Кинетика электрохимических процессов

Влияние кислорода. Скорость коррозии металлов в нейтральных растворах существенно зависит от концентрации растворенного в коррозионной среде кислорода, который обеспечивает протекание катодной реакции. В большинстве случаев кислород поступает из атмосферы, и скорость коррозии в соответствии с механизмом диффузионной кинетики электрохимического процесса прямо пропорциональна его концентрации. Линейная зависимость наблюдается до тех пор, пока не будет достигнута достаточно высокая концентрация кислорода, после чего поверхность металла начинает пассивироваться. Содержание кислорода в коррозионной среде зависит как от состава и концентрации солей, так и от температуры, условий перемешивания и других факторов, определяющих его растворимость в данной среде. [c.25]

Оптимальные свойства грунтовок, содержащих смесь хро-матных пигментов, оксида цинка, железного сурика и талька, достигаются в интервале концентраций 25—30%. Хотя основным назначением грунтовки является прямое воздействие на кинетику электрохимических процессов, протекающих на металле, это не означает, что грунтовка не может играть роль диффузионного барьера. Таким образом, общую защитную способность определяет совокупность диффузионных и пассивирующих свойств. [c.154]

При снятии потенциостатических кривых используют те же электролитические ячейки, которые применяют при изучении кинетики электрохимических процессов другими методами. Однако в некоторых случаях требуется применение специальных ячеек. Например, при использовании классического потенциостата ячейка должна иметь малое сопротивление и малую поляризуемость вспомогательного электрода, что и определяет ее конструкцию. На рис. 32 представлен один из возможных вариантов подобной электролитической ячейки, показывающий расположение анода и катода. Характерная особенность этой ячейки — малое расстояние между катодом и анодом и большая поверхность катода. Если потенциостат может работать только при небольших сопротивлениях электролитической ванны, то приходится отказываться от разделения катодного и анодного пространства. [c.53]

Кинетика электрохимических процессов 28 анодных процессов 30, 55 катодных процессов 33 Кинетический контроль 40 Кислородная деполяризация 37 Кислотостойкие литые стали 216 Кобальт коррозионная стойкость 231 сплавы с вольфрамом и хромом 232 [c.356]

Исследование кинетики электрохимических процессов, и в частности анодного растворения металлов, при высоких плотностях тока ( 100 а см ) представляет большие трудности в связи с тем, что размеры, конфигурация и истинная величина поверхности исследуемого электрода из-за быстрого стравливания изменяются. Вследствие этого быстро меняются состав приэлектродного слоя раствора, гидродинамические условия протекания электролита у поверхности, омические потери в электролите и т. п., что в конечном счете может привести к изменению скорости процесса, к искажению измеряемых зависимостей. Поэтому целесообразно изучать такие процессы, кратковременно поляризуя электрод одиночными импульсами постоянного тока большой силы (наряду с другими методиками). [c.174]

Представим, что любая, сколь угодно сложная сеть трубопроводов расчленена на некоторое число т отдельных прямолинейных отрезков тонкими изолирующими вставками (толщина вставок намного меньше диаметра трубы в данном месте). Число т выбрано так, что в пределах каждого отрезка параметры, определяющие кинетику электрохимического процесса коррозии металла, одинаковы. Каждому отрезку или элементу соответствуют свои скорость и потенциал коррозии, закон изменения последнего от плотности поляризующего тока (поляризационная диаграмма). Не исключено, что ряд каких-то отрезков сети может иметь одинаковые характеристики. Длина отрезков в общем случае предполагается разной. Сеть трубопроводов, образованную подобным образом, по аналогии с гомогенной поверхностью будем называть гомогенизированной. [c.35]

В работе [35] сообщается, что адсорбция изменяет химические свойства поверхности и кинетику электрохимических процессов, так как при этом изменяется строение двойного электрического слоя. [c.26]

Влияние кислорода. Скорость коррозии металлов в нейтральной среде существенно зависит от концентрации растворённого в коррозионной среде кислорода, который обеспечивает протекание катодного процесса. Источником кислорода в подавляющем большинстве случаев является воздух. Влияние кислорода на коррозию косвенно наблюдается на рис. 35. Более четко эта связь видна на рис. 36, на котором показана зависимость скорости коррозии стали в дистиллированной воде-от содержания в ней кислорода. Скорость коррозии прямо пропорциональна концентрации кислорода, что отвечает механизму диффузионной кинетики электрохимического процесса. Прямая зависимость наблюдается до тех пор, пока слишком высокая концентрация кислорода не приводит к пассивации поверхности металла. Содержание кислорода в коррозионной среде [c.67]

