Коррозия роль окислителей

Поэтому, чтобы произошла электрохимическая коррозия металла, необходимо присутствие окислителя, способного восстанавливаться. В большинстве случаев коррозии роль окислителя обычно играет растворенный в воде кислород или в некоторых случаях ионы Н. Тогда катодная реакция выражается соответственно уравнениями [c.23]

По схеме уравнений (4), (5) коррозия протекает с водородной деполяризацией, если в роли окислителя выступает растворенный кис- [c.10]

Химическая коррозия металлов — это самопроизвольный окис-лительно-восстановительный процесс, подчиняющийся законам гетерогенных химических реакций, которые осуществляются одновременно в одном акте в точке взаимодействия металла с компонентом агрессивной среды. Металл в процессе химической коррозии выступает в роли восстановителя, он отдает электроны и окисляется. Компонент агрессивной среды выступает в роли окислителя, акцептора электронов. В процессе реакции он восстанавливается. В роли окислителей могут быть О2, СЬ, НС1, SO2, СО2 и т.д. [c.20]

Если роль окислителя сводить лишь к катодной деполяризации и исключить возможность пассивации металла внутри питтингов, то закономерности роста питтингов трудно объяснить. Казалось бы, что скорость проникновения коррозии в глубь металла должна с увеличением концентрации окислителя непрерывно расти вследствие ускорения катодного процесса. Между тем результаты экспериментов показывают, что увеличение окислительной способности раствора сверх определенной величины уменьшает не только число питтингов, но и среднюю их глубину. [c.323]

Остается неясным вопрос, какова роль окислителя при зарождении (но не в развитии) питтинга на пассивной поверхности. Казалось бы, что при наличии минимальной концентрации окислителя (им мог бы быть и кислород воздуха), необходимой для поддержания стали в пассивном состоянии, питтинги могли бы зарождаться. Оказывается, однако, что концентрация окислителя сильно влияет на число зарождающихся питтингов чем выше концентрация окислителя, тем больше их зарождается. Если исходить из пленочной теории пассивности, то этого как будто не должно быть окислитель должен залечивать слабые места в пленке, а не способствовать их разрушению. Непонятным с этих позиций оказывается и уменьшение числа зародившихся питтингов с увеличением концентрации хлор-ионов. Поэтому нам представляется, что в процессе зарождения питтингов большую роль играют адсорбционные явления [19, 22, 38]. В пользу этого говорит, во-первых, тот факт, что процесс активирования сильно зависит от потенциала электрода, следовательно, речь идет о поверхностном явлении. Во-вторых, как было выше показано, отсутствует прямая связь между способностью различных анионов предотвратить питтинговую коррозию и их окислительными свойствами. [c.332]

Известно, что газы растворяются в солевых расплавах. Если растворение протекает без химического взаимодействия (например, в случае благородных газов, азота [247—250] и т. п. [251—253]) или с незначительным специфическим взаимодействием (например, хлор в расплавленных хлоридах щелочных и щелочноземельных металлов [254—267], хлористый водород [19, 268—272] и т. п.), то растворимость их возрастает с повышением температуры. При ярко выраженном химическом взаимодействии растворяемого газа с солевой средой, как, например, четыреххлористого титана в расплавах хлоридов цезия [274], рубидия [275] и калия [276, 277], раствО римость с повышением температуры уменьшается. Когда растворенный газ может выступать в роли окислителя по отношению к металлу, его растворы в расплавленных солях вызывают коррозию последнего, причем даже в отсутствие непосредственного контакта с газовой средой. [c.181]

Возможность подразделения процесса растворения металлов в электролитах на два сопряженных процесса — анодный и катодный — облегчает в большинстве случаев его протекание по сравнению с химическим взаимодействием. При электрохимическом взаимодействии окислитель играет лишь роль деполяризатора, отнимающего валентные электроны металла и обеспечивающего переход металла в ионное состояние, но не вступает с ним при этом в химическое соединение [вторичные процессы и продукты коррозии при электрохимическом механизме коррозии металлов могут иметь место (см. с. 212), но они не обязательны]. [c.181]

