Свободная энергия коррозионных реакций

Отрицательное значение (уменьшение) свободной энергии коррозионной реакции соответствует термодинамической возможности протекания процесса коррозии. Стремление к протеканию коррозионного процесса будет тем больше, чем больше уменьшение свободной энергии. При возрастании энергии самопроизвольное протекание коррозионного процесса невозможно. Поэтому обратная реакция восстановления ионного соединения до металла становится возможной только при значительной затрате энергии извне. Этот процесс реализуется при получении металла из руд, т. е. из окисленного (ионного) состояния металлов. [c.14]

Если свободная энергия коррозионной реакции имеет отрицательное значение, то это свидетельствует о том, что термодинамический процесс коррозии возможен. Чем ниже значение свободной энергии, тем больше стремление металла к коррозии. При положительном значении свободной энергии коррозионный процесс невозможен, становится вероятной обратная реакция — восстановление ионного соединения до металла. [c.9]

Стремление металлов переходить из металлического состояния в ионное весьма различно для разных металлов и в общем случае характеризуется величиной уменьшения свободной энергии при протекании соответствующей коррозионной реакции в данных условиях. Приближенное суждение о степени термодинамической нестабильности различных металлов в растворах электролитов может быть сделано по величине стандартного электродного потенциала металла [1]. [c.5]

Это можно понять из чисто энергетических соотношений. Термодинамическая активность атомов сплава по отношению к раствору, конечно, не будет такой же, как у атомов чистого компонента. Обычно она уменьшается при образовании сплава вследствие уменьшения свободной энергии реакции образования сплава. Однако, уменьшение свободной энергии образования сплавов типа твердых растворов сравнительно невелико (порядка тысячи калорий на 1 г-ат, что соответствует изменению электрохимического потенциала компонентов в положительную сторону примерно на 20 мВ). Уменьшение же свободной энергии при протекании коррозионных реакций для технических (неблагородных) металлов могут составлять десятки и сотни тысяч калорий на 1 г-ат, т. е. будет соответствовать [c.67]

Необходимым условием выявления зародышей окислов является сравнительно медленный рост окислов, который будет в том случае, если коррозионная среда является слабым окислителем по отношению к материалу образца, благодаря чему свободная энергия реакции очень мала. По-видимому, можно наблюдать зародыши окислов в экспериментах, где окислителями служат пары воды, смеси Н2О — Нг, СО2, а не кислород или воздух, и образцы окислов, а не образцы металлов, если состав окислов близок к составу, который соответствует равновесию с коррозионной средой (окисление магнетита и закиси меди в воздухе, где устойчивые окислы являются соответственно гематитом и окисью меди окисление закиси железа в парах воды, где устойчивая окись является магнетитом). [c.130]

Однако реальная скорость коррозии не определяется однозначно уменьшением свободной энергии в какой-либо данной коррозионной реакции. Например, алюминий термодинамически более устойчив, чем цинк, а хром устойчивее железа, но практически в условиях атмосферы алюминий устойчивее железа. Следовательно, термодинамика дает данные о возможности протекания реакции коррозии металлов, а не о скорости этой реакции. Реальная устойчивость металла без учета конкретных условий коррозии не может быть охарактеризована каким-либо абсолютным числом, как это принято, например при суждении о механических свойствах металла. [c.6]

В этом уравнении величина сро — ср°, т. е. разница потенциалов обратимых катодной и анодной реакций, пропорциональна уменьшению свободной энергии системы при протекании процесса коррозии. Знаменатель уравнения (7) представляет сумму общего кинетического и омического торможения процесса коррозии. Он выражен тремя величинами средней катодной и анодной поляризуемостью, характеризующими кинетику протекания катодного (Рк) и соответственно анодного (Ра) процесса, и омическим сопротивлением системы (Р), являющимся для большинства коррозионных процессов металлов в хорошо электропроводных >ч1 средах несущественной величиной, т. е. Р 0. Поэтому в более [c.17]

Металлическое состояние для большинства технических металлов в атмосфере, а также в ряде коррозионных сред термодинамически неустойчивое. Этим объясняется стремление большинства технических металлов к самопроизвольному коррозионному разрушению, т. е. переходу их из металлического состояния в ионное. Степень термодинамической неустойчивости металла зависит как от свойств металла, так и от характера коррозионной среды и внешних условий и может быть охарактеризована изменением свободной энергии при протекании соответствующей коррозионной реакции. [c.9]

Реакция щелочных металлов с водой. Положение натрия и калия в ряду напряжений металлов и высокая растворимость их гидроокисей являются достаточным для объяснения их энергичной реакции с водой. Действие воды на калий идет так быстро и выделение водорода столь велико, что выделяющийся водород загорается с натрием это происходит редко, а с литием реакция идет относительно медленно. Разложение амальгамы натрия водой также идет медленно, частично за счет того, что много свободной энергии натрия теряется при растворении натрия в ртути, а частично вследствие высокого значения перенапряжения на ртути. Контакт с железом или углем облегчает реакцию между амальгамой натрия и водой, при этом водород выделяется на железе и угле, как на катодах коррозионных пар. [c.350]