Резюмируя имеющиеся на сегодня фактические данные о кинетике электрохимических процессов атмосферной коррозии, можно с достаточным основанием полагать, что атмосферная коррозия большинства технически важных металлов (Ре, Еп, и, по-видимому, других) под видимыми пленками влаги или сильно увлажненными влагой продуктами коррозии (условия, определяемые непосредственным попаданием осадков на корродирующую поверхность) идет с превалированием катодного контроля (рис. 177,а). Катодный контроль здесь, однако, уже значительно ослаблен по сравнению со случаем коррозии этих же металлов в условиях полного погружения в электролит. При нахождении на поверхности более тонких (невидимых) адсорбционных слоев влаги или полусухих (не пропитанных сплошь влагой) продуктов коррозии коррозионный процесс контролируется в основном анодным процессом (рис. 177,6). Таким образом, разделение атмосферной коррозии, протекающей с электрохимическим механизмом, на мокрую и влажную, помимо внешних качественных признаков по степени увлажнения поверхности металла, можно характеризовать также и более определенным количественным признаком — характером контроля электродного процесса К мокрой атмосфер ной коррозии следует относить случаи коррозии, протекающие с превалированием катодного контроля, к влажной атмосферной коррозии — случаи с превалированием анодного контроля. [c.344]

Исследование кинетики отдельных ступеней электрохимической коррозии металлов и установление характера контроля в различных условиях протекания процесса коррозии. Изучение механизма защитного действия различных антикоррозионных мероприятий путем определения степени торможения ими отдельных ступеней коррозионного процесса. Установление связи коррозионной стойкости металлов и сплавов с электронным строением атома, т. е. с местонахождением данных металлов в Менделеевской таблице. Электрохимическое изучение структурной коррозии сплавов. Приложение теории дислокаций в атомных решетках к явлениям электрохимической коррозии реальных металлов и сплавов. Исследование кинетики электрохимических процессов при наличии на поверхности корродирующего металла тонких полупроводящих окисных или высокополимерных пленок, или других тонких слоев (например, [c.581]

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. [c.10]

Строение двойного электрического слоя не имеет значения для величины обратимого электродного потенциала, которая определяется изменением изобарно-изотермического потенциала соответствующей электрохимической реакции. В то же время строение двойного электрического слоя играет, важную роль в кинетике электродных процессов, в том числе и в кинетике обмена ионами в равновесных условиях, характеризуя интенсивность этого обмена (величину тока обмена ц). [c.157]

Скорости анодного и катодного процессов, протекающих с участием свободных электронов, как и всех электрохимических процессов, в соответствии с законами электрохимической кинетики (см. с. 198), зависят от величины электродного потенциала металла. [c.177]

Теория замедленного разряда приложима ко всем электрохимическим процессам с замедленной электрохимической стадией разряда или ионизации и изложена выше (см. с. 198) применительно к процессу растворения металла. Именно при изучении катодного процесса разряда водородных ионов и его поляризации складывались основные положения электрохимической кинетики электродных процессов. [c.253]

Уменьшение коррозии при введении ингибиторов может произойти вследствие торможения анодного процесса ионизации металла (анодные ингибиторы), катодного процесса деполяризации (катодные ингибиторы), обоих процессов одновременно (смешанные анодно-катодные ингибиторы) и увеличения омического сопротивления системы при образовании на металлической поверхности сорбционной пленки, обладающей пониженной электропроводностью. Таким образом, тормозящее действие ингибиторов коррозии обусловлено воздействием их на кинетику электрохимических реакций, лежащих в основе процессов электрохимической коррозии. [c.65]

Основываясь на том, что,изменяя скорость коррозионного процесса, ингибиторы должны влиять на кинетику электрохимических реакций, У.Р. Эванс классифицировал все ингибиторы на анодные, катодные и смешанные, имея в виду, что первые замедляют анодную реакцию, вторые — катодную, а третьи — обе реакции одновременно. Такое деление ингибиторов часто применяют к неорганическим соединениям в водных средах. [c.141]

