Диффузия кислорода

Реакция, протекающая на поверхности раздела двух фаз (в данном случае на поверхности коксового кусочка) называется гетерогенной. Она состоит по крайней мере из двух последовательных процессов диффузии кислорода к поверхности и его химической реакции с топливом (почти чистым углеродом, оставшимся после выхода летучих) на поверхности. Увеличиваясь по закону Аррениуса, скорость химической реакции при высокой температуре становится столь большой, что весь кислород, под- [c.137]

В этом случае кривая состава образующейся окалины (см. рис. 65) никогда не достигнет координаты, отвечающей составу окисляемого сплава, т. е. величины а. Вследствие этого окисляемый образец сплава будет все время обедняться компонентом Me и процесс никогда не придет к состоянию стабилизации. Окисление и обеднение образца компонентом Me происходит до тех пор, пока в окисляемом образце сплава не останется почти один компонент Mt и состав окисляемого образца не сравняется по всей его толщине. Эта схема процесса может иметь место только в том случае, если диффузия компонента Me из глубинных слоев сплава к поверхности или диффузия кислорода в обратном направлении не имеют каких-либо других, более удобных, путей и происходят с одинаковой скоростью по всему сечению окисляемого образца (окисление монокристаллов сплавов или окисление сплавов при равенстве скоростей диффузии реагентов через кристаллы сплава и по границам зерен). [c.98]

В большинстве практических случаев коррозии металлов с кислородной деполяризацией наиболее затрудненными стадиями катодного процесса являются в спокойных электролитах — диффузия кислорода, а при очень больших скоростях подвода кислорода к корродирующему металлу (сильное перемешивание электролита или очень [c.232]

Для процессов коррозии металлов с кислородной деполяризацией весьма характерна замедленность переноса кислорода к катодным участкам поверхности корродирующего металла. Это обусловлено малой концентрацией кислорода в электролитах вследствие плохой его растворимости в воде (рис. 161) и в водных растворах (рис. 162), медленностью диффузии кислорода через слой электролита, прилегающий к поверхности корродирующего металла, дополнительным затруднением диффузии кислорода часто образующейся на поверхности корродирующего металла пленкой вторичных труднорастворимых продуктов коррозии. [c.235]

Поляризацию вследствие замедленности диффузии кислорода называют концентрационной (ДУк)конц. [c.235]

Рис. 165. Схема для расчета скорости диффузии кислорода в круглому катоду

Уравнение для силы коррозионного тока, обеспечиваемого диффузией кислорода, имеет вид [c.238]

Приближенные уравнения для расчета диффузии кислорода к катодам (катод — площадь круга с радиусом /-к) [c.240]

Сила коррозионного тока, обеспечиваемого диффузией кислорода [c.240]

Перемешивание электролита и повышение его температуры облегчают диффузию кислорода. [c.240]

Во многих случаях коррозии металлов с кислородной деполяризацией диффузия кислорода определяет скорость всего коррозионного процесса. В этих условиях коррозионный ток (скорость коррозии металла) определяется только площадью и размерами [c.243]

Таким образом, в условиях контроля процесса коррозии металлов диффузией кислорода природа катодных и анодных участков и омическое сопротивление электролита не влияют существенно на скорость процесса. [c.244]

Если в особо чистый металл вводить катодные примеси или структурные составляющие, то в условиях контроля катодного процесса диффузией кислорода это приведет, согласно уравнению (499), к увеличению путей диффузии кислорода и повышению скорости коррозии металла. Однако начиная с некоторой сравнительно низкой степени загрязненности катодными примесями, которая свойственна техническим металлам, дальнейшее увеличение катодных примесей или структурных составляюш,их мало влияет на скорость процесса. Н. Д. Томашов доказал, что при достаточно тонкой дисперсности катодов на поверхности металла или сплава, корродирующего с кислородной деполяризацией при ограниченной скорости диффузии кислорода, даже при сравнительно небольшой общей поверхности микрокатодов, практически используется весь возможный объем электролита для диффузии кислорода к данной корродирующей поверхности (рис. 168), т. е. микрокатоды работают так, как будто Ме- [c.244]

