Потенциал анодной реакции равновесный

Поскольку токовые кривые снимаются со стационарного потенциала, на них отсутствует участок, простирающийся от стационарного потенциала фот до равновесного потенциала анодной реакции в данной среде Его можно получить методом определения зависимости скорости анодного (потеря массы) или катодного процесса (количество выделившегося водорода или поглощенного кислорода) от потенциала (при смещении потенциала в отрицательную сторону от стационарного). [c.29]

Равновесный потенциал анодной реакции при коррозии железа в сероводородных растворах [c.55]

К настоящему времени доказано [4—6], что растворение металлов (электрохимический процесс) — результат протекания сопряженных и независимых катодной и анодной реакций, скорость которых, согласно законам электрохимической кинетики, определяется общим значением потенциала на границе металл — раствор, составом раствора и условиями диффузии компонентов или продуктов реакции в растворе. Скорость окислительной и восстановительной реакций выражается через плотность анодного и катодного токов. Электрохимические принципы защиты металлов от коррозии [7, 8] вытекают из анализа коррозионных диаграмм (рис. 1), на которых представлены в зависимости от потенциала истинные скорости возможных в системе металл — раствор анодных и катодных реакций. Защита металла от коррозии достигается либо электрохимической защитой — искусственным поддержанием потенциала вблизи равновесного потенциала анодной реакции ф [c.9]

Равновесный потенциал анодной реакции равен [c.14]

Фа — равновесный потенциал анодной реакции а—константа, характеризующая перенапряжение анодной реакции [c.65]

Вещества, способные создавать на поверхности корродирующего металла защитные оксидные пленки с участием его ионов. Следует различить прямое окисление поверхности металла добавкой, что, по-видимому, наблюдается крайне редко, и торможение анодной реакции со смещением потенциала до значения, при котором возможны разряд молекул воды или ионов гидроксида и адсорбция на металле образующихся атомов кислорода. Хемосорбированные атомы кислорода замедляют процесс коррозии как по каталитическому механизму (блокировка наиболее активных центров), так и по электрохимическому (создание соответствующего добавочного скачка потенциала). Количество кислорода на поверхности возрастает и создает сплошной моноатомный слой, который практически не отличим от поверхностного оксида. Оксид может образовываться и в результате окисления добавкой ионов металла, уже перешедших в раствор, до ионов более высокой валентности (например Ре до Ре" ), способных образовывать с гидроксильными ионами менее растворимую защитную пленку. К таким веществам можно отнести большинство неорганических окислителей, потенциал которых выше равновесного потенциала системы Ре" /Ре". [c.53]

В потенциостатическом режиме анодного процесса деформа- ционное разблагораживание равновесного потенциала внешне, проявляется как увеличение перенапряжения анодной реакции / и тока обмена i [c.31]

Электрохимическая коррозия металлов возникает на границе раздела фаз металл — электролит. Этот вид коррозии не зависит от типа электролита, будь то сверхчистая вода или расплав соли. Существенного значения не имеет и количество электролита — коррозию может вызвать даже слой влаги, толщиной в несколько десятков миллимикрон. Единственное условие, необходимое для осуществления процесса — это возможность совместного протекания анодной реакции ионизации металлов и катодной реакции восстановления тех или иных ионов и молекул на поверхности металла. Оно реализуется в том случае, когда равновесный анодный потенциал более отрицателен. [c.15]

Здесь Za — скорость анодной реакции, выраженная в единицах плотности тока а — активность реагента (в данном случае — металла) — коэффициент переноса для анодной реакции, Е — электродный потенциал металла в данных условиях Е — равновесный электродный потенциал реакции (4.1). Индекс а показывает, что речь идет об анодном процессе, индекс м — что речь идет о металле, ехр [/3nF Е — Е ) /КТ] = e riF(E-E )/RT — основание натурального логарифма. [c.81]

Сравнивая равновесные значения потенциалов анодных реакций со стационарным потенциалом меди, т. е. потенциалом без тока (фст = — +0,150 в), можно заключить, что при анодной поляризации уже незначительный сдвиг потенциала от стационарного значения делает теоретически возможным протекание на электроде не только процесса [c.123]

