Восстановление кислорода

Если принять активность ионов железа равной 0,1, pH водн у катода 7,0, а парциальное давление кислорода на катоде таким же, как и в воздухе (0,2 ат), э. д. с. такого элемента составит 1,27 В. Это значение э. д. с. обеспечивается восстановлением кислорода на катоде и коррозией железа при исчезающе малом токе. На практике э. д. с. не достигает этого значения вследствие большой силы протекающего в системе тока, а также необратимого характера кислородного электрода и образования оксидной пленки на железе, но в целом, э. д. с. будет больше рассчитанной для двух платиновых электродов. [c.38]

Малые добавки- в низколегированных сталях не оказывают заметного влияния на скорость общей коррозии в воде и почве, однако состав стали играет большую роль в работе гальванических пар, определяющих коррозионную стойкость при гальванических контактах. Например, в большинстве природных сред стали с малым содержанием никеля и хрома являются катодами по отношению к углеродистой стали вследствие повышения анодной поляризации. Причина этого объяснена на рис. 6.15. И углеродистая, и низколегированная сталь, взятые в отдельности, корродируют с приблизительно одинаковой скоростью / ор, ограниченной скоростью восстановления кислорода. При контакте изначально различные потенциалы обеих сталей приобретают одно и то же значение гальв- [c.127]

Ингибитор ИФХАН-1 представляет собой производные низкомолекулярных аминов, которые способны значительно тормозить катодную реакцию восстановления кислорода. Это их действие связано с образованием на поверхности металла полимолекулярных слоев, затрудняющих диффузию кислорода к электроду. Преимущество ингибитора ИФХАН-1 перед чисто катодными ингибиторами — это способность замедлять и анодную реакцию за счет изменения энергетического состояния атомов металла на поверхности в результате адсорбции этих соединений. [c.163]

Частота смачивания сильно сказывается на скорости коррозии в зазорах (рис. 11). При редком увлажнении металла (одно смачивание в двое суток) коррозия непрерывно увеличивается с уменьшением ширины зазора и превышает скорость коррозии на свободной поверхности, так как на ней электролит быстро высыхает, а в зазоре он сохраняется более длительное время. Однако при очень частых смачиваниях (кривая 4) обеспечивается постоянный контакт металла с коррозионной средой как внутри забора, так и на открытой поверхности, и в узкой щели скорость коррозии меньше вследствие диффузионных ограничений катодной реакции восстановления кислорода. Кривые с максимумом, полученные при средней частоте смачивания, вызываются одновременным влиянием обоих факторов, определяющих скорость коррозии при редких и частых смачиваниях. [c.12]

Вообще, снимая кривые в нейтральных электролитах, необходимо по возможности получать все три участка поляризационной кривой, характерные для реакции восстановления кислорода, процессов диффузии и реакции разряда ионов водорода. [c.139]

Отсюда, зная параметры для системы катодного восстановления кислорода, численно определили коэффициент А = 0,42, достоверность которого проверена на катодном восстановлении меди из сульфатного раствора. [c.174]

Другой метод десорбционного обескислороживания воды заключается в удалении кислорода с помощью водорода на палладиевом катализаторе, которым загружается реактор. В этом случае отпадает необходимость в применении угля для восстановления кислорода. Де-сорбционная установка с применением катализатора отличается от обычной десорбционной установки с дре- [c.45]

Величина предельного диффузионного тока зависит от геометрии системы, в которой протекает коррозия, и от скорости движения (размешивания) жидкости. Так, для коррозии тонкой пластинки, на которую натекает жидкость со скоростью Оо. предельный ток восстановления кислорода, а следовательно, и скорость коррозии будет описываться уравнением [c.14]

Восстановление кислорода — почти всегда возможный катодный процесс. Если равновесный потенциал металла отрицательнее потенциала не только кислородного, но и водородного электрода, то наблюдаемая картина будет отвечать диаграмме на рис. 3, Металл [c.14]

При наложении кислородной деполяризации коэффициент торможения отражает замедление ингибитором двух катодных реакций — выделения водорода и восстановления кислорода [c.35]

При более отрицательных потенциалах (участок в) скорость процесса увеличивается, что связано с восстановлением другого окислителя. Например, на первых двух участках а, б) происходит восстановление кислорода, а на участке в — восстановление водорода из молекул воды в нейтральных или ионов HgO" в кислых средах. [c.28]