Влияние ингибиторов на кинетику электрохимических реакций, т. е. на скорость коррозионного процесса, определяется также в потенциостатическом режиме. Для этого снимаются анодные и катодные поляризационные кривые. В общем случае анализ формы поляризационных кривых и изучение характера их зависимости от состава раствора, температуры, ингибирующих добавок позволяют получить довольно полные сведения о природе изучаемого электрохимического процесса, В зависимости от того, как влияют на кинетику электрохимической реакции конкретные ингибиторы и в какой степени замедляют ее, их делят на анодные, катодные или смешанные. В результате дополнительных графических построений, определяют точки саморастворения и затем скорость коррозионного процесса (г/(м ч), по формуле [c.179]

Скорость всего процесса определяется стадией (51). Кинетика электрохимического растворения железа будет передаваться уравнением [c.24]

Как было выше показано, электрохимическая защита достаточно углубившейся коррозионно-механической трещины в условиях отсутствия диффузионных ограничений электрохимических реакций становится невозможной. Там же были сформулированы количественные критерии такого явления. Покажем теперь, что в условиях, когда скорость электрохимических процессов определяется диффузионной кинетикой, в принципе возможна электрохимическая защита (в смысле поляризации вершины трещины до заданной величины потенциала) и весьма глубоких трещин. [c.208]

Можно, по-видимому, без особых преувеличений утверждать, что с тех пор, как была установлена применимость законов электрохимической кинетики к процессам коррозии металлов в растворах электролитов, по существу был най- [c.5]

Рассматривая электрохимические процессы, следует отметить, что первичным актом их протекания является адсорбция компонентов среды на поверхности металла. Адсорбционные процессы существенно влияют на кинетику сопряженных анодной и катодной коррозионных реакций. Представляется интересным кратко рассмотреть основные положения теории адсорбции на металлах из растворов электролитов. [c.24]

Для коррозионно-электрохимических исследований в последнее время с успехом применяется метод измерения импеданса (полного сопротивления) двойного электрического слоя, возникающего на границе раздела корродирующий металл-электролит (измерения производят серийно выпускаемыми мостами переменного тока). Это дает возможность изучить кинетику коррозионных процессов, оценить эффективность в данных условиях исследуемых ингибиторов коррозии или же лакокрасочных [c.37]

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

Излагается теория двойного слоя на границе металл—раствор и механизм возникновения скачка потенциала на этой границе. Обсуждается поведение металлических электродов в условиях протекания внешнего тока па основе общей теории кинетики электродных процессов. Детально рассматриваются кинетические закономерности процессов катодного выделения водорода, электрохимического восстановления кислорода и ионизации металлов. Выведены выражения, определяющие коррозионное поведение металлов в условиях их саморастворения для случая идеально однородной поверхности и при ее дифференциации на анодную и катодную зоны. [c.2]

КИНЕТИКА ПАРЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ. ЗАКОНОМЕРНОСТИ КАТОДНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА [c.68]

КИНЕТИКА ПАРЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА [c.81]

КИНЕТИКА ПАРЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ. ЗАКОНОМЕРНОСТИ АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.93]

Здесь a — коэффициент переноса процесса ионизации. Заметим, что контролирующий скорость электрохимический процесс является одноэлектронным переходом. В последнюю формулу входит концентрация адсорбционного соединения Fe(OH) аде. значение которой дает формула (6.8). Делая соответствующую подстановку, находим следующее выражение для кинетики ионизации железа в сульфатных растворах [c.110]

Явления пассивности можно рассматривать в связи с общим1ч вопросами кинетики электрохимических процессов. С электрохи- [c.62]

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]

Механизм явления пассивности металлов исследуют в основном по двум направлениям изучение кинетики электрохимических процессов на пассивирующихся металлах и сплавах и изучение природы и структуры пассивирующих слоев. [c.18]

В течение последних десятилетий многие авторы изучали кинетику электрохимической реакции методом переменного тока [64—66] и разработали теорию фарадеевского импеданса. Математические выводы этой теории довольно громоздки, поэтому они здесь не приводятся. Интересующиеся могут найти их в оригинальных статьях. Дальнейшее изложение метода изучения кинетики электрохимических процессов переменным током будет исходить из представлений Б. В. Эршлера. [c.78]

Как показано в работах А. Н. Фрумкина и его школы, Л. И. Антропова, а в последнее время также в работах С. А. Балезина, Н. И. Подобаева, В. П. Григорьева, В. В. Кузнецова, Ю. В. Федорова и других, именно подход, основанный на достижениях теории кинетики электродных реакций, может служить основой решения вопроса о механизме влияния ПАВ на коррозионные процессы. Иначе говоря, вопрос о механизме ингибирования кислотной коррозии металлов должен рассматриваться как часть более общей теоретической проблемы — влияние ПАВ на кинетику электрохимических процессов. [c.27]

