Реакция анодная растворения металлов

Если допустить, что на электроде в пассивном состоянии продолжают параллельно протекать две электрохимические реакции — анодное растворение металла через оксидную пленку и электрохимическое окисление электрода кислородом, то независимость или слабую зависимость скорости анодного процесса от потенциала можно объяснить следующим образом. [c.15]

Согласно современным представлениям [6, 7]. процесс растворения металлов в кислых средах протекает по электрохимическому механизму, в основе которого лежат как минимум две сопряженные реакции анодное растворение металла [c.11]

Иной механизм имеет очень распространенная коррозия металлов в электролитических средах. В этом случае атом металла и частица окислителя непосредственно не контактируют и процесс включает две реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. По типу коррозионной среды выделяют коррозию в природных средах атмосферную, морскую, подземную, биокоррозию. [c.160]

В процессе растворения металла на его поверхности одновременно протекают две электродные реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. При достаточно длительном контакте металла с агрессивной средой коррозионный процесс стабилизируется и наступает так называемое стационарное состояние, характеризующееся равенством скоростей анодной и катодной реакций (/а = /к) и соответствующим значением потенциала кор. называемым стационарным или коррозионным потенциалом. Из условия стационарности следует, что для замедления скорости растворения металла достаточно снизить скорость хотя бы одной из электродных реакций. Основной характеристикой скорости анодного и катодного процесса являются их поляризационные кривые — зависимости анодной /з и катодной /к плотностей тока от потенциала Е. На рис. 5.1 приведена обобщенная потенциостатическая анодная поляризационная кривая. Кривые такого рода более подробно описаны в работах 14, 5, 6, 7]. Область АВ называется областью активного растворения. Вначале скорость растворения металла экспоненциально увеличивается с увеличением потенциала по уравнению Тафеля. В переходной области ВС происходит пассивация металла, приводящая к резкому замедлению коррозии. Потенциал максимума тока называется критическим потенциалом пассивации Е р, а соответствующая ему величина — критической плотностью тока пассивации /кр. Область D, характеризующаяся малыми скоростями коррозии (обычно 10- 4-10 А/см ), практически независимыми от потенциала, называется областью устойчивого пассивного состояния или пассивной областью. Пассивное состояние обусловлено образованием на поверхности металла тонких защитных пленок оксид- [c.254]

Ингибирующее действие хроматов объясняется тем, что адсорбированные хромат-ионы тормозят реакцию анодного растворения металла, окисляя его до труднорастворимых окислов, образующих на поверхности металла непроницаемую защитную пленку. [c.293]

Поскольку в реакции анодного растворения металла (стали, цинка) принимают участие два электрона, угол наклона, выражаемый константой Ьа, оказывается IB два раза меньше [c.177]

Но поскольку в реакции анодного растворения металла принимают участие два электрона, угол наклона, выражаемый константой [c.151]

При обсуждении механизма действия ингибиторов кислотной коррозии металлов чаще всего используют результаты, полученные с помощью наиболее распространенной модельной реакции катодного выделения водорода. Это вполне оправдано, так как чаще всего именно-эта реакция определяет скорость коррозии металлов в кислотах. В то же время ингибитор действует и на анодный процесс, т. е. реакцию ионизации металла. Сопоставление величин г п у, полученных при изучении влияния ингибиторов на реакцию анодного растворения металлов, с величиной 0, как правило, экспериментально осуществить трудно. Это-объясняется тем, что при потенциалах анодного растворения металлов строение границы металл — раствор значительно усложняется. Измеряемые величины емкости имеют высокие значения и связаны, в основном, с протеканием фарадеевского анодного процесса, адсорбцией анионов раствора, в частности, ионов гидроксида. [c.66]

Разрушение пленок при анодной поляризации обычно связано с наличием в растворе каких-либо активных анионов, например С1 , Вг . В этих случаях анодная поляризация облегчает адсорбцию активного аниона. Это приводит к разрушению (перфорированию) защитных пленок в отдельных участках вследствие перевода вещества защитной пленки (окисла) в растворимое состояние. Существует также мнение, что адсорбция галоидных ионов облегчает электродную реакцию анодного растворения металла. [c.240]

