Метод внешней анодной поляризации

Метод изучения химической пассивации заключается в исследовании зависимости скорости растворения металла от потенциала, который задается электроду не с помощью внешней анодной поляризации, а введением в электролит химических соединений. Этот метод позволяет, судя по результатам, которые будут изложены ниже, получать ценную информацию о механизме действ]]я ингибиторов вблизи стационарных потенциалов, чего не позволяет метод внешней анодной поляризации, сильно сдвигающий потенциал в положительную сторону. [c.55]

Этот метод правильнее было бы, очевидно, назвать методом внутренней анодной поляризации, поскольку и при внешней анодной поляризации пассивация возникает в результате химической реакции, развивающейся на поверхности металла. [c.43]

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]

Ионы гидроксила свою пассивирующую способность проявляют при достижении потенциала +0,2 В при более отрицательных потенциалах они ускоряют анодную реакцию, так как принимают непосредственное участие в элементарном акте растворения [53]. Образованный ими комплекс в зависимости от потенциала может перейти в раствор или остаться на поверхности металла. Следует отметить, что метод химической пассивации позволяет получить такие же поляризационные характеристики, как при внешней анодной поляризации. Полная пассивация металла наступает при применении любого из этих методов при повышении потенциала до 0,2 В и выше. [c.132]

Потенциостат применяют для изучения анодной защиты. Анализ пассивного поведения стал возможным в результате применения метода потенциостатических кривых анодной поляризации, которые позволяют определить условия, необходимые для поддержания металла в стабильно пассивном состоянии путем или обеспечения подходящей среды введением в металл соответствующих катодных легирующих элементов [100, 101], или в результате установления необходимого потенциала с помощью внешней анодной поляризации [27, 29, 106]. [c.612]

В разделе Внутренняя защита резервуаров и аппаратов химической промышленности кроме методов катодной защиты приводятся рекомендации и по применению анодной защиты при наличии материалов, подвергающихся пассивации в соответствующих средах. Наряду с анодной поляризацией наложением тока от внешнего источника для достижения пассивного состояния рассматривается и способ защиты с применением ингибиторов. [c.14]

Анодная электрохимическая защита металлов от коррозии— сравнительно новый и очень специфический метод. Он основан на переходе металла из активного состояния в пассивное вследствие смещения его потенциала при анодной поляризации от внешнего источника тока. [c.69]

В свете рассмотренных выше закономерностей нам хотелось бы обратить внимание на то, что, если только не наблюдается вторичного осаждения ионов более благородного металла на менее благородном, нет какого-либо специфического влияния контактов, как это иногда ошибочно думают. Единственное влияние, которое оказывает тот или иной контакт, это смещение потенциала в ту или другую сторону. Оно и вызывает изменение коррозии. Поэтому поляризация внешним анодным током приводит к такому же эффекту, как и присоединение более благородного металла. Контактную коррозию удобнее изучать не на парах, а методом внешней поляризации, позволяющим сразу получать данные об ожидаемом эффекте при присоединении катодов, обладающих самыми различными потенциалами. [c.38]

Точечная коррозия. Испытания на точечную коррозию проводились по методу, предложенному Акимовым и Кларк. По этому методу определенный участок сварной трубы подвергается анодной поляризации от внешнего источника тока и определяется потенциал образца в зависимости от наложенного напряжения. При усилении анодной поляризации потенциал образца сначала возрастает, пока не наступает пробивание защитной окисной пленки в наиболее слабой точке, после чего начинается резкое снижение потенциала. Величина потенциала, соответствующая максимуму, на кривой потенциал — напряжение принимается за характеристику стойкости к точечной коррозии, так как характеризует появление первого питтинга. Такие кривые были получены для различных участков сварной трубы, на основании этих данных составлена табл. 2. [c.13]

Ускоренный приближенный электрохимический метод испытания на точечную коррозию состоит в том, что образец стали поляризуют анодно от внешнего источника постоянного тока и одновременно измеряют его электродный потенциал. При достижении некоторого значения потенциала защитная пленка на образце подвергается точечному разрушению, вследствие чего значение электродного потенциала образца практически не меняется с увеличением поляризующего тока. Достигнутое при анодной поляризации постоянное значение по-тенциала называется потенциалом пробивания. Потенциал пробивания может быть использован в качестве количественной характеристики устойчивости пассивного состояния коррозионностойких сталей. [c.161]

