Процессы адсорбционные анодные

Принцип- формирования поверхностного слоя в режиме ИП состоит в активации электрохимического процесса растворения анодных элементов сплава с высоконапряженным состоянием площадок контакта при трении. Напомним, что анодными являются не только участки, состоящие из компонентов сплава с более отрицательным потенциалом, но и участки металла, находящиеся под действием больших механических напряжений. Анодный компонент металла, растворяясь, образует ПАВ, которое адсорбируется на катодном компоненте, понижает его прочность и облегчает диспергирование (образование коллоидных частиц). ПАВ и коллоид являются хорошими смазками. Можно было бы ожидать, что по мере увеличения площадок фактического контакта и перехода от напряжений пластической деформации (2000—3000 МПа) к более низким напряжениям процесс увеличения площадок существенно замедлится, однако совместное влияние избирательного растворения структурных составляющих и адсорбционного понижения прочности на остающийся при растворении катодный компонент сплава приводит к образованию из последнего сплошной пленки, по консистенции близкой к жидкости [441. То обстоятельство, что эта пленка находится в особом структурном состоянии, обусловливает ее смазочную способность и возможность работать при площадях фактического контакта на полтора-два порядка больших, чем площади при граничном трении. Увеличение опорной поверхности фактического контакта и соответствующее снижение удельных давлений являются средством уменьшения износа и увеличения несущей способности поверхности опоры. [c.8]

Таким образом, коррозионно-усталостное разрушение во многих средах может происходить принципиально отличными путями в зависимости от величины амплитуды напряжений. При больших амплитудах напряжения в кислых средах или при некоторых видах заш,иты (например, при катодной защите) решающим для прочности является возникновение водородной усталости стали. При меньших амплитудах напряжения, когда коррозионные процессы на анодных участках успевают развиться, а также в коррозионных средах,в которых невозможно наводороживание, трещины усталости растут вследствие действия циклических и коррозионных напряжений, а также напряжений от адсорбционного расклинивания, в сумме больших предела циклической текучести. Если же сумма перечисленных напряжений меньше предела циклической текучести, трещины усталости развиваются под влиянием анодного процесса, разрушающего металл в этом случае интенсификации процесса способствуют циклические напряжения, вызывающие снижение электродного потенциала в местах их концентрации, а также разрушающие окисную пленку, которая затрудняет коррозию. [c.175]

При электрохимическом полировании переход металла в раствор происходит в условиях частичной пассивности, что связано с образованием на нем пассивирующей пленки оксидной или оксидно-адсорбционной природы. Она образуется под влиянием взаимодействия продуктов растворения металла с компонентами электролита или вследствие непосредственного окисления при повышении анодного потенциала, а также сорбционных процессов. Результат анодной обработки в этих условиях определяется соотношением скоростей формирования пленки и ее растворения в электролите. Преобладание первой из них способствует оксидированию, второй — травлению металла. Эффект полирования достигается при близких скоростях процессов, когда формируется пленка минимальной толщины, которая, однако, должна быть достаточной, чтобы предотвратить травящее действие электролита на металл. [c.73]

Оценивая степень научной разработанности проблемы подбора ингибиторов, Л. И. Антропов [1] отмечает, что в настоящее время установлено, среди каких классов химических соединений следует искать вещества, могущие быть эффективными ингибиторами коррозии, вскрыты различия в механизме действия ингибиторов. В то же время в термин механизм действия ингибитора разные исследователи вкладывают различный смысл. В соответствии с этим в литературе при описании механизма действия ингибиторов часто характеризуют те или иные особенности влияния его на коррозионный процесс — катодный, анодный или смешанный (смотря по тому, какую из частных реакций в большей мере подавляет добавка), адсорбционно-экранирующий и энергетический (в соответствии с тем, что уменьшает скорость электродных реакций механическая блокировка поверхности или появление адсорбционного 151-потенциала и т. д. [c.26]