Эффект торможения анодного процесса окислителями, означающий, что их роль при растворении металлов может, в частном случае, не ограничиваться деполяризующим действием, а сводиться и к непосредственному взаимодействию окислителя с поверхностными атомами металла, обнаружен и для хромистых сталей при их растворении в серной кислоте [ 64] При введении в хромистые стали никеля их поведение, по-видимому, приближается к поведению никеля, для которого, как указывалось выше [58], специфического влияния окислителей на процесс растворения не проявляется. Так, по данным [65], в случае саморастворения нержавеющей стали, содержащей никель, в азотной кислоте окислительные добавки, в том числе и кислородсодержащие (бихромат, перманганат), оказывают на процесс только деполяризующее действие, вызывая смещение потенциала коррозии в область пере-пассивации. [c.14]

В соответствии с этими данными титан является очень активным металлом. Однако практически титан — не только коррозионно-стойкий материал по отношению ко многим агрессивным природным средам, но не реагирует и с большинством кислот. Столь высокая стойкость титана объясняется быстрым образованием на его поверхности пассивной окисной пленки, прочно связанной с основным металлом и исключающей непосредственный контакт металла с электролитом.. Окисная пленка на титане возникает при окислении на воздухе, анодном окислении и самопассивации его не только в сильно окислительных, но и в нейтральных и слабокислых растворах. Одним из важнейших факторов, способствующих образованию защитной пассивной пленки на титане, является наличие в растворе окисляющих агентов и в первую очередь кислорода. Помимо кислорода воздуха роль пассиваторов, резко тормозящих процесс коррозии титана в едких растворах, могут играть. известные окислители азотная или хромовая кислота, перманганат калия и др. В водных растворах пассивация титана [c.29]

Ингибиторы. Ингибиторами называют вещества, добавляемые в воду с целью замедления процесса коррозии. Они действуют путем замедления анодной [см. уравнение (1.5)] или катодной [см. уравнения (1.6) и (1.7)] реакции и поэтому классифицируются как анодные или катодные ингибиторы. Некоторые вещества могут действовать и в том, и в другом случае. Из многочисленных анодных ингибиторов для стали к наиболее эффективным можно отнести окислители, например хроматы, которые окисляют ионы двухвалентного железа, образующиеся в соответствии с уравнением (1.5), в ионы трехвалентного железа и таким образом вызывают осаждение трехвалентной гидроокиси на анодных участках. Но на катодных участках эти окислители могут выполнять роль растворенного кислорода, и поэтому их можно рассматривать как катодные ускорители. [c.22]

Преимущественно катодный контроль при преобладающей роли перенапряжения ионизации кислорода (или другого окислителя). Анодная кривая E iQ пересекает катодную кривую PQ N в точке Q при токе, меньшем половины предельного тока кислородной деполяризации Id- Отношение поляризации катода к поляризации анода Д к1/А а1 велико, что указывает на отсутствие анодной пассивности. Коррозия протекает при потенциалах замет- [c.42]

Область потенциалов, в которой наблюдается межкристаллитная коррозия (если сталь склонна к ней), может быть достигнута не только посредством анодной поляризации, но и введением в серную кислоту окислителей, которые играют роль катодных деполяризаторов. Концентрация деполяризатора при этом зависит от скорости его восстановления, т. е. от хода поляризационной кривой. Поэтому необходимо изучить катодное восстановление деполяризаторов. [c.250]

Следует также заметить, что в определенных условиях многие окислители (это особенно относится к кислороду) могут быть пассиваторами, приводящими к локализации коррозии, и деполяризаторами, интенсифицирующими катодный процесс. Этим, по-видимому, можно объяснить ту большую роль кислорода при коррозионном растрескивании (металла, которая отмечалась выше. [c.138]