Анодная защита пока еще не принадлежит к широко применяемым методам защиты металлов от коррозии, так как для большинства металлов при анодной поляризации наряду с подавлением работы микроэлементов на поверхности металла (положительный разностный эффект) металл продолжает анодно растворяться в соответствии с приложенным током. Однако для некоторых металлов и сплавов с ярко выраженной склонностью к пассивности (нержавеющая сталь, железо) в условиях, когда при небольшой плотности анодного тока возможно наступление устойчивого пассивного состояния, анодная поляризация внешним током может вызвать общий защитный эффект. [c.116]

Наиболее важны среди многочисленных способов защиты те, которые направлены на повышение торможения анодного процесса или, другими словами, способствуют поддержанию коррозионных систем в устойчивом пассивном состоянии. Создание коррозионностойких сплавов, например нержавеющих сталей, применение анодных ингибиторов и пассиваторов (как в виде добавок в коррозионные среды, так и в виде защитных полимерных пленок или смазок) также относятся к этому типу защиты. В последнее время защита анодным торможением коррозионного процесса еще дополнилась принципиально новым методом, катодным легированием сплавов и анодной поляризацией внешним током (анодная защита) или использованием катодных протекторов [10, с. ПО]. [c.31]

Так как основное назначение добавки соляной кислоты, перекиси водорода или хромовокислого калия заключается в стимулировании катодного процесса, благодаря чему (поскольку коррозионный процесс идет с катодным контролем) ускоряются анодный процесс и развитие процесса растрескивания, тех же результатов можно добиться (для некоторых целей это более удобно) анодной поляризацией образца от внешнего источника тока, пропуская через образец ток определенной силы. Если явлений пассивности нет, то при данной силе тока размеры анодного растворения металла, обусловленного этим током, для всех образцов будут одинаковыми. В то же время, если образец склонен к коррозионному растрескиванию, то растворение должно концентрироваться в трещинах, а в случае несклонного к растрескиванию образца оно произойдет по всей поверхности. Контактирование образца с медной пластинкой (без применения внешнего источника тока), также вызывает ускорение растрескивания. Оба эти метода были использованы в Кембридже [87]. [c.640]

Электрохимические методы защиты стали, например- при помощи цинковых протекторов, или покрытия стали цинком, а также катодная защита от внешнего источника тока дают хорошие результаты при отсутствии напряжений. При действии же статических или циклических напряжений катодная защита за счет внешнего источника тока Может применяться только после установления оптимального значения плотности тока, так как повышение плотности тока выше определенного предела (как это видно из диаграммы на фиг. 21, точка 5) может вызвать водородную усталость стали. Поляризация при плотности катодного тока, меньшей оптимальной, не подавив полностью работы коррозионных пар, также не дает желаемого эффекта защиты. Характерно, что значение оптимальной плотности тока при защите стали, находящейся под напряжением, должно быть в десятки и даже в сотни раз выше, чем при защите ненапряженного металла. Однако даже в случае правильного подбора плотности защитного тока, как это говорилось выше (см. VII—2), катодная защита так же, как и защита протекторами или анодными покрытиями, не может полностью восстановить усталостной прочности стали в коррозионных средах до ее значений в воздухе. [c.179]

Одним из эффективных конструктивных мероприятий является применение катодной защиты. Фактически при этом проектируются детали конструкции, которые заранее приносятся в жертву коррозии, в то время как срок службы основного сооружения повышается. Такими легко сменяемыми деталями являются протекторы, изготовляемые из сплавов анодных по отношению к стали. Метод катодной защиты внешним током предопределяет проектирование специальных установок, позволяющих осуществлять катодную поляризацию сооружения. Это мероприятие позволяет снизить скорость коррозии путем затруднения анодного процесса за счет смещения потенциала сооружения в сторону более электроотрицательных значений. [c.61]

Возможно, что потенциалы, измеренные Хором, включают в себя значительную часть омического падения напряжения, так как иначе трудно объяснить практически прямолинейный характер катодной и анодной кривых. Электрохимическая поляризация не должна давать прямой линии, за исключением того случая, когда условия очень близки к равновесным, когда значения силы тока определяются разностью между двумя экспоненциальными зависимостями. Если же в какой-то момент катодная и анодная реакции протекают только на определенных участках, то можно ожидать прямолинейной зависимости. Каков бы ни был характер кривой, на точность метода определения силы тока это не оказывает значительного влияния, поскольку Хор сравнивал регистрируемый потенциал при поляризации известной плотностью тока от постороннего источника тока с потенциалом, который определялся неизвестным по величине коррозионным током. Если в обоих случаях потенциалы равны, то с уверенностью можно считать неизвестную силу тока равной известной (от внешнего источника). [c.774]