Очень большая замедленность анодной реакции ионизации металла имеет место при возникновении анодной пассивности (см. с. 305). Анодная поляризация металлов в определенных условиях может облегчать переход металлов в пассивное состояние (образование на металле первичных фазовых или адсорбционных защитных пленок), что сопровождается резким торможением анодного процесса с соответствующим самопроизвольным падением плотности тока и значительным смещением потенциала электрода в положительную сторону (участок BE на рис. 137) до значений, достаточных для протекания нового анодного процесса, обычно выделения кислорода [участок EF кривой (Ко,)обр DEF на рис. 137]. Значение этого вида анодной поляризации рассчитать нельзя и его берут обычно из опытных данных. [c.197]

Н. Д. Томашов и Г. П. Чернова также считают более правильным говорить о пленочно-адсорбционном механизме торможения анодного процесса растворения металлов при их пассивности. При наличии сплощных пленок на поверхности металла адсорбционный механизм торможения анодного процесса, по мнению этих авторов, является добавочным и должен быть отнесен к этим пленкам, а не к поверхности металла. [c.312]

Таким образом, явление пассивности состоит в сильном замедлении анодного процесса растворения металлов вследствие и -менений заряда и свойств поверхности металлов, вызванных образованием на ней адсорбционных, фазовых или адсорбционно-фазовых пленок окислов или других соединений. [c.312]

Переход металла из активного в пассивное состояние носит название пассивации, а обратный процесс — активации или де-пассивации. Пассивный металл с термодинамической точки зрения не является более благородным, чем активный, а замедление коррозионного процесса происходит благодаря образованию на металлической поверхности фазовых или адсорбционных слоев, тормозящих анодный процесс. [c.59]

Пассивность металла — состояние достаточно высокой коррозионной стойкости, обусловленное торможением анодной реакции ионизации в определенной области потенциалов. Переход металла из активного состояния в пассивное называется пассивацией, обратный процесс обычно называют депассивацией (активацией). Замедление коррозии поверхности металла при пассивации обусловлено образованием на ней фазовых или адсорбционных пленок. [c.20]

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]

Существуют различные теории для объяснения пассивного состояния металлов. В настоящее время наиболее общепризнанными являются теории, объясняющие пассивное состояние на основе пленочного или адсорбционного механизма торможения анодного процесса растворения металлов. [c.15]

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]

Кривая (Кме)обр ЛВС соответствует активному растворению металла, не осложненному побочными явлениями. В точке В возможна адсорбция кислорода на поверхности металла, что приводит к затормаживанию анодной реакции в местах осаждения кислорода. С изменением потенциала от точки В к точке D происходит наряду с растворением формирование защитной пленки адсорбционного или оксидного типа на металлах, способных пассивироваться в данном растворе. При достижении потенциала Vk.u при токе пассивации ( скорость реакции анодного растворения резко уменьшается, достигая минимума в точке Е при потенциале полной пассивации Vs.n- Металл перешел в пассивное состояние. Скорость процесса не зависит от потенциала в довольно широком диапазоне, определяясь скоростью процесса химического растворения пленки в электролите. [c.22]

Р настоящее время в качестве ингибиторов коррозии и коррозионно-механического разрушения используют тысячи различных химических веществ [39]. По механизму действия их можно разделить на анодные, катодные и ингибиторы смешанного типа, в зависимости от того, на какие коррозионные процессы они оказывают максимальное влияние. Для повышения коррозионной стойкости сталей в нейтральных электролитах используют обычно неорганические вещества пассивирующего действия, влияющие на анодные процессы, К ним относятся хроматы, полифосфаты, бензоат натрия, нитраты и пр. Для кислых сред используют преимущественно органические вещества адсорбционного действия, тормозящие катодные процессы. К таким ингибиторам относятся катапин А, катапин К, КПИ-1 ОБ-1, ХОСП-10 и др. [39]. Однако ингибиторы коррозии не всегда могут защищать металл от наводоро-, живания, часто влияющего на его прочность. [c.111]