Следовательно, необходимо сделать вывод механохимический эффект при анодном растворении металла сохраняется и в условиях диффузионного контроля скорости реакции. Выражая q в формуле (281) через соответствующий равновесный потенциал фо, получаем [c.207]

Корродирующая поверхность металла является короткозамкнутым многоэлектродным гальваническим элементом. Материальный эффект электрохимического разрушения (растворения) сосредоточен на анодных участках корродирующего металла. Анодное растворение металла возможно при одновременном протекании катодного процесса - ассимиляции освободившихся электронов на катодных участках металла. Согласно классической теории электрохимической коррозии, участки анодной и катодной реакции пространственно разделены, и для протекания процесса коррозии необходим переток электронов в металле и ионов в электролите. Однако пространственное разделение анодной и катодной реакции оказывается энергетически более выгодным, так как анодные и катодные реакции могут локализоваться на тех участках, где их протекание более облегчено. Поэтому в большинстве практических случаев протекание электрохимической коррозии обычно характеризуется локализацией анодного и катодного процессов на различных участках корродирующей поверхности металла. [c.7]

О скорости течения на электроде той или иной электрохимической реакции лучше всего судить по изменению потенциала электрода при пропускании через него тока. Реакции, идущие с большой скоростью, не приводят к сколько-нибудь заметным изменениям потенциала электрода при пропускании через него тока. Реакции, протекающие со значительным торможением какой-либо из стадий суммарного процесса, сопровождаются значительным изменением потенциала электрода. В первом случае реакция не сопровождается заметной поляризацией электрода, во втором — электрод подвергается сильной поляризации. Так, например, незначительное изменение потенциала электрода при анодном растворении металла показывает, что реакция ионизации (1.1) идет без заметного торможения. При этом электрод практически не поляризуется. Значительная поляризация электрода, наблюдающаяся, например, при протекании на нем реакции восстановления ионов водорода или молекул кислорода [c.9]

К процессу анодного растворения металлов можно с достаточным основанием применить теорию замедленного разряда. Иными словами, можно допустить, что стадией, контролирующей общую скорость анодного процесса, является реакция ионизации металла. Следовательно, скорость анодного процесса можно выразить экспоненциальной зависимостью силы тока от потенциала [c.14]

В работе [60] высказана иная точка зрения на процесс ингибирования неорганическими окислителями. Авторы считают, что ингибирующее действие этих соединений связано не столько с их адсорбционным взаимодействием с металлом, сколько с влиянием продуктов электрохимического восстановления на кинетику электрохимических реакций. Иначе говоря, если скорость анодного растворения металла определяется активностью поверхностных ионов ОН, образующихся при восстановлении окислителей, то скорость коррозии металла и его потенциал зависят от отношения числа электронов, реализующихся в катодном акте, к числу образующихся при этом ионов ОН-. Это отношение названо авторами коэффициентом активации по его величине предлагается судить об эффективности ингибиторов. [c.129]

Кривая (Кме)обр ЛВС соответствует активному растворению металла, не осложненному побочными явлениями. В точке В возможна адсорбция кислорода на поверхности металла, что приводит к затормаживанию анодной реакции в местах осаждения кислорода. С изменением потенциала от точки В к точке D происходит наряду с растворением формирование защитной пленки адсорбционного или оксидного типа на металлах, способных пассивироваться в данном растворе. При достижении потенциала Vk.u при токе пассивации ( скорость реакции анодного растворения резко уменьшается, достигая минимума в точке Е при потенциале полной пассивации Vs.n- Металл перешел в пассивное состояние. Скорость процесса не зависит от потенциала в довольно широком диапазоне, определяясь скоростью процесса химического растворения пленки в электролите. [c.22]