Смешанный диффузионно-кинетический контроль протекания катодного процесса, т. е. соизмеримое влияние на скорость катодного процесса перенапряжения ионизации и замедленности диффузии кислорода, по-видимому, наиболее распространенный случай коррозии металлов с кислородной деполяризацией, и довольно часто замедленность обеих стадий катодного процесса определяет скорость коррозии металлов. Этот случай коррозии металлов, [c.244]

Если изменить условия диффузии кислорода, перемешивая раствор, общая кривая катодной поляризации расположится несколько ниже первой (пунктирная линия), а предельный диффузионный ток возрастает. [c.263]

Сопротивление протеканию катодной реакции Рр равно сопротивлению процесса диффузии кислорода рд. 2. Концентрация кислорода на поверхности катода равна половине концентрации кислорода в толще раствора [c.264]

I. Предельный диффузионный ток. 2. Максимально возможная скорость диффузии кислорода. [c.264]

Ч)обр- ( О.)обр-/ P-Q Q-G Полный контроль кислородной деполяризацией Преимущественный контроль кислородной деполяризацией Преимущественный контроль перенапряжением ионизации кислорода Преимущественный контроль диффузией кислорода Преимущественный контроль водородной деполяризацией [c.264]

При коррозионных процессах с кислородной деполяризацией, которые очень часто, протекая с катодным контролем, тормозятся и замедленностью реакции ионизации кислорода на катодных участках, и в значительной степени замедленностью диффузии кислорода к катодным участкам, общее сопротивление (поляризуемость) катодного процесса Р можно (по Н. Д. Томашову) количественно разделить на сопротивление катодной реакции Рр и сопротивление диффузии кислорода Рд. Это можно сделать на основании взятых из поляризационной коррозионной диаграммы величин коррозионного тока (точка В на рис. 185 — пересечение анодной и катодной кривых) и предельного диффузионного тока по кислороду /д (точка Е на рис. 185 — вторая точка [c.276]

Особенно сильно этот фактор влияет на коррозию металлов в нейтральных электролитах, протекающую с кислородной деполяризацией. Он облегчает диффузию кислорода и часто меняет характер процесса и его контролирующую стадию. Так, при коррозии железа и стали в водопроводной воде (рис. 249) начальное [c.352]

При электрохимической коррозии металлов в нейтральных электролитах, протекающей с кислородной деполяризацией, повышение температуры снижает перенапряжение ионизации кислорода и ускоряет диффузию кислорода к поверхности корродирующего металла, но уменьшает растворимость кислорода (рис. 252). Если кислород не может выделяться из раствора при повышении температуры (замкнутая система, например паровой котел), то [c.356]

Мокрая атмосферная коррозия металлов по своему механизму приближается к электрохимической коррозии при полном погружении металла в электролит, отличаясь от нее меньшей затрудненностью диффузии кислорода тонкими слоями электролита и на- [c.373]

Наиболее характерным катодным процессом в подземных условиях является кислородная деполяризация с преобладанием торможения транспорта кислорода к металлу. Транспорт кислорода в почве или грунте к поверхности корродирующего металла осуще-стр)ляется направленным течением газообразной или жидкой фазы, конвекционным перемешиванием этих фаз или диффузией кислорода в газообразной или жидкой фазе (рис. 275). [c.384]

Химическая реакция сплава с кислородом приводит к образованию первого слоя окисла толщиной б порядка мономолекуляр-ного слоя с содержанием в нем Me и в соотношении с (1 — с). Дальнейший рост окалины происходит в результате проникновения атомов металлов это положение теории не совпадает с обш,е-принятой ионной диффузией) через слой наружу и атомов кислорода внутрь. В ряде случаев диффузия металлов значительно больше диффузии кислорода. Данной теорией рассматривается случай, когда диффузия кислорода через окисел равна нулю, т. е. рост окисной пленки идет только снаружи. [c.89]

Образование зоны внутреннего окисления обусловлено диффузией кислорода внутрь сплава, а легирующего элемента в обратном направлении, т. е. в сторону поверхности сплава, до встречи с кислородом, с которым он соединяется градиенты концентрации кислорода и легирующей добавки линейны и окисел внутреннего слоя (подокалины) не создает существенного препятствия диффузии. [c.103]