Идеальные кривые можно построить непосредственно по экспериментальным данным, если из опыта получить не значения плотностей тока внешней поляризации, но значения истинного обшего катодного тока или общего анодного тока. Для этого, очевидно, при каждой наложенной плотности внешнего тока и, следовательно, при каждом определенном измеряемом общем потенциале надо экспериментально суметь определить внутренний ток саморастворения электрода. Тогда при катодной поляризации, складывая ток саморастворения и наложенный внешний ток, можно получать величины общего катодного тока. Эти величины будут выражать абсциссы точек идеальной катодной кривой, отвечающих задаваемым потенциалам электродов. Аналогично этому строится и идеальная анодная кривая, как это видно из поляризационной диаграммы коррозии на рис. 100, а. Ток саморастворения можно определить, устанавливая скорость собственной коррозии электрода весовым или объемным методом. [c.211]

Исследование зависимости скорости растворения стали от потенциала двумя независимыми методами — внешней анодной поляризацией и впутренней с помощью ингибиторов (рис. 2,20) по- [c.60]

При внешней анодной поляризации трудно отделить пассиваци-онные эффекты, возникающие за счет адсорбции кислорода, от пассивационных эффектов, возникающих за счет адсорбции ингибиторов. Объясняется это тем, что упомянутые эффекты не аддитивны чаще всего внешняя анодная поляризация облегчает адсорбцию ингибирующих анионов и делает прочнее их химическую связь с металлом. Поскольку в реальных условиях применения ингибиторов внешней анодной поляризации чаще всего не бывает, результаты, получаемые при внешней анодной поляризации, следует дополнять или перепроверять методами химической пассивации. [c.55]

Местные изъязвления поверхности нержавеющих сталей, обнаруживаемые под прокладками или в узкой щели при коррозии в морской воде, не приводят к кажущемуся на первый взгляд противоречию со сказанным выше, так как избирательное разрушение металла в щели обусловлено локализованным характером под-кисления в ней раствора в результате развития электрохимической неоднородности рассматриваемой системы. Непосредственные измерения pH раствора под прокладками при саморастворении нержавеющей стали в морской воде, а также pH анолита после внешней анодной поляризации стали в узком зазоре, выполненные Улановским и Коровиным [2], показали, что pH раствора в щели достигает значений равных 3,0 и даже 2,3. Столь низкие, экспериментально полученные значения pH раствора в щели еще не следует рассматривать как предельные, так как при принятом методе определения истинные показания для приэлектродного слоя могли быть замаскированы на фоне заметных объемов исходного нейтрального раствора. Независимо от необходимости дальнейшего уточнения теоретически возможного предела подкисления раствора в щели, ограниченного, по-видимому, естественным буферированием продуктами анодного растворения (по достижении равновесия гидролизного типа), в общем виде можно сказать, что более кислотостойкая сталь должна быть и более стойкой к щелевой коррозии в нейтральных средах. [c.28]

Электрохимическая защита. Электрохимическая защита как метод борьбы с КР многих металлов исследуется давно. Изучались многие способы электрохимической защиты — поляризация внешним током, протекторы, анодные покрытия и т. д. Полученные при этом данные были довольно противоречивы. Большая часть. иссле.тователей пришла к выводу, что катодная защита, в особенности при небольшой поляризации останавливает процесс КР [36, 59]. При увеличении катодной поляризации часто наблюдается водородное охрупчивание [60]. Анодная поляризация в основном приводит к ускорению растрескивания сталей. Иногда и анодная защита повышает устойчивость к КР [67]. [c.75]

Исследование скорости развития трещины в зависимости от уровня нагружения, свойств материала, среды и внешних факторов (поляризации, давления и температуры) [8,50]. При таком подходе данные о закономерностях роста трещин иод воздействием агрессивной среды и механических напряжений представляют в виде зависимостей скорости роста трещин при статическом (ко розионное растрескивание) или- динамическом (коррозионная усталость) нагружении от максимального (амплитудного) коэффициента интенсивности К цикла. При этом данные для построения указанных зависимостей (диаграмм разрушения) получают при испытании стацдаргных образцов с трещинами, образовавшимися на образцах в процессе периодического (усталостного) нагружения их на воздухе. Подрастание трещины во времени измеряют по изменению электросопротивления образца, оптическим методам по податливости материала и т. п. Испытания проводят iipn заданной температуре среды, накладывая, по необходимости, на образец анодную или катодную поляризацию. По полученнь м данным рассчиты- [c.132]