Наличие зависимости скорости электрохимической реакции от потенциала электрода представляет принципиальную возможность уменьшения скорости анодного растворения металла Ме->-Ме+ +пе за счет внешней поляризации. Смещение потенциалов в отрицательную сторону за счет внешнего источника тока приводит к тому, что на поверхности металла равенство скоростей катодной и анодной реакции ik = ia смещается в сторону увеличения скорости катодной реакции с соответствующим уменьшением скорости анодного растворения металла. Происходит так называемая катодная защита металла (рис. 24,/). Катодная защита может быть электрохимической (от внешнего источника тока) или протекторной (при контакте с более отрицательным металлом), [c.141]

Пассивное состояние наступает при потенциалах, превышающих некоторое критическое значение, характерное для каждого металла и зависящее, помимо того, от анионного состава раствора и температуры. При этом на кривой активного анодного растворения металла обнаруживается отклонение от простой тафелевской зависимости. Наклон этой кривой становится все более крутым. Это может быть связано с образованием окисла металла по реакции [c.117]

Электрохимические методы обработки основаны на законах анодного растворения металлов при электролизе. При прохождении электрического тока через электролит на поверхности заготовки, включенной в электрическую цепь и являющейся анодом, происходят химические реакции, и поверхностный слой металла [c.447]

Анодная реакция ионизации металлов. Основные стадии реакции. Закономерности растворения металлов в активном состоянии. [c.118]

Растворенный в металле водород, если он находится в виде нейтральных атомов или положительных ионов, должен полностью высвобождаться при анодном растворении металла. Положительные ионы водорода при этом могут превращаться в нейтральные атомы, молекулы и в дальнейшем выделяться из раствора в виде газа или растворяться в нем. Выбором специальной формы ячейки, состава электролита и режима растворения добиваются отсутствия побочных реакций /выделения кислорода, окисление водорода и т.п./. Изменяя время растворения, можно анализировать слои различной толщины. [c.24]

Так, например, незначительное изменение потенциала электрода при анодном растворении металла показывает, что реакция ионизации (1,1) идет без заметного торможения. Все ионы металла, освобождающиеся при отводе во внешнюю цепь электронов, связанных с ионами металла в виде ион-атома (Ме"< > п ), успевают перейти в электролит и, таким образом, на электроде не остаются избыточные положительные заряды. Электрод почти не поляризуется. Значительная поляризация электрода, наблюдающаяся, например, при протекании на нем реакции восстановления ионов водорода или молекул кислорода [c.14]

Учитывая последнее, можно заключить, что равповесие наступит при весьма низкой концентрации Fe в растворе. Иными словами, коррозионный процесс за счет сопряженной реакции Fe " + 0 F может идти длительно. Если же имеется постоянный подвод ионов трехвалентного железа, анодное растворение металла может идти сколь угодно долго. [c.52]

Как видно, зависимость скорости анодного растворения от потенциала описывается обычной тафелевской прямой. Действительно, если отложить экспериментальные результаты, полученные при анодном растворении металлов, например железа, в полулогарифмических координатах, то получим требуемую теорией прямую с тем или иным наклоном. Однако вблизи потенциала пассивации фп анодное растворение перестает подчиняться тафелевской зависимости скорость реакции начинает резко падать, достигая ничтожно малых значений при потенциале полной пассивации (фп.п). При этом потенциале металл становится полностью пассивным, т. 6. переходит в состояние, которое, по Томашову [2, с. 13], определяется как состояние повышенной коррозионной устойчивости металла, вызванное торможением анодного процесса. [c.10]

Если допустить, что на электроде в пассивном состоянии продолжают параллельно протекать две электрохимические реакции, а именно анодное растворение металла через окисную пленку и электрохимическое окисление электрода кислородом, то независимость или слабую зависимость скорости анодного процесса от потенциала можно объяснить следующим образом. По мере смещения потенциала в положительную сторону увеличивается напряженность электрического поля в окисле, что должно увеличить скорость движения катионов через пленку (анодный ток). Однако одновременно ускоряется и реакция электрохимического окисления металла кислорода, а значит, и толщина пленки. Это затрудняет выход катионов металла из решетки в раствор. В результате этих двух противоположно действующих факторов анодный ток остается постоянным или слабо меняется с изменением потенциала. [c.13]