Рис. 163. Изоконцеитрационные линии (пунктир) и линии диффузии (сплошные) при диффузии кислорода к поверхности круглого катода К через плоско-параллельный диффузионный слой

Н. Д. Томашов показал, что при расчете количества диффундирующего к отдельному катоду К кислорода в первом приближении весь неограниченный объем электролита, принимающий участие в диффузии кислорода к поверхности катода (рис. 163), может быть заменен некоторой условной фигурой FGDE (рис. 164), дающей ту же скорость диффузии кислорода, но с изо-концентрационными поверхностями, параллельными поверхности катода и поверхности раздела диффузионного слоя, т. е. эта фи- [c.236]

Рис. 164. Часть электролита FQDE, принимающая основное участие в диффузии кислорода к круглому катоду

Как указывалось выше, толщина диффузионного слоя (которая колеблется обычно в пределах 0,001—0,1 см) растет при увеличении кинематической вязкости электролита v и коэффициента диффузии диффундирующего вещества и уменьшается при увеличении скорости движения электролита v . Коэффициент диффузии кислорода в воде равен 1,86 10" см /с при 16° С и 1,875 10" mV при 2, 7° С, т. е. увеличивается с ростом температуры. Изменение коэффициента диффузии кислорода в водных растворах Na l при 18° С приведено ниже [c.238]

Данные рис. 163 свидетельствуют о большой интенсивности диффузии кислорода к краю катода за счет боковых путей диффузии, что приводит к повышенной плотности тока в краевой зоне катода и подтверждено опытами Н. Д. Томашова (рис. 166). Данный эффект следует также из созданной позднее теории кон- и/. вективной диффузии. [c.239]

Рис. 167. Схема прямых и боковых путей диффузии кислорода к макрокатоду (а) и микрокатодам (б)

Таким образом, локальный коррозионный ток I, обеспечиваемый диффузией кислорода к макрокатоду, прямо пропорционален площади катода 5 , а к микрокатоду — прямо пропорционален квадратному корню из плош,ади, т. е. линейным размерам (радиусу или периметру) катода правило площадей для макро-и микрокатодов). [c.239]

Если заторможенности катодной деполяризационной реакции ионизации кислорода и диффузии кислорода к катоду соизмеримы, то суммарная скорость катодного процесса будет зависеть от обоих этих процессов смешанный диффузионно-кинетический контроль). [c.240]

Диффузионный контроль протекания катодного процесса, т. е. контроль диффузией кислорода к катодным участкам, имеет место при катодных плотностях тока, близких к предельной диффузионной плотности тока и очень малых скоростях подвода кислорода к корродирующему металлу, обусловленных затрудненностью диффузионного процесса а) в спокойных (неперемеши-ваемых) электролитах б) при наличии на поверхности корродирующего металла пленки вторичных труднорастворимых продуктов коррозии г) при подземной коррозии металлов. [c.243]

Для атмосферной коррозии металлов характерна легкость доступа кислорода к поверхности корродирующего металла, которая обусловлена малой затрудненностью диффузии кислорода тонкими слоями электролита и наличием энергичного самоперемешивания электролита в тонких слоях конвекций. Это приводит к тому, что атмосферная коррозия металлов даже под кислой тонкой пленкой влаги протекает преимущественно с кислородной деполяризацией. Вместе с тем легкость доступа кислорода к поверхности металла облегчает наступление пассивного состояния металла. Таким образом, с уменьшением толщины слоя электролита катодный процесс атмосферной коррозии металла облегчается, а анодный процесс затрудняется. [c.376]

Наличие влаги делает грунт электролитом и вызывает электрохимическую коррозию находящихся в нем металлов. Увеличение влажности грунта облегчает протекание анодного процесса (затрудняя пассивацию металла), уменьшает электросопротивление грунта, но затрудняет протекание катодного процесса при значительном насыщении водой пор грунта (уменьшая аэрируемость грунта и скорость диффузии кислорода). Поэтому зависимость скорости коррозии металлов от влажности грунта имеет вид кривых с максимумом (рис. 277) — при большем избытке воды ско- [c.386]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...