Из многочисленных способов защиты, пожалуй, наиболее важны методы, повышающие торможение анодного процесса или, другими словами, методы, способствующие поддержанию коррозионных систем в устойчивом пассивном состоянии. К этим методам защиты относятся создание большинства коррозионноустойчивых сплавов, как, например, нержавеющих сталей, применение широкого класса анодных ингибиторов и нассиваторов (как в виде добавок в коррозионные среды, так и в защитные полимерные пленки, или смазки). В последнее время методы защиты путем анодного торможения коррозионного процесса дополнились принципиально новыми предложениями катодным легированием сплавов и применением анодной поляризации внешним током или использованием катодных протекторов. Открытие этих методов было логическим следствием большого числа глубоко продуманных систематических исследований в области кинетики электрохимических процессов коррозии. [c.10]

Наиболее важными являются методы защиты, направленные на повышение торможения анодного процесса, иначе говоря, методы, способствующие поддержанию коррозионных систем в устойчивом пассивном состоянии. Создание большинства коррозионноустойчивых сплавов, например, нержавеющих сталей, применение широкого класса анодных ингибиторов и пассиваторов (как в виде добавок в коррозионные среды, так и в защитные полимерные пленки или смазки) относятся к этим методам защиты. Защита с применением анодного торможения коррозионного процесса дополнена принципиально новыми методами катодным легированием сплавов [20] и анодной поляризацией внешними токами — анодная защита (С. Эделя-ну, В. М. Новаковский, А. И. Левин, И. Д. Томашов, Г. П. [c.46]

Исследование процессов анодного растворения металлов широко применяется в настоящее время как наиболее общий метод для изучения электрохимической коррозии металлов. Методом снятия анодных поляризационных кривых были установлены наиболее важные количественные закономерности процессов анодного растворения и пассивации металлов. В применении к исследованию питтинговой коррозии метод анодной поляризации от внешнего источника тока используется для обнаружения склонности к этому виду разрушения [1—3]. В более поздних работах [4, 5] были применены потенциостатические методы исследования, позволившие выяснить влияние хлор-ионов на процессы пассивации и активации ряда металлов. В частности, установлено, что при анодной поляризации нержавеющих сталей типа 18Сг—в кислых растворах с увеличением концентрации хлор-ионов происходит увеличение плотности тока пассивации и тока растворения в пассивной области, смещение потенциала пассивации к более положительным значениям, а потенциалов питтингообразования к более отрицательным [4—6]. [c.3]

Метод анодной защиты, состоящий в непрерывной анодной поляризации металла от внешнего источника тока. Метод применим при концентрациях Н2504 не менее 78% и не требует введения в кислоту каких-либо добавок. Плотность тока, необходимая для первоначального пассивирования, составляет несколько десятых а дм , а для поддержания пассивного состояния — от нескольких десятых до 2—3 а/ж . Расход электроэнергии — примерно 1 тт на 100 поверхности. Скорость коррозии уменьшается в 6—10 раз. [c.10]

Анодная поляризация в активных средах. В последние годы для исследования явления пассивности металлов стали широко использовать потенциостатический метод снятия анодных толяризационных кривых, который заключается в определении плотности внешнего поляризационного тока или скорости коррозии металла при каждом задаваемом постоянном значении потенциала, автоматически поддерживаемом электронным прибором [129]—[133]. Этот метод дает возможность исследовать электрохимические характеристики металла в области перехода из активного состояния в пассивное, и наоборот. При исследовании поляризации металла гальваностатическим методом (поддержание постоянной плотности тока) в этой области. потенциал металла скачкообразно смещается в положительную сторону до потенциала выделения кислорода. Таким образом, исключается возможность изучения поведения металла в переходной области пассивно-активного состояния. Потенциостатическим методом, в частности, удается определить потенциал металла, при котором он начинает переходить из активного состояния в пассивное, и потенциал полного пассивирования. [c.92]