По механизму действия все ингибиторы, независимо от их химического состава, виду агрессивной среды, назначения делят на 2 группы адсорбционные и пассивирующие. Адсорбционные ингибиторы по характеру торможения электродных процессов делят на катодные, анодные, смешанные (2,1). [c.93]

Пассивность металлов. Состояние относительно высокой коррозионной стойкости, связанной с торможением анодного процесса в определенном интервале значений потенциала вследствие образования на металлической поверхности фазовых или адсорбционных слоев. Возможность перехода металлов в пассивное состояние (пассивация) зависит от природы металлов. Так, например, А1, Сг, N1, Т1, Мо легко пассивируются, при легировании этими элементами можно увеличить склонность сплавов к пассивации. [c.253]

Хлор является активатором анодного процесса. Для большинства металлов хлор, как и другие галоиды (йод и бром), вследствие очень малых размеров иона обладает способностью проникать в мельчайшие поры и нарушения окисной пленки на металлах и ускоряет процесс разрушения последних. Кроме того, хлор обладает способностью к адсорбционному вытеснению кислорода с поверхности металла. Ионы галоидов, даже при незначительной концентрации в растворе, в результате беспрерывного движения к корродирующей металлической поверхности могут иметь на ней высокую плотность [c.21]

Таким образом, усиление коррозии металлов в присутствии хлора следует объяснять, как и для сернистого газа, появлением в системе нового деполяризатора, значительно превосходящего по своим окислительным свойствам кислород. Что же касается влияния хлора на другую электрохимическую реакцию, обусловливающую коррозионный процесс,— анодную,— и заключающуюся в ионизации металла, то здесь положение следующее. Если скорость коррозионного процесса лимитируется анодной реакцией, что, например, может иметь место в адсорбционных слоях или на металлах, находящихся в пассивном состоянии, то хлор может изменить скорость коррозионного процесса С лагодаря ускорению анодной реакции. Последнее может произойти как благодаря адсорбционному вытеснению кислорода с поверхности металла ионами хлора, появившимися в электролите в ре- [c.222]

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]

Избирательное растворение сплава на основе меди, в результате которого существ енно увеличивается на поверхности количество катодного элемента (меди), является электрохимическим процессом растворения анодных компонентов сплава активными веществами смазки в тонком поверхностном слое металла при трении, активированным и ускоренным деформацией этого слоя. На образовавшейся поверхности меди идет процесс физической адсорбции, интенсифицирующийся при отсутствии окисных пленок. В условиях избирательного переноса адсорбция молекул поверхностно-активного вещества происходит в момент его образования при растворении легирующих элементов сплава, происходящего в результате хемосорбции. Так, глицерин, химически соединяясь с легирующим компонентом медного сплава, образует соответствующий глицерат, что тут же приводит к возникновению адсорбционного слоя на основном компоненте сплава. Следствием адсорбционного процесса является понижение поверхностной энергии. [c.91]

Экспериментальные данные дают возможность полагать, что процесс активного анодного растворения железа в кислы1х средах протекает в две стадии. Первая стадия связана с торможением передачи зарядов. Торможение, оказываемое этой стадией, имеет, как показали наши опыты, весьма малое значение в общем торможении процесса анодного растворения металла. Вторая стадия — переход ионов Fe с поверхности металла в раствор через адсорбционный барьер молекул и анионов — является стадией, в основном определяющей величину перенапряжения ионизации железа. Торможение [c.67]

