Коррозия зависимость от потенциала электрода

Аналитическую зависимость эффективного потенциала электрода от плотности тока V = / (г) можно получить только для простых случаев коррозии, в то время как поляризационные кривые (графическое изображение этой зависимости) можно получить опытным путем даже для наиболее сложных случаев коррозии, соответствующих практическим условиям работы коррозионных элементов. [c.270]

Для многих коррозионных процессов, протекающих на реальных сплавах, зависимость скорости реакции от потенциала электрода, при плотностях тока, близких к токам структурной коррозии, получается часто линейной, что сильно упрощает вид коррозионной диаграммы и расчет скорости коррозии (рис. 55). [c.92]

Метод химической пассивации позволяет получать для металлов, склонных переходить в пассивное состояние, такие же поляризационные диаграммы, которые получаются при внешней анодной поляризации. Эти диаграммы имеют участки, характерные для активного растворения, активно-пассивного состояния и пассивного состояния. На рис. 2,18 представлены кривые зависимости скорости коррозии стали от потенциала, который задавался электроду с помощью различных концентраций едкого натра, силиката, фосфата и пербората натрия. Как видно, закономерность получается такая же, как и при внешней анодной поляризации. В начале диаграммы имеется активная область растворения, в которой смещение потенциала в положительную сторону приводит к увеличению скорости растворения. После достижения определенного потенциала, который назовем потенциалом частичной пассивации, скорость растворения начинает падать. Полная пассивация наступает в присутствии этих ингибиторов практически при одинаковых значениях потенциала (- -0,2-f-+0,25 В). [c.55]

Рис. 2,19, Зависимость плотности тока коррозии стали от потенциала, который задается электроду ингибиторами с общим анионом типа MOJ" (фон — 0,1 и.

Рис. 5. Зависимость скорости коррозии сплавов железо—хром от потенциала электрода в 14-н. кипящей азотной кислоте. Содержание хрома, %

Влияние органических ингибиторов коррозии на кинетику электрохимического растворения металла возможно лишь в условиях адсорбции этих веществ на корродирующей поверхности. В зависимости от степени заполнения частицами ингибитора поверхности металла, подвергающейся коррозии, изменяется строение двойного слоя, а следовательно, и кинетика электрохимических реакций, т.е. может тормозиться стадия разряда или диффузии реагирующих частиц либо предшествующая разряду стадия проникновения этих частиц через адсорбированный слой молекул ингибиторов. В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда , т.е. потенциал металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциалах вблизи потенциала нулевого заряда металл обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества и хуже всего смачивается растворителем. [c.143]

Рис. 51. Зависимость дифференциальной емкости С (мкФ/см ) стального электрода при стационарном потенциале коррозии и стационарного потенциала коррозии ф от деформации (%) [c.152]

Типичные результаты по горячей коррозии некоторых суперсплавов под слоем расплава (Na,K)jSO при 900 °С представлены на рис. 12.2. Эти данные сопоставляются с результатами измерения максимальной глубины разъедания сплавов за 100 ч в зависимости от приложенного к электроду электрического потенциала. Изменяя значение потенциала, можно влиять на условия, существующие в расплаве. Например, при положительном потенциале можно ожидать протекание следующей реакции [c.54]

При помощи поляризации переменным током можно изучить кинетику перехода электрода из активного состояния в пассивное [64]. На рис. 20 показано изменение потенциала и скорости коррозии титана в зависимости от длительности анодного полупериода при поляризации симметричным по амплитуде током частотой 10 гц. Скорость коррозии титана в течение отдельного полупериода тока (кривые 1—3) остается постоянной до тех пор, пока потенциал электрода не достигнет значения -(- 0,2 в (кривые 4—6). При более положительных потенциалах происходит рез- [c.34]