Исходя из термодинамических и электрохимических соображений вовсе не обязательно возможность коррозии того или иного сплава связывать с наличием на поверхности микроэлементов. Если потенциал металла достаточен для того, чтобы протекала анодная реакция ионизации, растворение металла будет наблюдаться вне зависимости от того, имеются на поверхности микроэлементы или нет. Поэтому теоретически следует признать возможность растворения и самых чистейших металлов. Наблюдения, однако, показывают, что когда мы имеем дело с реальными сплавами, положение резко меняется в силу ряда причин, связанных со структурой металла и неоднородностью электролита, условиями диффузии и конвекции электролитов к поверхности металла, последняя относительно быстро дифференцируется на участки, где электрохимические реакции протекают с различной скоростью. В предельном случае, как это, например, наблюдается при локальной коррозии, анодная реакция перестает протекать на значительной части поверхности и сосредоточивается на отдельных участках, а катодные реакции сосредоточиваются на остальной части поверхности. [c.11]

Коррозионные процессы на практике сложнее, чем указывалось выше. Реакция анодного растворения происходит в указанном выше порядке, но дополнительно на поверхности металла протекают еще и другие реакции. Анодному растворению способствует приложенный извне потенциал, обусловленный присоединением анодно растворяющегося образца к внешнему катоду батареи. На поверхности корродирующего металла расположены рядом аноды и катоды, и любой корродирующий образец содержит катодные участки, на которых скорость реакции всегда должна быть электрохимически эквивалентна скорости анодной реакции. Следовательно, для корродирующего образца можно записать [c.81]

Процесс анодного растворения металла может происходить как по реакции перехода атома металла в раствор в виде гидратированного иона - [c.31]

Скорость процесса образования защитной пленки при этом потенциале вследствие наличия некоторого перенапряжения еще очень мала. Поэтому, а также вследствие возможности химического растворяющего воздействия среды, здесь еще не может произойти заметного покрытия поверхности адсорбционной оксидной пленкой. Однако начиная от этой точки, торможение анодного процесса будет определяться не только концентрационной поляризацией и перенапряжением реакции анодного растворения (11), но и возмол<ностью протекания анодного процесса по реакции (12) образования адсорбционной оксидной пленки и ее тормозящим (запорным) воздействием на анодный процесс растворения металла. [c.55]

Кинетику анодного процесса пассивирующихся коррозионных систем можно представить зависимостью стационарной скорости окисления от потенциала гст = /(ф). На поверхности металлов в растворах электролитов одновременно протекают две электродные реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя [12] [c.9]

Идея о возможности образования ионов пониженной валентности при анодном растворении металлов высказывалась очень давно (1866 г.) и использовалась многими исследователями (см. п. 4). Так, опытное значение коэффициента = 2,303 RT/anF — 0,03 уравнения (365) для железа в растворах H2SO4 при валентности п = 2 дает значение коэффициента переноса а = 1 ( ), что устраняется, если принять в качестве определяющей одноэлектронную стадию процесса (472) или (475). Наиболее полное экспериментальное обоснование стадийности реакций растворения металлов было сделано В. В. Лосевым с сотрудниками (1955—1965 гг.). [c.229]

Сопряженность анодной и катодной электрохимических реакций при растворении металлов и протекание их на различных участках корродирующей поверхности напоминает работу гал1>-ваиических элементов. Принципиальная схема электрохимического растворения металлов приведена на рис. 9, хотя в некоторых случаях электрохимическая коррозия может носить гомогенноэлектрохимический характер, без резкого различия анодных п катодных участков (например, растворение амальгам). [c.18]

Кинетическое уравнение реакции анодного растворения неде-формированного металла (АР = 0) [c.122]

Неоднозначность влияния адсорбционных процессов на коррозию связана с многостадийностью анодного растворения металла. Каталитический характер анодной реакции растворения железа обусловлен образованием промежуточного поверхностно активного соединения (FeOH) <,. Введение в раствор поверхностно активных добавок (например, ионов хлора или ингибиторов), способных конкурировать с ионами ОН" и вытеснять их с поверхности металла, приводит к подавлению каталитического механизма и замедлению коррозии. [c.137]