Нет никаких оснований ожидать, что влияние соприкосновения с более благородными металлами должно быть связано с положением их в ряду стандартных электродных потенциалов. При коррозии цинка в воде катодным процессом является восстановление кислорода, а не катионов более благородных металлов, которых нет в обычных коррозионных средах. Поэтому скорость коррозии цинка должна определяться скоростью восстановления кислорода на соответствующем катоде. Последняя же зависит от перенапряжения этой реакции и, в некоторых случаях, от скорости диффузии растворенного кислорода. Обе эти характеристики, как видно, не могут быть связаны с величиной термодинамически обратимого потенциала, зависящего от изменения свободной энергии окисления-восстановления более благородного металла. Прим. ред. [c.320]

Термодинамическая возможность или невозможность протекания реакции коррозионного процесса определяется по величине изменения свободной энергии системы при протекании коррозионной реакции. Однако в практических условиях (применительно к процессу окисления металлов при различных температурах) подобное суждение более просто и удобно может быть сделано на основании сопоставления упругости диссоциации получаемого продукта реакции окисления и парциального давления кислорода в газовой фазе. [c.41]

Флуктуация напряжений на поверхности металла может иметь место по границам зерен при наличии дислокаций [111,81 111,82]. Энергия деформированного металла больше, чем недеформирован-ного. Это обстоятельство увеличивает свободную энергию реакций, протекающих при осуществлении коррозионного процесса, и в отдельных случаях увеличивает скорость коррозии. Однако скорость коррозии в данном случае неизмеримо меньше скорости распространения трещин при коррозионном растрескивании. По данным X. X. Улига (рис. 111-29), скорость общей коррозии нержавеющей стали в растворе хлористого магния при наличии растягивающих усилий примерно в два раза больше, чем без напряжения. Но напряженный образец разрушился через 4 час, в то время как ненапряженный образец не был разрушен до конца испытаний (24 чйс). [c.142]

Самопассивация 56, 62, 63 Саникро 192 Свободная энергия образования сплавов 67 коррозионных реакций 14, 67 Свинец [c.358]

Таким образом, существует принципиальная возможность повышения термодинамической стабильности сплавов за счет уменьшения свободной энергии реакции их образования. Однако оказалось, что тепловые эффекты образования сплавов сравнительно невелики для того, чтобы существенно снизить термодинамическую нестабильность технических (неблагородных) металлов в отношении коррозионных реакций. По этой причине получение коррозиоиностойких сплавов типа твердых [c.13]

Однако практическая коррозионная устойчивость металлов этой таблицей может быть охарактеризована только весьма приближенно, так как в большинстве случаев реальная скорость процесса коррозии не стоит в простом отношении к величине уменьшения свободной энергии в дайной коррозионной реакции. Например, алюминий имеет большую терлюдинамическую реак-12 [c.12]

Характеризующая термодинамическую устойчивость металлов табл 1 идновремен но позволяет получить и общую приближенную коррозионную характеристику этих металлов Вверху таблицы находятся наименее коррозионно устойчивые металлы (К, Ка), а внизу, наоборот, наиболее коррозионно-устойчивые (Р1, Аи) Однако необходимо помнить, что практическая коррозионная устойчивость металлов данной таблицей может быть охарактеризована только весьма приближенно Это объясняется тем, что реальная скорость процесса коррозии однозначно не определяется уменьшением свободной энергии в данной коррозионной реакции Например, алюминий имеет большую термодинамическую реакционную способность, чем цинк, а хром — ббльшую, чем железо, тогда как практически в условиях атмосферы алюминий более устойчив, чем цинк, а хром более стоек, чем железо [c.15]

Разделение общей реакции коррозии на анодные и катодные процессы является следствием с одной стороны возможности существования ионов металла в растворе и свободных электронов в металле, а с другой стороны результатом большой легкости протекания реакции захвата из металлической решетки раздельно иона металла гидратирующими, сольватирующими или комилексообразующими частицами раствора, а валентных электронов, остающихся в металле, окислителем-деполяризатором. Кроме того наличке ионной проводимости раствора позволяет анодным и катодным процессам в большей или меньшей степени (в зависимости от условий) локализоваться на территориальна раздельных участках поверхности металла, где их протекание еще более облегчено и, следовательно, будет Происходить с меньшей энергией активации. Это приводит к дальнейшему облегчению протекания коррозионного процесса. Логически невозможно представить одновременное протекание двух лервичных актов электрохимической коррозии (т. е. анодного и катодного процессов) в одной точке поверхности (на одном атоме) в один и тот же момент времени. Это соответствовало бы химическому механизму растворения металла. Таким образом, электрохимический механизм, предполагая существование двух самостоятельных элементарных процессов (анодного и катодного), с необходимостью должен допускать и их дифференциацию либо в пространстве (по поверхности), либо во времени (если они протекают в одной точке поверхности). [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...