Электродные процессы, уменьшающие поляризацию, это процессы деполяризации. Деполяризация уменьшает смещение потенциалов у электродов и увеличивает скорость коррозии. Совмещенный график поляризационных кривых, выражающих зависимость скорости катодной и анодной реакций коррозионного процесса от потенциала, называется поляризационной коррозионной диаграммой (рис. 8.2), Наклон поляризационных кривых характеризует скорость протекания электродной реакции и находится в прямой зависимости от поляризационного сопротивления и силы тока чем меньше угол наклона, тем больше скорости электродной реакции, так как снижается сопротивление электрода протеканию на нем реакции. Величины tg а и tg р представляют собой соответственно поляризационные сопротивления катода и анода определяющие контролирующий фактор процесса коррозии (см. рис. 8.2). [c.203]

На рис. 4 в двойных логарифмических координатах представлена зависимость количества титана, растворяющегося за один цикл, от длительности анодного импульса прямоугольной формы Потенциал электрода в анодный импульс поддерживался во всех случаях равным 0,0 б. Следует обратить внимание на то, что, во-первых, независимо от длительности катодного импульса Тк материальные потери электрода определяются только длительностью анодного импульса Та и, во-вторых, количество металла, растворяющегося за анодный цикл, не является линейной функцией времени. Угол наклона прямой на рис. 4 равен 0,55—0,60. Другими словами, коррозия титана оказывается пропорциональной длительности анодного импульса в степени 0,5—0,6. Эта закономерность, отмеченная нами еще в [36], дает основание предполагать, что лимитирующей стадией растворения титана является диффузионный перенос соб- [c.21]

При выполнении измерения разности потенциалов арматура — бетон ошибки связаны с тем, что величина входного сопротивления некоторых приборов соизмерима с сопротивлением внешней измерительной цепи при установке электрода сравнения на поверхности бетона. С учетом того, что при измерениях на существующих железобетонных конструкциях можно использовать источники переменного тока промышленной частоты для питания измерительных приборов, диапазон приборов, применяемых в противокоррозионной технике измерений, может быть значительно расширен. В связи с действием блуждающих токов трудно определить смещение потенциала арматуры от стационарного потенциала. Период установления стационарного потенциала арматуры после отключения поляризующего тока может изменяться в зависимости от плотности и длительности действия тока [16]. В отличие от измерений на металлических коммуникациях даже ночной перерыв в работе трамваев иногда бывает недостаточен для установления величины стационарного потенциала. Медленное и непрерывное изменение потенциала арматуры после отключения поляризующего тока свидетельствует о пассивном состоянии арматуры в бетоне и об отсутствии продуктов коррозии. В этом случае целесообразно отказаться от измерения смещения потенциала и определять коррозионное состояние арматуры по суммарному потенциалу. [c.176]

При изучении зависимости скорости коррозии от потенциала испытуемые образцы выдерживали при определенных потенциалах от 30 мин. до 1 часа, а затем взвешивали на аналитических весах с точностью до 10 г. Скорость коррозии дана в г м час. Потенциалы были измерены относительно каломельного элемента и пересчитаны относительно нормального водородного электрода без учета термодиффузионных потенциалов. [c.98]

На рис. 5 приведена зависимость скорости коррозии ряда сплавов Ре—Сг от потенциала. Видно, что поведение этих сплавов при потенциалах отрицательнее +1,35 б определяется соотношением скоростей растворения железа и хрома и количеством хрома в сплавах. При содержании хрома <12% их коррозионное поведение в этой области потенциалов близко к поведению железного электрода потенциал активирования их близок к потенциалу [c.16]

В водных растворах электролитов (искусственных и природных) процесс коррозии идет с кислородной, смешанной или водородной деполяризацией. В зависимости от pH среды и потенциала электрода может идти восстановление окислителей по любому из механизмов, приведенных на рис. 5. Процессы, как правило, идут стадийно. Так, процесс восстановления кислорода, являющийся основным при коррозии металлов в природных средах, при предельных pH идет по реакциям, приведенным в табл. 5. [c.28]

