности металла. Эти изменения, вызванные возникновением переходной зоны, про- [c.140]

Органические ингибиторы сильно препятствуют катодному процессу [233, 234] и облагораживают потенциал железа. При этом зависимость от концентрации замедлителя соответствует изотерме адсорбции Лэнгмюра. Зависимость отношения концентрации к потенциалу от концентрации графически выражается прямой [236]. На рис. 1.81 показано обратимое изменение потенциала при адсорбции ингибитора. Оптимальное повышение потенциала достигается в том случае, когда мономолекулярный слой построен из хемосорбированных молекул. [c.90]

Большую роль при определении области адсорбции ингибиторов играет потенциал нулевого заряда. Эта характеристика металла, как известно, может явиться важным ориентиром для выбора ингибиторов коррозии, а также при исследовании механизма коррозионных процессов. Один из методов определения потенциала нулевого заряда — измерения зависимости емкости двойного электрического слоя от потенциала в разбавленных растворах поверхностно-неактивных электролитов. Такие данные могут быть получены при измерении импеданса. В соответствии с теорией двойного слоя в разбавленных растворах поверхностно-неактивных электролитов на кривых зависимости емкости от потенциала должен быть минимум, потенциал которого равен потенциалу нулевого заряда металла. Экспериментальные данные, полученные на ртути, хорошо согласуются с этими теоретическими представлениями [13]. [c.29]

Вызванное извне наложенным током смещение потенциала в отрицательную сторону обусловливает изменение адсорбционно- имического взаимодействия между металлом и поверхностно-активными веществами, находящимися в растворе. Анализ вторичных явлений (десорбции и адсорбции ингибиторов коррозии) в процессах катодной защиты имеет существенный интерес для практики. Этот анализ влияния ингибиторов коррозии на скорость растворения металла при его катодной поляризации может быть выполнен путем сопоставления теоретической зависимости между степенью защиты (см. табл. 8) с имеющимися -экспериментальными данными. Изменение степени защиты в зависимости от отношения плотности катодного тока к коррозионному приведено на фиг. 53. [c.74]

При проведении мероприятий по удалению отложений с корродируемых поверхностей протекание процесса коррозии, естественно, сопровождается обновлением активной поверхности, при этом адсорбированные вещества переходят вместе с ионами металла в раствор. Обычно скорость образования новой поверхности ниже адсорбции ингибитора или интенсивности проникновения агрессивных компонентов из дымовых газов к металлу. Это приводит при наличии повторяющихся циклов обновления корродируемой поверхности к снижению вероятности существования окислов или солей высшей валентности, а следовательно, к усилению коррозии. [c.170]

Можно предполагать, что в этом случае возможна не только специфическая адсорбция ингибитора, но и адсорбция продуктов взаимодействия ингибитора с образующейся в кислоте солью металла. Вследствие этого действие ингибитора становится сходным со своеобразным пассивированием металла. В результате такого пассивирования реакция металла с кислотой может происходить только за счет диффузии ионов кислоты через узкие поры образовавшегося защитного слоя. При этом кинетика процесса коррозии приобретает диффузионный характер, чем и объясняется низкий температурный коэффициент реакции . Вероятно, что при более высокой температуре количество вещества, пассивирующего поверхность, больше, чем при низкой, так как образование защитной пленки протекает быстрее, чем ее растворение. [c.36]

Другое важное преимущество использования ингибиторов при кислотном травлении — уменьшение водородной хрупкости обрабатываемого металла. В процессе травления часть выделяющегося водорода диффундирует в глубь металла и вызывает появление водородной хрупкости. Адсорбция ингибиторов повыщает перенапряжение реакции выделения водорода, уменьшает количество проникающего в металл водорода и тем самым снижает его хрупкость. [c.179]

Механизм действия значительного числа ингибиторов заключается в адсорбции ингибитора на корродирующей поверхности и последующем торможении катодных или анодных процессов. [c.270]