Электроды многих ХИТ содержат активную массу, которая состоит из активного вещества (окислитель или восстановитель), участвующего в электродной реакции, а также добавок, повышающих электропроводность, связующих веществ, ингибиторов коррозии и др. Важную роль играет выбор конструкционных материалов для ХИТ, которые должны иметь высокую коррозионную стойкость в контакте с активными массами и электролитом, необходимые механические свойства, электропроводность и др. Корпуса ХИТ изготавливают из стали или различных диэлектриков. Однако для свинцовых кислотных аккумуляторов невозможно применение даже корро-зионно-стойких нержавеющих сталей из-за резкого усиления саморазряда свинцового электрода. Их корпуса изготавливают из эбонита, полипропилена, стекла и др. [c.108]

К катодным ускорителям относятся окислители, выполняющие роль деполяризаторов. Вместе с тем химическое действие окислителей может сопровождаться образованием защитных пленок на анодных участках металла и прекращением или существенным замедлением коррозии. Окислители могут действовать и как катодные ускорители, и как анодные замедлители. Результирующее действие этого или иного окислителя зависит от условий. Например, растворенный кислород в большинстве случаев выступает в роли сильного деполяризатора. Однако когда в растворе имеются достаточно высокие концентрации кислорода и отсутствуют ионы галоидов, разрушающие защитную пленку, кислород является анодным замедлителем. [c.44]

С повышением концентрации водородных ионов скорость коррозии в растворах кислот возрастает. Однако это справедливо только по отношению к кислотам, не являющимся окислителями, Б которых процесс коррозии протекает с образованием растворимых продуктов коррозии, как например при коррозии железа в соляной кислоте. В кислотах же, которые являются окислителями (в азотной или концентрированной серной кислоте), с повышением их концентрации скорость коррозии увеличивается в тех случаях, когда кислород играет рол . деполяризатора (действие НЫОз на Си), и уменьшается, когда на поверхности металла образуются нерастворимые продукты коррозии. В последнем случае коррозия практически прекращается. В частности, это имеет место при действии на железо концентрированной серной кислоты (выше 80%). [c.59]

В нейтральных средах и растворах окислителей повышение содержания углерода в металле практически не оказывает существенного влияния на скорость коррозии, протекающей в большинстве случаев с кислородной деполяризацией, при которой решающую роль играет доступ кислорода к поверхности металла. Кроме того, на поверхности металла образуются нерастворимые продукты коррозии, обладающие защитными свойствами. Однако электролитическое железо (0,01% С) и железо Армко (0,02— 0,03% С) все же обладают повышенной устойчивостью по сравнению с обычной углеродистой сталью. [c.102]

Чугун в кислотах, не являющихся окислителями, сильнее разрушается, чем углеродистая сталь, так как при коррозии с выделением газообразного водорода в виде пузырьков играет роль количество включений, являющихся катодами по отношению к основному металлу (в чугуне больше примесей, чем в стали). [c.105]

Уменьшение начальной разности потенциалов электродов гальванического коррозионного элемента, приводящее к уменьшению интенсивности коррозии, называется поляризацией. Электродные процессы, уменьшающие поляризацию, т. е. интенсифицирующие коррозию, называются деполяризацией, а вещества, способствующие деполяризации, — деполяризаторами. Роль деполяризаторов могут выполнять окислители различного рода, т. е. вещества, способные присоединять электроны. В условиях водного режима электростанций роль деполяризаторов чаще всего выполняют растворенный в воде кислород (кислородная деполяризация) [c.240]

Известно, что наличие мели и цинка в питательной воде котлов связано с процессами коррозии медьсодержащих сплавов конструкционных материалов трубной системы ПНД и конденсаторов турбин. Растворение меди может проходить лишь в присутствии окислителей (кислорода), оно облегчается в условиях аммиачной обработки питательной воды. Аммиачная обработка имеет решающую роль и в образовании отложений меди в тракте котлов. При наличии в питательной воде ионов меди аммиак способен давать с ними комплексные соединения вида [Си (NHз)x] +, где Х—1ч-4. Значения отрицательных логарифмов констант нестойкости при разном значении X приведены ниже [5.5] [c.215]