Сравнивая значения стационарного потенциала никеля (фст 0—50 мв) со значением равновесных потенциалов некоторых анодных реакций, легко прийти к заключению, что уже при незначительном сдвиге потенциала от [c.134]

Необходимым условием пассивации металла по электрохимическому механизму является превышение плотности внешнего анодного тока или внутреннего катодного тока, возникающего за счет окислительно-восстановительной реакции, над плотностью тока пассивации t n- Уменьшения коррозии можно также добиться, сообщив металлу потенциал, близкий к равновесному потенциалу металла в данной среде фа. Этого можно достигнуть либо посредством катодной поляризации, либо посредством уменьшения окислительно-восстановительного потенциала среды, например удалением кислорода из системы. [c.31]

Коррозия металлов есть сопряженный процесс протекания анодных и катодных реакций. На аноде идет процесс ионизации металла. На катодных участках в зависимости от химического состава раствора могут идти самые разнообразные катодные реакции, равновесные потенциалы которых более положительны, чем потенциал анодного участка (см. табл. 6) реакция электровосстановления кислорода, реакция разряда ионов водорода, реакция разряда ионов металла и другие. [c.31]

Уравнение (3) показывает, что определенная скорость электрохимического процесса может быть достигнута только при достаточно большом смещении потенциала от его равновесного значения (или стационарного — без прохождения тока). Величину Афэ принято называть перенапряжением электродной реакции или электрохимическим перенапряжением. Следует отметить, что непосредственно измеренное смещение потенциала от исходного равновесного значения не равно его перенапряжению, а несколько превышает, поскольку изменение концентрации ионов у поверхности электрода смещает равновесный потенциал. В таком случае величина Аф включает как изменение равновесного потенциала, так и собственно перенапряжение, т. е. смещение потенциала от нового равновесного значения. Общее изменение потенциала в большинстве случаев принято называть поляризацией электрода (анодной или катодной). Величина перенапряжения является составной частью поляризации электродов. [c.18]

Теоретическое значение защитного потенциала в отличие от инженерного (см. ниже) может быть рассчитано термодинамическим путем, так как оно соответствует величине обратимого равновесного потенциала реакции ионизации и разряда ионов, металла (,Ме Ме"++пе). Это так называемый потенциал анодной фазы Ъ разомкнутом состоянии [1, 2]. [c.62]

Поляризационные диаграммы, отображающие кинетику общего (кривая АА), анодного (кривая ВВ) и катодного (кривая ББ) процессов на поверхности образца показаны на рис. 15. Кривая А А представляет собой регистрируемую гальваностатическую поляризационную диаграмму образца Фсо— его стационарный потенциал. В силу диффузионного ограничения катодной реакции кривая ББ зависимости г = (ф) на некотором интервале между равновесными потенциалами катодной и анодной реакции близка к прямой линии / = /пр. Отсюда участок экспериментального графика ГГ может рассматриваться как результат параллельного переноса влево на расстояние / р участка ВВ графика зависимости 1 = /а (ф). Выполним обратный перенос, т. е. перенесем начало отсчета плотности тока из точки О в точку 0 . Предполагаем, что участок ГГ кривой АА отображает кинетику анодного процесса на поверхности металла образца, тождественную кинетике металла на поверхности стальной трубы, которая будет уложена в грунт в данном месте, если линию ДД рассматривать как ось потенциалов. Построим частную катодную поляризационную диаграмму металла на поверхности трубы и ее зеркальное отражение относительно новой оси ф. Очевидно, на отмеченном выше интервале эта диаграмма (кривая КК) будет близка к линии РГ, параллельной ДД и отстоящей [c.84]

В том случае, когда металл не поляризуется внешним током и электрод сравнения находится на некотором расстоянии от металла — вне действия электрического поля коррозионного микроэлемента, измеряется потенциал коррозии (стационарный потенциал), соответствующий гипотетическому максимальному току кор-розии. Поэтому при построении коррозионных диаграмм обычно сопоставляют величину стационарного потенциала с током коррозии, вычисленным из величины потери массы металла по закону Фарадея. На коррозионных диаграммах приводят также значения равновесных потенциалов для катодной и анодной реакций коррозионного процесса. [c.54]