Среди электрохимических методов измерения скорости коррозии большое значение приобретает поляризационный метод, хотя он не является прямым методом. Разность электродных потенциалов анодных и катодных участков после начала работы коррозионных элементов на металле и электролите уменьшается вследствие поляризации. Степень поляризации зависит от характера анодных и катодных участков, состава коррозионной среды и сил коррозионного тока. Построение поляризационных кривых для анодного и катодного участков позволяет определить степень их поляризуемости. Эти кривые характеризуют зависимость потенциала электрода от плотности проходящего Фиг. 242. Схема установки тока. Чем больше наклон кривых, тем [c.322]

В ходе этого процесса образующийся пассивирующий слой окисла непрерывно разрушается галоидами. Существует подвижное равновесие между процессами образования и разрушения окисной пленки. В зависимости от анионного состава среды алюминий в нейтральных средах при стационарном потенц иале может находиться и в пассивном, и в активном состоянии. В последнем случае скорость анодного процесса не растет безгранично с потенциалом, а достигает некоторого предельного-значения, определяемого скоростью диффузий продуктов коррозии от поверхности электрода в толщу раствора и гидроксил-иона к поверхности металла. Величина предельного анодного [c.20]

Некоторые металлы, например магний, алюминий, с термодинамической точки зрения коррозионно-нестойки, но на практике в определенных условиях они корродируют медленно и могут применяться в качестве конструкционных материалов. Чтобы правильно оценивать влияние различных факторов на скорость коррозии, необходимо иметь данные о равновесном состоянии системы и учитывать то, что при протекании тока через электрод равновесное состояние его нарушается. Протекание электрического тока при работе коррозионного микроэлемента обусловлено начальной разностью потенциалов катода и анода, потенциал этого электрода изменяется в зависимости от величины и направления внешнего тока. [c.88]

На основании результатов изучения АЭ при коррозии металлов под напряжением разработан метод обнаружения трещин в изделиях. Исследуемый объект погружают в слабый электролит, с помощью вспомогательного электрода пропускают через электролит ток в направлении, понижающем потенциал образца, в течение 0,5... 1 мин и после выключения тока регистрируют АЭ-сигналы. В зависимости от наличия, количества и размеров имеющихся трещин АЭ после выключения тока проявляется в той или иной степени или может отсутствовать (при отсутствии трещин). Указанный метод облегчает регистрацию развития трещин, хотя влияние электролита на динамику их последую -щего развития требует отдельного изучения. [c.253]

На рис. 1,9 представлена полная анодная поляризационная кривая фз1 AB DE, характеризующая истинную скорость растворения анода (анодный ток+ток саморастворения). Если на электроде протекает относительно малоэффективный катодный процесс Фк1 К, то построенная по токовым показателям прибора анодная кривая имеет вид фаз A B DE. Она является результатом алгебраического суммирования кривых катодных фк1 К и анодных Фа, AB токов. Как видно, токовая кривая на участке активнопассивного состояния ввиду слабой эффективности катодного процесса на этом участке мало чем отличается от истинной анодной кривой, построенной по зависимости скорости коррозии k от потенциала ф. [c.29]

Рис. 2,18. Зависимость плотности тока коррозии стали от потенциала, который задается электроду ингибиторами неокислительного типа (фон — 0,1 н. N82804 =10 сут внизу справа — кривые изменения площади активной части электрода в зависимости от концентрации ингибитора).

Осталось рассмотреть третий класс ингибиторов, который можно отнести к соединениям, отличающимся слабыми окислительными свойствами и имеющим общий анион типа МО . На рис. 2,19 представлена зависимость скорости коррозии стали от потенциала, который задавался электроду с помощью указанных ингибиторов. Как видно, вначале адсорбция некоторого количества пассивирующего агента приводит к смещению потенциала в положительную сторону и увеличению скорости растворения. Получается типичный участок анодной поляризационной кривой, характерный для активного растворения. Поскольку эти ингибиторы относятся к соединениям окислительного типа, можно было бы предположить, ЧТО смещение потенциала в положительную сторону, сопровождающееся увеличением скорости растворения, обусловлено, как и в случае рассмотренных выше нитробензоатов аминов, увеличением эффективности катодного процесса вследствие восстановления этих ингибиторов. Однако это не так. Метод внутренней поляризации с помошью ингибиторов или других химических соедине- [c.59]

Рис. 2,22. Зависимость плотности тока коррозии стали от потенциала, который задается электроду с помощью ЫаУОз и ЫазУ04 (fa — площадь активной части

Фиг. 68. Зависимость скорости коррозии титана от его электродиого потенциала в 40%-ной кипящей сериой кислоте для времени испытания 1 и 10. ч.