Из соотношения (229) видно, что изменение стационарного потенциала вследствие деформации электрода не является одно- значной функцией термодинамического состояния металла (обу- словливающего анодное поведение) из-за участия катодного процесса. Поэтому выявление взаимосвязи напряженного состояния металла и его электрохимических свойств должно проводиться только в условиях внешней поляризации до значений потенциала, обеспечивающих преимущественное протекание реакции анодного растворения (т. е. в области тафелевского участка анодной поляризационной кривой). Измеренные таким способом значения потенциала при гальваностатической поляризации или плотности тока при потенциостатической поляризации могут использоваться для [c.166]

Необходимо отметить, что в зависимости от преимущественного влияния механических напряжений в электроде на кинетику анодной или катодной реакции (в том числе вследствие вторичных влияний — изменения адсорбции активных веществ, нарушения состояния поверхностных пленок и др.) можно наблюдать либо разблагораживание, либо облагораживание стационарного потенциала. Поэтому выявление взаимосвязи напряженного состояния металла и его электрохимических свойств должно проводиться только в условиях внешней поляриазции до значений потенциала, обеспечивающих преимущественное протекание реакции анодного растворения (т. е. в области тафелевского участка анодной поля- [c.168]

Следовательно, можно сделать вывод о том, что механохимический эффект при анодном растворении металла сохраняется и в условиях диффузионного контроля скорости реакции. Этот вывод экспериментально подтверждается результатами измерения предельной плотности анодного тока диффузии при исследовании влияния степени деформации на растворимость медных анодов в гальванических ваннах [162]. В кислой ванне (раствор серной кислоты, хлоридов, блескообразующих и выравнивающих добавок) потенциостатически снимали кривые потенциал — плотность тока на медных анодах, предварительно отожженных и затем прокатанных для получения различных степеней деформации. [c.203]

Me - Ме+ + е Ме+ ->Ме + -J- е и т. д., и что каждая отдельная стадия будет обладать своим собственным набором кинетических параметров, т. е. значениями коэффициентов переноса и токов обмена. В результате этого упри стационарном режиме процесса анодного растворения металла в приэлектродном слое устанавливаются вполне определенные значения концентрации всех промежуточных продуктов анодной реакции — ионов низших ступеней окисления. Однакс все эти ионы не будут находиться в термодинамическом равновесии ни с самим металлом, ни с конечным продуктом его окисления. Их концентрация будет определяться только скоростью образования этих частиц и последующего превращения в окисленную или исходную, более восстановленную форму. [c.113]

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]

На рис. 4.4 линии, обозиачеппые цифрами, отражают состояние равновесия и получены расчетным путем для реакций, приведенных в табл. 4.4. Кривые А и В построены по экспериментальным данным резистометрических поляризационных кривых, т.е. при определении местной скорости коррозии в условиях, когда из-за наложения катодного тока выделения Н2 скорость анодного растворения металла не эквивалентна измеряемой анодной плотности тока. [c.75]

Проанализируем сначала простейший случай кислотной коррозии, полагая, что растворяющийся сплав состоит из сильно различающйхся по своим Свойствам фаз, представленных практически чистыми компонентами-А и В. Весь процесс приближенно можно описать на основе теории коррозионных микроэлементов, допу стив, что реакция анодного растворения локализована на фазе А (фаза с отрицательным потенциалом), а катодная реакция — восстановление Н+-ИОНОВ — срсредоточена на фазе В (фаза с положительным потенциалом). В стационарных условиях скорости обеих реакций одинаковы и равны скорости саморастворения металла. В реальных процессах помимо работы фазовых элементов существует еще целый ряд причин, вызывающих коррозионные разрушения, в частности коррозионные элементы типа граница фазы — центр фазы, которые сильно усложняют анализ. По границам фаз всегда происходит накопление дислокаций и примесных атомов, что способствует сосредоточению в этих зонах интенсивного растворения. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...