Процессы коррозии с кислородной деполяризацией могут протекать в том случае, если при данных условиях равновесный потенциал анодного процесса отрицательнее равновесного потенциала кислородного электрода. Равновесный потенциал кислородного электрода, как было показано выше, более положителен, чем равновесный потенциал реакции выделения водорода. [c.41]

Однако, между этими двумя типами анодной реакции существует различие в первом случае отрицательные ионы движутся против направления градиента электрического потенциала, тогда как во второй реакции положительные ионы движутся по направлению градиента. В результате для данного отклонения от равновесного потенциала первая реакция будет происходить реже, чем вторая реакция, в которых участвуют комплексные анионы, более поляризованы , чем реакции с простыми катионами. Тем не менее, ясно, что сильная адсорбция не всегда приводит к замедлению процесса и может иногда благоприятствовать коррозии. [c.138]

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]

Однако часто бывает, что на электроде одновременно протекают две или более разные электродные реакции, например анодная и катодная (рис. 7). Рассмотрим этот случай при условии, что внешний ток через электрод не протекает. Равновесный потенциал катодной реакции равен Бои равновесный потенциал анодной реакции - 02 Поскольку внешнего тока в цепи электрода нет, анодный и катодный токи должны быть одинаковы по величине (1смеш)> электроде уаанавливается так называемый смешанный потенциал ( смеш)> соответствующий точке пересечения кривых анодного и катодного перенапряжения. Изменение электродного потенциала, которое имеет цесто, когда через такой электрод пропускают ток, также следует рассматривать как поляризацию. [c.17]

Обобщенная анодная кривая для металла, способного переходить в пассивное состояние, схематично представлена на рис. 1.2. На этой кривой имеются характерные точки фа — равновесный потенциал анодной реакции в данном электролите фст — стационарный потенциал металла в данной среде (потенциал коррозии) фп—потенциал пассивации ф пп ПОТСНЦИЭЛ ПОЛНОЙ ПЗС" сивацин inn — плотность тока пассивации U — плотность тока полной пассивации t,r — ток коррозии. [c.14]

На рис. 1,1 представлена схематично анодная потенциостатиче-ская кривая, характеризующая зависимость скорости анодного растворения (плотности тока I a) металлов от потенциала ф. На ней имеются следующие обозначения фа — равновесный потенциал анодной реакции в данном электролите фот — стационарный потенциал металла в данной среде (потенциал коррозии) фп — потенциал пассивации фп. п — потенциал полной пассивации фпит — потенциал питтингообразования фпроб — потенциал пробоя Фпер — потенциал перепассивации i-a — плотность тока пассивации t n.n — плотность тока полной пассивации. [c.9]

Эго — Простое представление о катодной защите, но на практике она сложнее. Как и при всяких поляризационных экспериментах, следует учитывать фактор времени. Предположим, что металл Me с валентностью z катодно защищен в среде, которая не содержит ионов Me . Если эффективный потенциал металла снизить до обратимого потенциала анодной реакции Me Me + z электронов (точка Ez на фиг. 65), то в равновесных условиях (определенных в разд. 2.2) металл удет находиться в контакте со средой, уже содержащей ионы Ме с активностью, равной единице. Так как объем среды не содержит ионов Me то возникает градиент концентрации и ионы Me начинают диффундировать от поверхности металла. Для поддержания соответствующей концентрации ионов Ме вблизи поверхности металла последний должен растворяться. При по-тенциостатических условиях защитная плотность тока возрастает. При гальваностатических условиях, чаще осуществляемых на практике, увеличивается скорость коррозии. Скорость коррозии будет зависеть от факторов окружающей среды, опрёделяющих [c.129]

Суммарная поляризационная кривая, соответствующая описанным выше условиям, показана на рис. 28. На этой анодной поляризационной кривой можно выделить характерные точки, отвечающие определенным значениям потенциалов ф — равновесный потенциал анодной реакции фО — равновесный потенциал образования окисной пленки ф . — так называемый фладе-потенциал фп.п — потенциал полной пассивности ф° — равновесный потенциал реакции выделения кислорода Фпр — потенциал пробоя окисной пленки. [c.66]