Электрохимическая кинетика — это область науки, изучающая скорость реакции на границе электрода и контактирующей с ним жидкости. Электрохимическая кинетика расширила наше понимание механизма коррозии и позволила практически определять скорость коррозии. Интерпретация коррозионных процессов как суммы частных электродных реакций была разработана Вагнером и Траудом [1 ].В данной главе введены важные понятия электрохимической кинетики — потенциал коррозии (называемый также компромиссным стационарным потенциалом), плотность коррозионного тока, плотность тока обмена и тафелевская зависимость плотности тока от потенциала. В настоящей книге электрохимическая кинетика рассмотрена кратко и в основном [c.46]

На крупных резервуарах для питьевой воды тоже была применена катодная защита от коррозии с наложением тока от постороннего источника. На бащенном резервуаре емкостью 1500 м после 10 лет эксплуатации были обнаружены дефекты в хлоркаучуковом покрытии в виде коррозионных язв глубиной до 3 мм. После тщательного ремонта с нанесением нового покрытия в виде двухкомпонентной грунтовки с цинковой пылью и двух покрывных слоев из хлоркаучука была смонтирована система катодной защиты с наложением тока от постороннего источника [7]. С учетом требуемой плотности защитного тока для стали без покрытия в 150 мА-м и доли площади пор 1 % защитная установка была настроена на отдачу тока в 4 А. Чтобы учесть изменения в потребляемом защитном токе в зависимости от уровня воды в резервуаре, предусмотрели два контура с наложением защитного тока. Один, предназначаемый для подвода тока к донному аноду, можно было настраивать на постоянное значение тока вручную. Другой контур обеспечивал питание электродов у стен и работал с регулированием потенциала. В качестве материала для ан да была применена титановая проволока с платиновыми покрытиями и медным подводящим проводом. Донный кольцевой анод имел длину 45 м. Аноды у стен были размещены на высоте 1,8 м, причем анод у внутренней стены имел длину 30 м, а анод у наружной стены — 57 м. Для регулирования потенциала использовали электроды сравнения из чистого цинка, которые имеют в питьевой воде сравнительно стабильный потенциал. Крепежные штыри для анодов и электродов сравнения были изготовлены из поливинилхлорида. [c.387]

Можно полагать, что именно протекание аналогичной реакции на электроде и в случае присутствия ионов хлора препятствует пассированию железа в растворах хлоридов. Исследование кинетики анодного процесса показало (рис. II1-4), что анодная поляризационная кривая стали 12ХМв I,ОН растворе сульфата натрия при температуре 300° С имеет сложный характер. С увеличением потенциала до — 0,050 в скорость анодного процесса возрастает. Железо в этой области потенциалов растворяется в активном состоянии. При дальнейшем увеличении потенциала скорость анодного процесса растворения металла сначала уменьшается, а затем изменяется крайне незначительно в достаточно широкой области потенциалов. Последнее обстоятельство указывает на то, что железо переходит в пассивное состояние. С дальнейшим ростом потенциала скорость растворения железа вновь увеличивается. Последняя область потенциалов соответствует перепассивации. Поскольку при низкой и высокой температурах введение в воду сульфата натрия в количестве 0,5 М не влияет существенным образом на характер и скорость коррозии низколегированных сталей аналогичный ход зависимости скорости растворения железа от потенциала следует ожидать и в дистиллированной воде. В нейтральных растворах, насыщенных воздухом, железо корродирует в основном с кислородной деполяризацией. Из представленной на рис. III-5 коррозионной диаграммы, полученной на основании опытных данных [111,6]. [c.96]