Наряду с показанной на рис. 20.11 возможностью уменьшения перенапряжения при катодном выделении водорода можно также, например добавлением меди в сплавы свинца, уменьшить затрудненность восстановления кислорода. Поскольку при этом достигаются более положительные потенциалы, такие легирующие элементы могут быть весьма эффективными. Действие в таком же направлении оказывает, например платина, несколько менее выраженно действует палладий напротив, золото практически не дает эффекта [43]. [c.399]

При восстановлении кислорода растворенный О2 восстанавливается до ионов 0Н [c.28]

Рассмотрим коррозию низколегированной стали в водных растворах. В морской воде, насыщенной кислородом, катодная реакция представляет собой восстановление кислорода, а анодная реакция протекает следующим образом [c.30]

Если кислород является катодным реагентом, скорость коррозии контролируется предельной плотностью id тока. На рис. 1.13 показано, как возрастает скорость ионов с увеличением концентрации кислорода в воде. Это видно на тех участках, на которых скорость реакции коррозии контролируется катодным восстановлением растворенного кислорода /кор = /<г. где Id — предельный ток (или предельная плотность id тока) для восстановления кислорода. [c.33]

В кислом растворе наряду с реакцией выделения водорода возможно также восстановление кислорода и скорость коррозии может быть выражена уравнением [c.63]

Металлы, потенциал которых отрицательнее потенциала кислородного электрода, термодинамически неустойчивы в воде, где растворен кислород, т. е. при контакте с водой и воздухом. В этом случае на металле протекает реакция окисления с одновременным восстановлением кислорода - образованием воды (анодный процесс) или пероксида водорода (катодный процесс). [c.19]

В нейтральных средах концентрация ионов водорода бесконечно мала, но в них обычно присутствует растворенный кислород. В таких средах катодный процесс реализуется за счет восстановления кислорода, т. е. коррозионная реакция протекает с кислородной деполяризацией [c.21]

Катодный процесс при коррозии железа и сталей в нейтральных средах протекает с кислородной деполяризацией й обусловлен восстановлением кислорода [c.33]

Как видно из приведенных данных, потенциал, который имеет большинство металлов в нейтральных электролитах, достаточен (даже с учетом наличия определенного перенапряжения) для протекания, например, такой реакции, как восстановление кислорода, всегда присутствующего в растворенном виде в электролите. На некоторых металлах в этих условиях могут протекать процесс восстановления водорода, диоксида серы, хлора и другие реакции. [c.8]

Электрохимическое восстановление кислорода [c.11]

Коррозионные процессы, протекающие за счет сопряженной реакции восстановления кислорода, встречаются достаточно часто. Это коррозия черных металлов в морской и речной воде и влажном воздухе, а также коррозия большинства цветных металлов в нейтральных электролитах и атмосфере. Поскольку растворимость кислорода в электролитах ничтожно мала, возможно появление концентрационной поляризации. Большинство коррозионных процессов с кислородной деполяризацией протекает в условиях, когда диффузия кислорода к катоду определяет скорость катодной реакции, а также скорость коррозии. Если доступ кислорода к катоду неограничен, например, при усиленном размешивании электролита, эффективность работы катода будет определяться скоростью протекания самой электрохимической реакции восстановления кислорода. [c.11]

Одно из принципиальных различий между этими двумя механизмами коррозии металлов заключается в том, что при электрохимической коррозии одновременно происходят два процесса окислительный (растворение металла на одном участке) и восстановительный (выделение катиона из раствора, восстановление кислорода и других окислителей на другом участке металла). Например, в результате растворения цинка в серной кислоте образуются ионы цинка и выделяется газообразный водород при действии воды железо переходит в окисное или гидроокис-ное состояние и восстанавливается кислород с образованием гидроксильных иоиов. При химической коррозии разрушение металлической пoвeJЗXнo ти осуществляется без разделения на отдельные стадии и, кроме того, продукты коррозии образуются непосредственно на тех участках поверхности металла, где происходит его разрушение. [c.6]

Таким образом, коррозия с кислородной деполяризацией является термодинамически более возможным процессом, так как равновесный потенциал восстановления кислорода более положителен, чем равновесный потенциал выделения водорода. Общая кривая катодной поляризации (рис. 16) имеет сложный вид и является суммарной из трех кривых, характеризующих поляризацию при ионизации кислорода (/), копцептрацнонную поляризацию (//) и поляризацию при разряде ионов водорода (///). Как это видно из рис. 16, общая катодная кривая слагается из трех участков, характерных. для этих трех процессов. [c.45]