Далее можно определить тафелевские наклоны (см. п. 4.4.2). Экстраполяцией анодного тафелевского участка ria обратимуй (равновесный) потенциал анода определяют плотность тока обмена /оа для реакции -j- гё М.. Значение /оа равно скорости реакций окисления и восстановления, выраженной в единицах плотности тока. Аналогично, экстраполяцией тафелевского участка на обратимый потенциал определяется /он — плотность тока обмена катодной реакции. Экстраполируя анодный или катодный тафелевские участки на потенциал коррозии к,ор> при котором /н = /а, ОПредеЛЯЮТ скорость коррозии /кор при условии, что Ла = Лк (отношение анодной и катодной площадей равно единице). Хотя последнее условие часто довольно точно выполняется, для более точной аппроксимации скорости коррозии требуются необходимые сведения о действительном отношении площадей катодной.и анодной реакции. [c.61]

Равновесный электродный потенциал Е анодной реакции можно определить с помощью уршнения Нернста [c.22]

В отдельных случаях при образовании катодных включенпп точечная и язвенная коррозия может полностью объясняться локальными токами, возникающими вследствие разности равновесных потенциалов включений и твердого раствора, при этом величина стационарного потенциала будет ниже равновесного потенциала катодных включений. На развитие точечной коррозии. могут оказывать существенное влияние разностный эффект, в ряде случаев усиливающий скорость растворения и возможность осуществления реакции типа Ме+2Ме-> ЗМе за счет продуктов анодного растворения. [c.67]

Равновесный потенциал такой реакции обычно недалек от равновесного потенциала газового кислородного электрода в кислой среде. Например, у реакции (5) он в соответствии с иэвестными данными [27, 28], равен +1,25 в. Поэтому она и становится термодинамически возможной вблизи потенциала выделения кислорода. Действительный термодинамический потенциал освобождаемых в такой реакции атомов кислорода независимо задается адсорбционной компонентой перенапряжения в параллельном процессе его анодного выделения из воды. Следовательно, реальная движущая энергия анодного акта растворения атома железа, а значит, и логарифм его скорости должны с увеличением потенциала возрастать, грубо говоря, пропорционально разрядной компоненте кислородного перенапряжения. [c.16]

Коррозия металлов в общем виде есть сопряженный процесс протекания анодных и катодных реакций. В качестве анодной реакции на анодных участках идет процесс ионизации металла, тогда как на катодных участках в зависимости от химического состава раствора могут протекать самые разнообразные катодные реакции, ра1вн0весный потенциал которых с учетом равновесной ак-ти в н ости п отен ци а л -оп р е д е л я ю -щих ионов более положительный, чем потенциал анодного участка (см. табл. 1-7). К катодным относятся реакции электровосстановления кислорода, разряда ионов водорода, разряда ионов меди и др. [c.25]

При изучении электродных процессов следует помнить, что потенциостатический метод имеет ряд принципиальных ограничений. Необходимо учитывать, что измеряемая при каждом потенциале плотность тока — это алгебраическая сумма скоростей всех возможных при этом потенциале анодных и катодных реакций. Поэтому токовые поляризационные кривые указывают на зависимость скорости оаствопения или катодного восстановления окисленных частиц раствора от потенциала только в том случае, когда скорости возможных при данном потенциале посторонних катодных или анодных реакций неизмеримо меньше, чем скорости исследуемых реакций. Эти условия не выполняются при потенциалах, близких к потенциалам саморастворения. Поэтому с помощью поляризационных кривых нельзя получить представление о реальных скоростях анодных и катодных процессов в интервале потенциалов, лежащих в интервале между их равновесными значениями, т. е. в том интервале, в котором протекает коррозия. Измеряемые анодные кривые не позволяют выявить кинетику растворения при потенциалах отрицательнее стационарного [9]. [c.11]

Снятие кривых спада потенциала нами просодилось по следующей методике. После анодной поляризации индиевого электрода до достижения определенного значе1 и 1 потенциала ток выключали и записывалась кривая спада потенциала до некоторого постоянного значения, затем в1ювь включался ток анодной поляризации и потенциал доводился до следующего более положительного значения, чем предыдущее. Так как электрод из раствора не извлекался, то последующая анодная поляризация электрода проводится со стационарного состояния, устанавливаемого после выключения поляризующего тока, поэтому последующая анодная поляризация является как бы продолжением предыдущего цикла. Установившееся значение потенциала, по-видимому, определяет стационарное состояние электрода, покрытого окисной пленкой. Путем сопоставления установившихся значений потенциала с потенциалами наиболее вероятных равновесных электрохимических систем можно определить потенциал характерной реакции, которая протекает на электроде в стационарном состоянии, а по виду кривой изменения потенциала во времени— степень устойчивости на электроде. [c.46]