Современная теория коррозии металлов в растворах электролитов исходит из электрохимической природы коррозионного процесса [1]. Согласно этой теории, коррозия, или самопроизвольное растворение металла в этих условиях, является результатом протекания двух взаимно независимых электрохимических реакций — анодной ионизации металла и катодного восстановления окислителя, в роли которого может выступать растворенный в воде кислород. [c.10]

В общем случае коррозии с водородной деполяризацией увеличение концентрации водородных ионов смещает потенциал в сторону положительных значений и скорость коррозии повышается. В сильнокислых растворах, однако, кислота может выполнять роль окислителя и пассивировать металл, например железо пассивируется в концентрированной H2SO4 и олеуме. В других случаях кислота образует с металлом труднорастворимые соли, являющиеся защитными пленками так, магний устойчив во фтористоводородной кислоте вследствие образования Mgp2, а железо в фосфорной кислоте в результате образования Рез(Р04)2. [c.24]

Деполяризаторы — вещества и факторы, уменьшающие поляризацию коррозионных элементов и тем самым активирующие коррозию (вещества — играющие роль окислителей или препятствующие возяийн0(веиию защитных пленок факторы — перемешивание, повышение температуры и т. д.). [c.570]

Некоторые авторы справедливо считают [87, 107, 119, 134], что роль избирательного растворения карбидных и прочих фаз, обогащенных нестойкими в окислительных средах элементами, будет возрастать при смещении фкор стали в положительную сторону, так как при этом их скорость растворения в большинстве случаев возрастает по экспоненциальному закону. Действительно, установлено сильное влияние на развитие МКК продуктов коррозии, накапливающихся в азотной кислоте [106, 113, 137, 138] или дополнительно вводимых в нее окислителей [138, 139]. В основном продукты коррозии и окислители влияют через смещение фкор стали из пассивной области в область перепассивации [106, 137, 138]. Это смещение обусловлено, во-первых, ускорением катодного процесса, в частности, процесса восстановления HNO3. Так сделано заключение, что ионы Fe + [113, 137], Сгв+ [87 , а также (образуются в результате селективного растворения из стали карбида титана) [39, 140, 141] катализируют восстановление HNO3. Во вторых —торможением анодного процесса. Согласно 87, 137], ответственными за это являются ионы Сг +, образующиеся в результате окисления азотной кислотой ионов Сг +[106, 113]. [c.50]

Коррозионностойкими в этих условиях оказались сплавы наос-нове титана, ниобия, циркония, легированные танталом, молибденом и др. Однако при повышении температуры до 100—110° С коррозия некоторых сплавов несколько повышается (табл. 18.3). Очевидно, присутствие небольших количеств жидкого брома, играющего роль окислителя, оказывает благотворное влияние на коррозионную стойкость титана ВТ 1-1 и его сплава с танталом (сплав 4204). В аналогичных условиях (табл. 18.4, гидролизер, поз. 1), но в отсутствие брома эти сплавы полностью разрушаются. Наиболее стойкими в тех и других условиях оказались сплав 4201 и сплавы на основе ниобия, легированные вольфрамом, танталом, титаном, молибденом и др. [c.425]

Стояночная коррозия вызывается агрессивным действием проникающего в котельный агрегат кислорода на влажную поверхность металла. При наличии на поверхности металла отложений, поглощающих проникающую в котел влагу, образуется пленка солевого раствора высокой копцентрацни, что ведет к усилению коррозионного процесса. Большую роль в развитии стояночной коррозии играет также образующаяся во время простоев котла ржавчина. Образующиеся в это время продукты коррозии состоят из окислов железа высшей валентности, которые во время работы котла выполняют роль окислителя, восстанавливаясь при этом до окислов низшей валентности. При следующем простое агрегата восстановленные окислы снова окисляются и, таким образом, общее количество их при циклически повторяющемся чередовании простоев и работы котлов непрерывно возрастает. [c.360]