Кинетику электродных процессов, в том числе и электродных процессов электрохимической коррозии металлов, принято изображать в виде поляризационных кривых, представляющих собой графическое изображение измеренной с помощью описанной в ч. III методики зависимости потенциалов электродов V от плотности тока i = I/S, т. е. V = f i). На рис. 136 приведены кривые анодной и катодной поляризации металла, характеризующие его поведение в качестве анода и катода коррозионного элемента. Степень наклона кривых характеризует большую (крутой ход) или малую (пологий ход) затруд- [c.194]

Поляризационные кривые позволяют изучить кинетику электродных процессов, величину защитного тока при электрохимической защите, явление пассивности и др. Существует два способа снятия поляризационных кривых гальваностатический и потен-циостатический. Гальваностатический метод заключается в измерении стационариого потенциала металла при пропускании через него тока определенной плотности. По ряду значений потенциалов при соответствующих плотностях поляризующего тока строят кривые катодной или анодной поляризации, т. е. зависимости Е = /(г к) или Е = /(/-г). [c.342]

С целью изучения адсорбционной способности ингибитора ИКУ-1 и его влияния на кинетику электродных процессов снимали поляризационные кривые с помошью потенциостата типа П-5827М. Образцы из стали 20 помещали в электрохимическую ячейку, заполненную 25%-ным НС1 или 20%-ным раствором реагента РВ-ЗП-1. [c.284]

Углеводороды могут изменять кинетику электрохимических реакций в зависимости от анионного состава электролита и концентрации ионов водорода- В растворе хлористого натрия и в растворе уксусной кислоты в присутствии индивидуальных углеводородов октана, бензола, циклогексана наблюдалось увеличение коррозионных потерь. Это объясняется наличием растворенного кислорода в углеводородах, что приводит к повышению содержания кислорода в системе и увеличению доли коррозионного процесса, протекающего с кислородной деполяризацией [21]. Увеличение коррозионных потерь в растворе хлортстого натрия составляло в среднем 20-30 %, а в водных растворах уксусной кислоты скорость коррозии возрастала заметнее, чем в растворе хлористого натрия. Наводороживание в присутствии сероводорода в обоих растворах уменьшается, что в работе [21] объясняется связыванием кислородом адсорбировавшегося водорода по реакции 1/2 О2 + 2Надс - НаО. В сероводородсодержащих растворах Na l количество диффузионно-подвижного водорода достигало 2,2 см /ЮО г. Введение малых добавок -6,25 % октана, циклогексана и нефти привело к его снижению до 1,2 1,0 1,4 см /ЮО г соответственно [21]. Бензол при этой концентрации оказывал меньшее влияние, однако в связи с более высокой растворимостью сероводорода в бензоле, чем в октане и тем более в циклогек- [c.32]

Аналогичные свойства смешанный хромат обнаруживает при исследовании кинетики электрохимических реакций на стали, покрытой пигментированными пленками. Введение хроматных пигментов в пленкообразующие способствует увеличению анодной поляризации стали, причем в присутствии смешанного хромата бария-калия наблюдается большее торможение анодного процесса, чем в присутствии хромата цинка. Особенно резко проявляется это в покрытии на основе смолы 135 рис. 8.14). Хотя нельзя быть уверенным в том, что при снятии анодной поляризационной кривой в измеряемую величину потенциала не включается какая-то доля омического падения потенциала, однако, поскольку известно, что омическое сопротивление пигментированных пленок намного ниже сопротивления непигмен- [c.138]

Таким образом, любая трактовка процессоБ коррозии металлов становится возможной лишь на основе представлений электрохимической кинетики. Ионизация металла и процесс ассимиляции электронов каким-либо агентом (очень часто роль последнего принадлежит ионам водорода или молекулярному кислороду, неизменно присутствующему во всех случаях, когда коррозионная среда контактирует с атмосферой) представляют электрохимические процессы, В отличие от обычных химических реакций электрохимические процессы не только контролируются концентрацией реагирующих веществ, температурными условиями и другими параметрами, но и главным образом зависят от потенциала металлической поверхности, на которой они протекают. Это относится как к скорости ионизации металла, так и к восстановительному процессу разряда ионов водорода или электрохимическому восстановлению кислорода — этим двум основным процессам, приводящим к связыванию освобождающихся электронов металла. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...