На рис. 2.22 показана кривая для никеля в 0,5 М Н2504 [10], иллюстрирующая основные особенности анодного поведения металла, представляющие интерес с точки зрения его коррозионной стойкости. Видно, что в кислых растворах никель способен пассивироваться, причем размеры области пассивации ОЕ) значительны ( 0,5 В). Возможность пассивации не предсказывается равновесной диаграммой потенциал — pH, однако именно пассивация является одной из причин того, что на практике коррозионная стойкость никеля в кислых растворах оказывается лучше, чем это следует из рассмотрения условий термодинамического равновесия. Вторая н, возможно, более важная причина связана с тем, что активная область (ЛВС) при анодной поляризации никеля значительно больше, чем при анодной поляризации многих других металлов. Этот факт, а также то, что в электрохимическом ряду никель лишь слегка отрицателен по отношению к равновесию Н+/Нг, означает, что на практике скорость растворения никеля в кислых растворах будет небольшой в отсутствие более сильных окислителей, чем Н+, или веществ, способных ускорять кинетику анодной реакции. [c.138]

Значение взаимосвязи потенциала коррозии с равновесными потенциалами, кинетику анодной и катодной реакций можно рассмотреть на нескольких примерах при коррозионных испытаниях. Пурбе [57] дал обзор измерений потенциала в зависимости от термодинамических и кинетических аспектов коррозии. [c.556]

До сих пор еще имеется неопределенность в отношении того, каким образом сульфиды ускоряют коррозию железа в кислотах. Хор предлагает следующее объяснение. Железо является одним из тех металлов, процесс растворения которых яе естьпростойпереходионо в из решетки металла в раствор (см. стр. 451) имеются определенные указания на то, что ионы железа не существуют в решетке в свободном состоянии и, следовательно, железо, в противоположность большинству металлов, не переходит легко в раствор при значениях потенциалов, близких к равновесным. Возможно, что адсорбция сероводорода может так изменить электрическое поле на поверхности, что это способствует удалению положительных ионов железа и анодной коррозии при значении потенциала, более близком к обратимым значениям. Хор указывает, что сероводород стимулирует только анодную реакцию и несколько задерживает катодную. [c.403]

Процесс разряда анионов начнется после того как на аноде будет достигнут достаточно положительный потенциал, отвечающий равновесному потенциалу соогветствущей анодной реакции. Для реакции разряда иона гидроксила и выделения кислорода это будет потенциал равновесного кислородного электрода, равный + 1,23 в (для рН = 0). [c.192]

Однако, при почти неподвижных условиях, где могут накопляться ионы меди, катодная реакция может на более поздней стадии в основном заключаться в осаждении ионов меди. Если электролит находится в движении, концентрация ионов меди в слое, непосредственно прилегающем к металлу при установлении равновесного состояния, будет меньше. Потенциал, при котором катодная и анодная реакции протекают с одинаковыми скоростями, становится более отрицательным в результате этого движения. Размешивание улучшало бы доставку кислорода, но для благородных металлов, таких как медь, скорость коррозии так низка и соответствующее потребление кислорода так мало, что если условия не являются исключительно неподвижными, то мы можем считать, что концентрация кислорода вблизи электрода такая же, как и во всей массе жидкости. Иными словами, она не зависит от скорости размешиэания. Следовательно, в результате размешивания потенциал должен смещаться в отрицательном направлении. Для такого активного металла, как цинк, кислород будет расходоваться в значительной степени, и в отсутствии размешивания запас кислорода в слое, прилегающем к металлу, может истощиться. Таким образом, размешивание, усиливающее доставку кислорода, повышает потенциал, при котором сумма всех возможных катодных реакций уравновешивает сумму всех возможных анодных реакций. Тот факт, что при размешивании ионы цинка уводятся, мало что меняет, ТЕели концентрация ионов цинка не становится высокой, то точная ее величина мало влияет на стационарный потенциал. [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...