Если поверхность металла заряжена отрицательно (т, е. ф< О, например, у Zn, А1, Mg, Ее), это способствует адсорбции катионов, которые способны замедлять коррозию вследствие повышения перенапряжения катодного и анодного процессов, а также экранирования поверхности (например, ингибиторы катапин К, ЧМ). [c.348]

Механизм ингибирующего действия органических веществ. Замедле ние скорости коррозии металлов путем введения в агрессивную среду небольших количеств органических веществ — так называемое ингибирование коррозии — вряд ли возможно свести к какой-либо одной причине, хотя первым актом является, ио-видимому, адсорбция ингибиторов на поверхности корродирующего металла, и их результативный эффект будет зависеть от свойств металла, раствора и самих ингибиторов. Адсорбированные частицы ингибитора могут влиять на частные электродные реакции, лежащие в основе процесса коррозии. Они могут механически экранировать часть или всю поверхность металла и отделить его от агрессивной среды, принимать непосредственное участие в электродных реакциях, превращаться в другую форму и образовывать химические соединения с корродирующими металлами. Свойства этих новых форм существования ингибиторов и их влияние на процесс коррозии могут быть иными, чем в случае исходных веществ. [c.135]

В начальный период этого цикла исследований основное внимание было обращено на выяснение роли адсорбции в процессах ингибирования. На основании концепции приведенной шкалы потенциалов было показано, что при коррозии металлов ингибирующее действие органических веществ меняется симбатно с их поверхностной активностью на ртути, если все эти измерения проведены при одинаковых ф-потенциа-лах, т. е. при одинаковых зарядах поверхности металла. Этим был доказан адсорбционный механизм действия большинства органических ингибиторов и внесен рациональный элемент в поиски вероятных ингибиторов. Было введено понятие о специфической адсорбции I и II родов. Специфическая адсорбция I рода определяется природой адсорбирующихся частиц природа металла здесь проявляется главным образом через его нулевую точку. Это позволило на основании адсорбционных измерений, проведенных на одном металле, предвидеть адсорбционное поведение того же вещества на других металлах. Так, в частности, оказалось возможным, используя приведенную шкалу, оценивать области потенциалов, внутри которых на данном металле следует ожидать адсорбцию и влияние органических веществ на коррозионные и другие электрохимические процессы. Подобный же подход был впоследствии плодотворно использован и в работах Лошкарева по электроосаждению металлов. Недавно в работах московских и тартусских электрохимиков были получены результаты, дающие экспериментальное качественное подтверждение этой концепции. Следует, однако, подчеркнуть, что она оправдывается для оиределенной, хотя и широкой группы ингибиторов (азотсо- [c.135]

С 50-х годов начинаются систематические работы по исследованию механизма действия ингибиторов, что стало возможным благодаря развитию электрохимической теории коррозии. Создаются крупные научные школы по разработке и исследованию ингибиторов коррозии в Москве (Институт физической химии АН СССР, Московский государственный университет, Московский государственный педагогический институт им. В. И. Ленина), Киеве (Политехнический институт), Днепропетровске (Металлургический институт), Перми (Пермский государственный университет) и других городах. Широкое использование в коррозионных исследованиях импедансных и потенциостатических методов стало возможным благодаря работам НИФХИ им. Карпова, по инциативе которого были разработаны н созданы первые отечественные потенциостаты, мосты переменного тока, другие приборы и оборудование. Резко повысился теоретический и экспериментальный уровень проводимых исследований, возросло число фундаментальных работ, посвященных механизму коррозионных процессов, ингибированию их, исследованию закономерностей адсорбции ингибиторов и компонентов агрессивной среды, кинетики. В разработку теоретических основ коррозионных процессов большой вклад внесли школы А. Г. Акимова, Я- М. Колотыркина (В. М. Нова-ковский, В. Н. Княжева, Г. М. Флорианович), работы В. П, Батракова. Н. Д. То-машова, В. В. Скорчеллетти. [c.8]