Затруднением в протекании катодного процесса может служить противодействие пленки диффузии кислорода (коррозия металлов с кислородной деполяризацией) или большое перенапряжение процесса восстановления кислорода па пленке по сравнению с металлической поверхностью (если пленка обладает значительной электронной проводимостью). Электродный потенциал металла при этом или мало изменяется, или даже смещается несколько в отрицательную стороггу. [c.63]

Гатос [20] показал, что оптимальное игнибирование стали в воде с pH = 7,5, содержащей 17 мг/л Na l, происходит при концентрациях, превышающих 0,05 % бензоата натрия или 0,2 % натриевой соли коричной кислоты. С использованием радиоактивного изотопа в качестве индикатора, на поверхности стали, погруженной на 24 ч в 0,1, 0,3 и 0,5 % растворы бензоата натрия, было обнаружено, соответственно, всего лишь 0,07, 0,12 и 0,16 мономолекулярного слоя бензоата (0,25 нм , фактор шероховатости 3). Эти данные подтверждают полученные ранее [12] результаты измерений в бензоате с использованием индикатора Чтобы объяснить, почему столь малое количество бензоата на поверхности металла может увеличивать адсорбцию кислорода или в определенной степени уменьшать восстановление кислорода на катодных участках, требуются дальнейшие исследования. Этот эффект характерен именно для катодных участков на железе, так как при контакте железа с золотом в 0,5 % растворе бензоата натрия восстановление кислорода на золоте, видимо, не замедляется, и железо продолжает корродировать. [c.264]

Ингибирующее действие полифосфата натрия может быть отчасти связано со способностью полифосфатов препятствовать восстановлению кислорода на поверхности железа, облегчая тем самым адсорбцию растворенного кислорода, которая приводит к пассивации металла. Определенную роль играют и другие факторы. Так, имеются данные, что на катодных участках образуются защитные пленки [22, 23], создающие диффузионный барьер. Возникновением таких пленок, по-видимому, объясняется ингибирующий эффект, наблюдаемый даже на стали, погруженной в 2,5 % раствор Na l, который содержит несколько сотен миллиграммов полифосфата кальция на литр раствора [24]. При низких концентрациях растворенного кислорода полифосфат натрия усиливает коррозию, ввиду его способности образовывать комплексы с ионами металла (см. рис. 16.2). Полифосфаты кальция, железа и цинка являются лучшими ингибиторами, чем поли- [c.265]

Рассчитайте минимальную концентрацию кислорода (в мл/л) необходимую для пассивации в 3 % растворе NajS04 железа и сплава Сг—Fe с 12 % Сг. Коэффициент диффузии для Ог при 25°С D = 2-10 mV . (Исходить из равенства предельной плотности диффузионного тока восстановления кислорода и критической плотности тока, необходимой для пассивации.) [c.390]

Электрохимическое исследование скорости катодного восстановления кислорода на амальгамированной меди в 0,025 М раствора H2SO4 позволило получить зависимость предельного диффузионного тока от расстояния между дисками (рис. 59,а), из которой видно, что оптимальное расстояние между ними соответствует диапазону [c.173]

Обычно в условиях коррозии выделение водорода лимитируется кинетическими ограничениями, а восстановление кислорода — диффузионными. Как уже отмечалось выше, в присутствии индивидуальных адсорбционных ингибиторов следует ожидать значительно более эффективного подавления процесса выделения водорода, т. е. уменьшения величины /н,- Поэтому большинство катионноактивных ингибиторов (пиридины, амины и др.) оказываются менее действенными в условиях смешанной или кислородной деполяризации, чем при коррозии с чистоводородной деполяризацией, а экспериментальные коэффициенты торможения соответственно ниже, чем рассчитанные по уравнению (59). Значения ур, совпадающие с [c.35]

Избирательное действие большинства адсорбционных (особенно катионноактивных) ингибиторов на водородную деполяризацию иллюстрируется рис. 9. Из рисунка видно, что независимо от того, на какую реакцию — катодную или анодную — влияет ингибитор, уменьшение общей скорости коррозии и скорости восстановления кислорода проявляется менее заметно, чем снижение скорости выделения водорода. Иными словами, для действия адсорбционных ингибиторов характерно уменьшение общей скорости коррозии с одновременным увеличении доли кислородной деполяризации [5 13 128]. В известной мере поэтому большинство адсорбционных [c.36]