В общем случае коррозии с водородной деполяризацией повышение концентрации Н смещает катодный потенциал в положительную сторону, что должно увеличивать скорость коррозии. Но в сильнокислых растворах многое зависит от природы кислоты. Кислота может играть роль окислителя, вызывая пассивацию металла, как это происходит с железом в концентрированной Н2504. В других случаях кислота взаимодействует с металлом с образованием труднорастворимой защитной пленки соли. По причине образования gF2 магний стоек в плавиковой кислоте, из-за образования Рез(Р04)2 железо не корродирует в фосфорной кислоте. [c.65]

Подземная коррозия вызывается окислителями (О2, НзО ) и бывает грунтовой или блуждающими токами (электрокоррозия). Большую роль играет омический фактор и наличие нар неравномерной аэрации. Участки конструкции, находящиеся в сухих аэрируемых грунтах, являются катодами, а расноложенные во влажных грунтах или на большой глубине - анодами. Коррозионные поражения поверхности часто носят язвенный характер. Значительную опасность представляет биокоррозия, вызываемая продуктами жизиедеятельпости микроорганизмов. Анаэробные сульфат-редуцирующие бактерии развиваются в тяжелых грунтах и в воде. Они восстанавливают сульфаты до сероводорода и сульфидов, которые ускоряют катодную и анодную реакции и вызывают наводороживание. Напротив, аэробные серобактерии окисляют сульфиды и серу до серной кислоты и резко интенсифицируют коррозию. [c.51]

А. Пятнами, язвами, точками (питтинг). Эти виды различаются по соотношению диаметра разрушенного участка к его глубине (см. рис. 1, в, г, д). Язвы и пятна образуются на участках, где защитный слой недостаточен, порист или поврежден. Точечная коррозия типична для пассивирующихся металлов,— хрома, алюминия, нержавеющих сталей и др. Питтинг возникает, когда в агрессивной среде одновременно присутствуют окислитель, являющийся пассиватором, и ионы хлора, сульфат-ионы или другие ионы, играющие роль депассиваторов. [c.4]

Таким образом, растворенный в воде кислород следует отнести к весьма активным коррозионным агентам. Однако роль кислорода этим не ограничивается. Эксперименты показывают, что кислород способен и замедлять коррозию котельной стали. Это его свойство обусловлено образованием окисной пленки на поверхности металла. Такая пленка, состоящая главным образом из магнетита (F jO ), образуется быстро при достаточно высокой концентрации растворенного кислорода она может образоваться и при действии других сильных окислителей, например перекиси водорода, озона и т. д. Установлено также, что в присутствии электролитов окисная пленка не защищает металл от коррозии. В отсутствие же электролитов, т. е. в очень чистой воде, пленка устойчива и коррозионные процессы существенно замедляются. Следовательно, кислород, растворенный в воде, [c.129]

Однако определяющая роль в формировании пассивного состояния принадлежит потенциалу. В работах Я.М. Колотыркина и Н.Я. Бу-нэ по изучению коррозии никеля в 0,5 М H2SO4 в присутствии различных окислителей было показано, что роль добавок сводится к изменению потенциала электрода, который и определяет электрохимические и коррозионные свойства металла, в том числе и переход его в область пассивации. [c.115]

Без преувеличения можно утверждать, что за последние годы ингибиторы коррозии не только стали самостоятельным видом защиты, но и существенно изменили многие классические средства защиты (масла, смазки, полимерные покрытия, охлаждающие и тормозные жидкости). В настоящее время масла, смазки, реактивное топливо, водовытесняющие жидкости и антиобледенитель-ные составы выпускаются, как правило, с ингибиторами. В связи с охраной окружающей среды системы охлаждения теплообменной аппаратуры переводятся на оборотное водоснабжение. Роль ингибиторов при этом сильно возрастает, поскольку без них эти системы надежно эксплуатироваться не могут. Имеется ряд технологических сред, которые вообще нельзя применять без ингибиторов коррозии, например применение в ракетной технике сильных окислителей стало возможным лишь благодаря изысканию ингибиторов коррозии жидкости, применяемые для охлаждения теплообменной аппаратуры, нельзя использовать без ингибиторов коррозии добыча нефти и газа и их переработка невозможны без ингибиторов коррозии. Длительное хранение техники, дальние морские перевозки изделий машиностроения немыслимы сейчас без ингибиторов коррозии. [c.5]