Все это является результатом ад- сорбции ингибитора на поверхности кор- родирующего металла. Последующее влияние адсорбированных молекул ингибитора сводится уже к изменению ими кинетики парциальных электрохимических реакций. Таким образом, адсорбция ингибитора является первичным необходимым актом ингибирования. Под механизмом действия ингибиторов обычно понимают совокупность процессов ад- f сорбции ингибиторов и последующего воздействия адсорбированного вещества на протекание электрохимических реакций. [c.19]

В практическом отношении знание кинетики адсорбции ингибитора необхо- димо для разработки оптимальной технологии процессов непрерывного и струй- ного травления, кислотных обработок нефтяных скважин, химических очисток теплоэнергетического оборудования. [c.26]

В работе [92] показано, что такое допущение приводит к незначительной ошибке в определении А ° и Д5°. При достижении температуры Та (см. рис. 32 и табл. 14) для ингибиторов коррозии ход кривой lg/=/(l/r) и lg(Y—1)=/(1/7 ) меняется с дальнейшим ростом температуры ток либо перестает зависеть от температуры, либо даже существенно уменьшается. Это свидетельствует о том, что при температуре выше Та на первое место выдвигаются не адсорбционно-десорбционные, а хемосорбционные процессы, связанные с образованием защитных пленок за счет эда-взаимодействий ингибиторов коррозии и металла. Как видно из данных табл. 14, по энергии активации, стандартному изменению энтальпии и свободной энергии ингибиторы коррозии располагаются в ряд НГ-110Н>АБС-Са>быстродействующая присад-ка>АКОР-1>масло М-6. Во всех случаях стандартное изменение энтропии отрицательно, что говорит об упорядочении системы при хемосорбции и адсорбции ингибиторов примерно в той же последовательности НГ-110Н>бы-стродействующая присадка>АБС-Са>АКОР-1. [c.140]

Синергетический эффект H2S обычно объясняют тем, что адсорбированные на железе анионы HS выполняют роль анионных мостиков, облегчающих адсорбцию ингибиторов катионного типа R+. К последним принадлежат и амины, которые за счет реакции протонизации превращаются в органические катионы. В результате взаимодействия промежуточного комплекса Fe(HS ) с органическими катионами R+ на поверхности металла возникает относительно прочное поверхностное соединение Fe(H—S—R), которое, с одной стороны, не способно служить поставщиком протонов для катодного процесса, а с другой — затрудняет анодную реакцию ионизации металла. Кроме того, адсорбированные катионы ингибитора смещают фгпотенциал в положительную сторону, что также способствует замедлению реакции разряда ионов водорода. [c.299]

В работе Д. И. Лейкис с сотрудниками дается обзор работ по использованию метода импеданса для исследования границы электрод — электролит. Рассмотрены возможности этого метода при исследовании, адсорбции ингибиторов, изучении кинетики электродных реакций, определении защитных свойств покрытий. Особое внимание уделяется рассмотрению эквивалентных электрических схем и изучению импеданса для процессов адсорбции на твердых электродах. Сопоставляются потенциалы нулевого заряда и токов адсорбции и десорбции органических веществ как функции потенциала. Описаны методы исследования с помощью импеданса процессов пассивации. [c.4]

В обзорной работе полемического характера (опубликована в 1954 г.) Хаккерман иМаркидес , критикуя теори]г катодного действия ингибиторов, продолжают отстаивать адсорбционную теорию в ее первоначальном виде, т. е. как теорию физической адсорбции ингибиторов на поверхности металла, и отвергают предположения о возможности процесса хемосорбции ингибиторов. Например, для аминов эти авторы считают, что наиболее прочная связь металла с ионом (на катодах) обусловлена силам [c.50]