Зависимость скорости коррозии от потенциала при внутренней поляризации нитробензоатом амина такая же, как и при внешней анодной поляризации вначале при смещении потенциала в положительную сторону скорость растворения увеличивается. После достижения определенного потенциала, который мы назвали потенциалом частичной пассивации фч. п, скорость коррозии начинает резко падать и при достижении другого потенциала фп.п электрод переходит в пассивное состояние. Как видно, получается типичная для металла, склонного переходить в пассивное состояние, кривая с тремя участками активного растворения, активно-пассивного состояния и пассивного состояния. [c.44]

Здесь уместно заметить, что со смещением потенциала в положительную сторону должна уменьшаться скорость катодной реакции, а поскольку эти реакции сопряжены, то это должно уменьшать коррозию. Однако если учесть, что большинство коррозионных процессов с кислородной деполя1ризацией протекают с катодным ограничением, т. е. с большой поляризуемостью катодной реакции, то при одном и том же сдвиге потенциала в положительную сторону скорость катодной реакции изменится в меньшей степени, нежели скорость анодной реакции. В результате этого частичная пассивация электрода, вне зависимости от того, наблюдается ли локализация электрохимических реакций по поверхности или нет, должна приводить к увеличению скорости растворения металла. [c.58]

Рис. 2,28. Зависимость плотности тока коррозии стали г корр (1) и контактного потенциала ДУк (2 и 3) от электрохимического потенциала электрода фэл. (Кривые 1 я 2 — 0,1 и. Na2S04 3—1 н. N32804 t = 6 ч. Для сравнения кривых экспериментальные точки пронумерованы.)

Если по данным рис. 5,18 построить кривую зависимости истинной скорости растворения стали от потенциала, получим поляризационную Кривую с тремя характерными участками (рис. 5,19). На первом участке, простирающемся от стационарного потенциала до ф = 0,0 В (потенциал частичной пассивации), электрод находится в активном состоянии смещение ингибитором потенциала в положительную сторону в соответствии с законами электрохимической кинетики приводит к увеличению скорости коррозии. На втором участке кривой металл находится в активно-пассивном состоянии и смещение потенциала в П0л10ж1ительную сторону приводит уже к падению скорости коррозии. Начиная с потенциала, равного примерно -Ь0,220 В, сталь становится полностью пассивной (третий участок). [c.173]

Четвертым электрохимическим методом определения склонности нержавеющих сталей к питтинговой коррозии может служить гальваноста-тический. Он заключается в построении кривой зависимости потенциала от плотности тока (рис. 143). В обычных электролитах, не вызывающих образования питтингов на поверхности сплава, потенциал электрода постепенно смещается в положительную сторону. По достижении значения А скорость анодного растворения в результатё перепассивации или анодного активирования возрастает электрод при этом растворяется, однако равномерно. В присутствии же галоидных ионов не удается анодно заполяризовать электрод до потенциала, характеризующегося точкой А. Активирование, сопровождающееся резким возрастанием скорости анодного растворения, наступает раньше (в точке В). [c.293]

На основе [33, 34] можно считать установленным, что в катодный импульс тока происходит активация титана вследствие восстановления пассивирующего слоя кислорода. В следующий анодный цикл наряду с реакцией ионизации металла протекает адсорбция кислорода. При этом скорость роста новой фазы на поверхности металла может определяться скоростью диффузии пассивирующих частиц к поверхности электрода [18]. Другими словами, коррозия титана за отдельный импульс является параболической функцией длительности анодного цикла. Однако необходимо заметить, что подобные представления допустимы при двух условиях во-первых, образование пове1)хностного слоя кислорода происходит мгновенно, и, следовательно, в измеряемую величину коррозии не входят потери металла за время завершения адсорбции первого слоя кислорода, во-вторых, на поверхности металла возникает более чем мономоле-кулярный слой кислорода. Разумеется, допущение о мгновенной адсорбции кислорода с учетом известной зависимости скорости адсорбции частиц от времени [43] не может быть принято. Можно лишь предполагать, что вследствие медленного процесса перезаряжения двойного электрического слоя после изменения полярности тока необходимый анодный потенциал электрода достигается недостаточно быстро. Действительно, несмотря на все меры, которые были приняты для уменьшения постоянной времени поляризующей цепи, потенциал электрода смещался из каТодной области в анодную довольно медленно (рис. 6). [c.22]