Вывод о том, что коррозия возможна только.в случае поверхностной гетерогенности, проявляющейся в наличии участков с разными электродными потенциалами, не подтверждается экспериментально. Например, спектрально чистый цинк в виде поликристаллического образца или монокристалла растворяется в соляной и серной кислотах, следуя электрохимической кинетике 117]. Чистая ртуть, имеющая вполне однородную (жидкую) поверхность, окисляется в достаточно сильных окислителях (НКОз, конц. Нг804). Возможно окисление ртути и ионами Н " в растворе Н1 за счет резкого сдвига ее равновесного потенциала в отрицательную сторону (вследствие образования весьма прочного иодидного комплекса), что приводит к ислючительно сильному снижению концентрации свободных ионов Нд [18]. Окисляются ионами Н и многие металлы, растворенные в ртути, например, тот же цинк. Число исследований электрохимического поведения металлов менее благородных, чем ртуть, в жидких амальгамах весьма велико. Вполне однородная поверхность жидкой амальгамы не препятствует окислению металлов, растворенных в ртути. Наконец, если для таких металлов как цинк легко найти более благородные примеси, играющие роль катодов, то какие могут быть более благородные примеси для золота или платины, которые электрохимически растворяются в достаточно сильных окислителях Таким образом, одно из логических следствий теории местных элементов, хотя не все авторы это следствие отчетливо формулируют, не выдерживает экспериментальной проверки. [c.190]

В полученной железной окалине Рсз04 железо находится в форме ионов смешанной зарядности — Ре2+ и Ре +.) Обычно при химической коррозии металлы покрываются оксидными, гидроксидными или иного состава пленками, которые могут быть защитными и незащитными (см. стр. 46). Защитные пленки прекращают или замедляют дальнейший процесс коррозии, незащитные не препятствуют его продолжению. Повышение температуры, как правило, способствует химической коррозии. В образовании оксидной или иной пленки большую роль играет процесс взаимной диффузии образующихся ионов металла и атомов окислителей (О, С1, Р и др.). [c.129]

Существенную роль в кинетике электродных процессов играют растворенные в электролитах газы, которые могут быть естественного происхождения (из воздуха) или продуктом промежуточной электродной реакции. Как и другие окислители, газы участвуют в процессе восстановления и часто играют решающую роль в кинетике коррозии металлов. В присутствии газов коррозионная стойкость металлов уменьшается. Активность газов возрастает в ряду Н2->5->-Н2->С02- С0->Н20->Н0->-Ы02- -->-Вг2-> 02-> С120->С12->С102-> 0з->р2 в соответствии с возрастанием о от —2,25 до +2,87 В. [c.33]

Преимущественно катодный контроль при превалирующей роли перенапряжения ионизации кислорода (или другого окислителя). Аиодпая кривая л, Q пересекает катодную кривую Ео РО,ММ в точке Q при токе, мепъшем половины предельного тока кислородной деполяризации/ . Отношение поляризации катода к поляризации анодаЛ х1/А л, елико,что указывает на отсутствие анодной пассивности. Коррозия протекает при [c.25]

На основании ряда выполненных исследований сделан вывод о том, что процесс коррозии металлов в расплавленных щелочных и щелочноземельных галогенидах, которые по своей природе близки к ионным жидкостям, является электрохимическим процессом. В роли деполяризаторов выступают ионы более электроположительных металлов, растворенные в расплаве газы НС1, СЬ или О2 атмосферы [1, 2]. В отсутствие посторонних окислителей (в максимально чистых условиях) роль деполяризаторов выполняют катионы щелочных и щелочноземельных металлов, которые восстанавливаются до субионов по уравнению [3, 4] [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...