В настоящее время нет единой точки зрения относительно механизма ингибирующего действия нитрита натрия. По мнению Розенфельда [69], МаЫОг является анодным ингибитором, в то время как Путилова с соавторами [68] считают, что в этом случае процесс ингибирования связан с окислением продуктов коррозии (таких, например, как соединения двухвалентных железа и олова или одновалентной меди) в соли соответствующих металлов, в более высокой валентности, которые осаждаются на поверхности металла и вызывают повышение электродного потенциала последнего. По мнению Вахтера и Смита [70], нитрит действует как окислитель, за счет которого на анодных участках образуется тонкая пленка окиси железа. Теория, получившая наиболее широкое признание, была развита Коэном [71], который постулирует, что защитная пленка состоит из у-Ре О) с небольшим количеством -РегОз Н2О. Такая пленка возникает в результате взаимодействия между нитритом, кислородом и металлом, которое протекает на поверхности раздела жидкость — металл, причем адсорбция ингибитора является, по-видимому, промежуточной стадией этого взаимодействия. Строение нитритного иона благоприятствует его хорошей адсорбции. [c.154]

Для Практического использования уравнений типа (1.79) необходимо определить величины 0 и Аярь Вопрос о соотнощении торможения электродного процесса и адсорбции ингибиторов наилучщим образом рещен в случае ртутного электрода. Для жидкого ртутного и амальгамных электродов величины 0 и Аяр можно рассчитать по результатам электрокапиллярных измерений. Теория этого вопроса, методика измерений и расчетов подробно описаны в литературе. Достаточно полно разработаны также методы определения адсорбции органических ПАВ на ртутном электроде путем измерения емкости двойного электрического слоя [6, 32]. [c.30]

Очевидно, что для более глубокого понимания механизма действия ингибиторов необходимо знать, как влияют ингибиторы разной природы на возможные стадии катодного процесса. В первом приближении можно принять, что в узком интервале значений pH (1—2 единицы) адсорбция ингибитора при данном Ек мало зависит от концентрации Н+-ИОНОВ, а величина адсорбционного 11з1-потенЦиала определяется в основном концентрацией ингибитора [1пЬ], т. е. величиной 0. [c.37]

Катодные ингибиторы электрохимической коррозии металлов — вещества, повышающие перенапряжение катодного процесса при их адсорбции на катодных участках поверхности корродирующего металла соли или окислы мышьяка и висмута [например, As lg, AS2O3, 612(804)3], желатин (рис. 247), агар-агар, декстрин, ЧМ и многие другие органические вещества замедляют коррозию в растворах неокисляющих кислот, повышая перенапряжение водорода. Катодные ингибиторы безопасны, так как при недостаточной концентрации в растворе они не вызывают усиления коррозии. [c.347]

По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. H2SO4 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии. [c.366]

ИНГИБИТОРЫ. СООТНОШЕНИЕ СУЛЬФАТА И ЩЕЛОЧИ. Ингибирующее действие таннинов, которые при высоких температурах предотвращают КРН в котлах, нельзя объяснить конкурентной адсорбцией с 0Н . Подобные процессы невозможны ввиду слабой связи органических молекул с поверхностью металла. Высказывалось предположение, что таннины связывают растворенный кислород. Однако такое действие не должно было бы обязательно приводить к предупреждению КРН, так как нет твердых доказательств отсутствия разрушений этого типа в растворах NaOH, свободных от растворенного кислорода. Можно предположить, что в результате взаимодействия таннинов с NaOH образуются соединения, которые обладают буферными свойствами и действуют аналогично иону Р0 . Они могут также отчасти экранировать дефекты поверхности в зоне сварного шва, в которых в противном случае может задерживаться котловая вода и pH ее со временем повышается. Помимо этого, при применении таннинов вещества, образующие накипь, преимущественно возникают в толще котловой воды, а не на поверхности котла. Этим предупреждается образование узких зазоров на границе со слоем накипи. [c.291]

При равной стабильности ингибирующих соединений эффективность функщюнального атома в адсорбционных процессах изменяется в такой последовательности селен > сера > азот > кислород, что связано с меньшей злектроотрицательностью элементов слева [38]. Кроме того, адсорбция поверхностно-активных органических веществ растет с увеличением их молекулярной массы и дипольного момента, более эффективными ингибиторами оказываются органические соединения асимметричного строения. [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...