Если коррозия протекает при полном погружении металла в спокойный электролит, то катодный процесс контролируется диффузией кислорода к катоду. Процесс контролируется собственно катодной реакцией (реакциями перенапряжения ионизации кислорода), если коррозия металла протекает при интенсивной аэрации электролита или при наличии тонкой пленки влаги на корродирующей поверхности. На рис. 12 приведена общая катодная кривая зависимости потенциала электрода от плотности тока при кислородной деполяризации PFSQG, где — равновесный потенциал кислородного электрода и — потенциал водородного электрода в данной среде ВС — кривая перенапряжения ионизации кислорода Уц М — кривая катодного выделения водорода т)о —перенапряжение ионизации кислорода при плотности тока — [c.30]

Коррозия металлов в нейтральных, слабокислых средах и во влажном воздухе протекает с кислородной деполяризацией. Это наиболее распространенный вид коррозионных разрушений. Он осуществляется с участием кислорода воздуха, содержащегося в электролите или адсорбированного поверхностью металла. Протекание коррозии металла с кислородной деполяризацией возможно, если ме < Ео,- Так как потенциал кислородного электрода всегда положителен (в зависимости от pH среды изменяется от +0,40 до +1,23 В [1, с. 231 ]), то этому виду коррозии подвержена большая часть металлов. Высокие значения изобарноизотермического потенциала AG и соответственно э. д. с. имеют, в частности, такие металлы, как Mg, Zn, Fe не случайно они быстро корродируют во влажной атмосфере при наличии кислорода воздуха. Разрушение железа протекает по следующей суммарной реакции [c.154]

В процессах коррозии довольно обычны случаи установления потенциалов, обратимых к аниону. Чаще это относится к металлу с не очень отрицательным равновесным потенциалом, находящимся в растворах, в которых образуются малорастворимыо соелинения этого металла. Благодаря очень малой растворимости продуктов коррозии скоро достигается насыщение раствора (например, при коррозии меди в КаОН, где [Си" ] [ОН ] = = 1 10 ) и устанавливается характерная для потенциалов II рода зависимость от коицен 1]рации аниона, в данном случае от [0Н ] или, что тр же, от pH раствора. Характерно, что и в этом случае, как и для водородного электрода (см. ниже), потенциал делается более отрицательным с увеличением [ОН ], т. е. с уменьшением [Н+]. [c.86]

Пленки, находящиеся на поверхности металла, будут подвергаться воздействию электролита в первую очередь. Под действием электролита пленки могут разрушаться, и тогда поверхность электрО Отрицательных участков будет увеличиваться, и общий потенциал металла будет смещаться в электроотрицательную сторону [10]. Но они могут и упрочняться под действием кислорода, находящегося в электролите, или в результате образования новых пленок из продуктов коррозии в этом случае потенциал электрода может смещаться в электроположительную сторону. На потенциал металла может оказывать влияние кислоро д, находящийся в элёктролите, если он является деполяризатором катодных участков потенциал металла в этом случае может смещаться в электроположительную сторону. В случае когда потенциал электрода является потенциалом второго рода, потенциал металла со временем будет медленно изменяться до наступления равномерного состояния, отвечающего насыщению раствора труднорастворимым соединением, образовавшимся в результате взаимодействия металла и раствора. Указанные факторы изменяют потенциал во времени в опытах с 3 /о-ным водным раствором Na l в пределах 10—100 мв, в зависимости от природы чистых металлов. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...