Индивидуальные адсорбционные ингибиторы характеризуются преобладанием двойнослойного (энергетического) эффекта над блокировочным (механическим или экранирующим). Они образуют на поверхности металла неупорядоченный ажурный слой с чередованием в нем отдельных частиц ингибитора и кластеров. Такой несплошной мономолекулярный слой почти не тормозит процессы, ограничиваемые диффузией (например процесс восстановления кислорода) и, кроме того, не создает препятствия для сцепления органических и неорганических покрытий с металлической поверхностью. Индивидуальные адсорбционные ингибиторы (например катионного типа) целесообразно применять для защиты металлов от коррозии, протекающей с водородной деполяризацией, особенно в тех случаях, когда металлическое изделие должно в последующем проходить нанесение гальванических покрытий, эмалирование и т. д. Способность таких ингибиторов избирательно подавлять реакцию выделения водорода и повышать долю кислородной деполяризации делает их пригодными для защиты от коррозии тех металлических изделий, которые затем будут подвергаться разного рода механическим воздействиям и нагрузкам. [c.37]

Магний—довольно электроотрицательный металл (5 g2+/Mg= = —2,1 В) —корродирует в свободном от кислорода нейтральном растворе хлористого натрия с выделением водорода. Железо в таких же условиях остается нетронутым. В то же время при многих коррозионных процессах в растворах, содержащих кислород, реакции с выделением водорода и восстановлением кислорода протекают одновременно. Относительную роль кислорода, гидратированного протона и молекулы воды в процессе коррозии установить сложно, поскольку она зависит от таких факторов, как природа металла, раствора, значения pH, концентрации растворенного кислорода, температуры, возможности образования комплексов и др. Скорость реакции с восстановлением водорода обычно контролируется активацией и в существенной степени зависит от природы электрода, хотя pH раствора, температура и пр. также оказывают определенное влияние. Поэтому в данном случае зависимость между перенапряжением и плотностью тока отвечает уравнению Тафеля (1.19), причем на значениях а и Ь сказываются природа металла и состав раствора. При высоких плотностях тока перенос зарядов становится существенным и линейное соотношение между Т1 и logi нарушается. При восстановлении кислорода контроль активацией существен при низких плотностях тока, но при повышении плотности тока большее значение приобретает диффузия, и скорость коррозии тогда соответствует предельной плотности тока. Отметим, что в отличие от перенапряжения активации перенапряжение концентрации не зависит от природы электрода, хотя пленки и продукты коррозии, которые задерживают передачу электронов на катодных участках, будут заметно влиять на ее скорость. [c.29]

Поляризационные кривые для меди М4 и латуни Л62 представлены на рис. III. 14. Анодная поляризация при растворении меди наблюдается лищь при малых плотностях тока с увеличением значений плотности тока растворение меди и латуни происходит без какой-либо поляризации. Восстановление кислорода при потенциалах от О до 0,5 в протекает на меди легче, чем на латуни. Однако при более отрицательных потенциалах, когда становится возможным восстановление водорода, этот процесс протекает с больщей скоростью на латуни. [c.55]

Рве. 18. Диаграмма Штерна, представляющая коррозию железа в нейтральном ранворе, содержащем кислород катодная реакция состоит в восстановлении кислорода [c.25]

Чаще, однако, повышения электродного потенциала и последующей пассивации достигают с помощью имеющихся в электролите окислителей, например HNO3 или КдСгдО,. Эффективным является даже растворенный в электролите кислород, пассивирующее действие которого можно усилить с помощью так называемых микрокатодов на поверхности металла. Они состоят из мелких частиц металла, на которых восстановление кислорода протекает с низким перенапряжением. Примерами таких металлов являются платина, палладий и медь. [c.71]

Даже на стадии развития питтинга катодная реакция состоит главным образом в восстановлении кислорода на пассивной части поверхности вокруг питтинга. Одновременно, особенно в питтинге, где pH понижен, может происходить некоторое восстановление водородных ионов до газообразного водорода. Анодная плотность тока в питтингах может на несколько порядков величины превосходить катодную плотность тока на внешней поверхности. Развитие питтинга может прекратиться, если условия в питтинге изменятся так, что начнется репассиваиия. [c.114]

Скорость питтинга определяется, главным образом, катодной реакцией вне питтинга, т. е. восстановлением кислорода на поверхностных включениях более благородного материала (Си или А1зРе). Это, в свою очередь, означает, что рост питтинга в глубину замедляется по мере увеличения диаметра. Было найдено, что как в пресной, так и в морской воде глубина питтинга Р пропорциональна корню кубическому из времени t. Р = onst УТ. [c.125]

J jyrofi кардной реакцией коррозионного процесса является восстановление кислорода, в кислом растворе восстановление протекает по уравнению [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...