Кривые анодной поляризации. Если к железному аноду приложена внешняя э. д. с., то изменение силы тока при снижении потенциала на аноде представляет некоторую интересную, но довольно сложную картину, которая изучалась целым рядом исследователей. Первые исследования в этой области включая и хорошую работу Мюллера, не были вполне удовлетворитель ными, так как электрическая цепь была непригодна для поддержания потен циала на некотором выбранном уровне (V") до тех пор, пока сила тока не уста новится на соответствующем уровне (/). Более современные потенциостати ческие методы дают возможность поддерживать значение V на уровне который не будет изменяться из-за случайных нарушений процесса в ячейке и поэтому кривые зависимости У от Смогут быть получены вполне удовлетво рительными. Хотя многие современные потенциостатические методы связаны с использованием электронной аппаратуры, все же можно использовать обычный делитель напряжения при условии, что сопротивление моста достаточно низко. [c.215]

Как видно из рис. 1.3, данные, относящиеся к окислителям, хорошо укладываются на кривую для 1 н. Н25О4, полученную потенциостатическим методом. Такое совпадение наблюдается не только при потенциалах, соответствующих активному состоянию поверхности, но и при более положительных потенциалах, лежащих в областях устойчивой пассивности и перепасснза-ции. Таким образом, как при химической, так и при анодной пассивации для перехода металла в пассивное состояние требуется достижение оиределенного потенциала, при смещении которого в область положительных значений скорость растворения и степень запассивированности металла определяются только значением потенциала и не зависят от того, обеспечивается ли оно поляризацией металла внешним током или сопряжено с протекающей катодной реакцией восстановления окислителя. [c.12]

Сопротивлепие У. к. значительно повышается также при создании в поверхностных зонах тела сжимающих остаточных ([апряжений с одгювреметгаым поверхностным упрочнением. Особенно надежны комбинированные методы, сочетающие различные виды поверхностного упрочнения (механич.., термич. и хнмико-термпч.) с разными мерами защиты от коррозии (неметаллич. и анодные лшталлич. покрытия, протекторы, катодная поляризация внешним током и др.). [c.388]

На рис. 111,1 и 111,2 имеется область аЪ, которая характеризуется линейной зависимостью между потенциалом ф (или анодным перенапряжением +Аф) и логарифмом тока, удовлетворяющей уравнению Тафеля. Рассмотрим кинетику анодного растворения металлов в этой области, обычно называемой областью активного растворения. Изменение потенциала электрода в положительную от равновесного сторону может быть вызвано либо действием окислителя (гл. V), либо поляризацией за счет внешней э. д. с. Как показали исследования [1] и [2], оба способа поляризации приводят к одинаковой скорости растворения металла если достигнуто одинаковое значение потенциала. Экспериментально удобнее вести изучение, используя внешнюю э. д. с. как причину, вызывающую сдвиг потенциала в положительную сторону. При этом с одинаковым успехом может быть использован гальвано- или потенциостатиче-ский метод. . [c.97]

Одним из эффективных методов борьбы с коррозией подземных и подводных сооружений является электрохимическая защита. Сущность ее состоит в том, что защищаемая конструкция подвергается катодной поляризации от протектора (т. е. контактирования конструкции с металлом, имеющим более отрицательный электродный потенциал) или внешнего ис точника постоянного тока. Когда потенциал, приобретаемый конструкцией в результате катодной поляризации достигает эрачения потенциала наиболее отрицательных анодных участков поверхности металла, то эти аноды местных коррозионных элементов перестают действовать и превращаются в катоды. В результате на всей поверхности защищаемой конструкции начинают протекать лишь катодные процессы (восстановление кислорода) и конструкция перестает корродировать. [c.196]

Ряд теоретических и практических вопросов коррозии часто выясняют, исследуя работу модели коррозионного элемента. Распространению этого метода способствовали исследования Эванса, Г. В. Акимова и его школы. Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод и катод, погруженные в коррозионную среду (рис. 225). Такая система моделирует корродирующий силав, так как коррозию силава в электролите можно упрощенно представить как работу бинарного гальванического элемента анод—катод. Приведенная на схеме установка позволяет исследовать влияние на величину тока и потенциалы электродов внешнего сопротивления пары, перемешивания раствора в анодном и катодном пространстве, различных добавок к раствору в анодном и катодном пространствах. На основании такого исследования можно сделать вывод о влиянии перечисленных факторов на поляризацию анода и катода, о степени анодного, омического и катодного контроля и контролирующем факторе коррозии. Аналогичные установки используют для исследования электрохимического иоведения разнородных металлов в контакте друг с другом, т. е. контактной коррозии и протекторной защиты. Специальные установки позволяют проводить эти опыты одновременно на большом числе гальванических пар. [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...