Пораженные участки поверхности нагруженного металла становятся концентраторами напряжений. По мере локализации процесса коррозии и углубления язв растет концентрация напряжений. Участки с максимальными напряжениями (дно язвы) имеют более отрицательный потенциал, т. е. являются анодами, поэтому коррозионные язвы углубляются до В031никн0-вения трещин (рис. 5). В процессе возникновения и развития трещины концентрация напряжений вызывает разрушение защитной пленки на поверхности металла, структурные превращения под действием местной пластической деформации и некоторые другие явления, которые смещают потенциал в вершине трещины в отрицательную сторону и усиливают электрохимиче-ческую неоднородность. Таким образом, развитие трещины при контролирующем электрохимическом процессе обусловлено анодным процессом, активированным действующими напряжениями. В этих условиях роль сорбционного процесса заключается в поверхностно-адсорбционном эффекте снижения прочности и облегчения деформирования металла в вершине развивающейся трещины. [c.73]

Кислород образует с металлом твердый раствор, вследствие чего анодный процесс тормозится. Влияние окисных пленок этой теорией, сходной с электрохимической адсорбционной теорией, отрицается. Эта теория не объясняет активируюш,его действия хлор-ионов. [c.309]

Благодаря последней реакции анодная пленка во время роста поддерживается в пористом состоянии, что позволяет продолжать длительное время процесс анодного окисления, несмотря на высокие изоляционные свойства окисла (AI2O3), и выращивать анодные пленки значительной толщины. Известны и другие способы электролитического оксидирования алюминия и его сплавов (в растворе хромовой кислоты, щавелевой кислоты и др-)-Анодные окисные пленки на алюминии обладают высокой адсорбционной способностью. Это свойство широко используется для увеличения защитных свойств пленок путем искусственного нанолнення их иассивирующими веществами (водные растворы бихромата). [c.330]

Неоднозначность влияния адсорбционных процессов на коррозию связана с многостадийностью анодного растворения металла. Каталитический характер анодной реакции растворения железа обусловлен образованием промежуточного поверхностно активного соединения (FeOH) <,. Введение в раствор поверхностно активных добавок (например, ионов хлора или ингибиторов), способных конкурировать с ионами ОН" и вытеснять их с поверхности металла, приводит к подавлению каталитического механизма и замедлению коррозии. [c.137]

Процессы сдвигообразования создают на поверхности металла субмикрорельеф. Возникающие при этом ювенильные участки металла более анодны, чем окружающий металл. На них наиболее активно протекают коррозионные и адсорбционные процессы. Если в процессе коррозии возможно образование водорода, то он может легко диффундировать в металл и вызывать водородную усталость. [c.82]

Электрохимическое поведение никеля в активном состоянии во многом сходно с поведением железа. В сернокислых растворах растворение этого металла также осуществляется через последовательные электрохимические стадии с участием хемосорбированных ОН -ионов [ 9, 30-33 ] и сульфат-ионов [34,35]. В тех же условиях галогенид-ионы, присутствующие даже в небольших количествах, тормозят процесс, что можно связать с адсорбционным вытеснением ими иойов ОН [ 36), Скорость, анодного растворения активного никеля при постоянных потенциалах в кислых растворах электролитов на основе неводных растворителей - диметилсульфоксида [37], диметилформамида [38] J метилового спирта [39] - возрастает с ростом содержания добавок воды в растворе. Электрохимические свойства активного никелевого анода изменяются с изменением кристаллографической ориентации граней монокристалла [40]. [c.9]

Имеющиеся экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что механизм инициирования питтингов сводится к адсорбционному вытеснению активирующими анионами пассивирующих частиц на отдельных наиболее активных участках поверхности пассивного металла, в то время как развитие питтингов яюляется типичным электрохимическим процессом, заметно осложненным процессами миграции и диффузии активирующих анионов и гидролизом первичных продуктов анодного растворения металла 1131). [c.31]

Водород, восстановленный в ходе катодного процесса на поверхности стенох трещины, поглощается металлом не полностью, некоторая часть его десорбируется и уходит в атмосферу. Обозначим через долю водорода, абсорбируемого металлом от общего количества, восстановленного на поверхности. В данном случае на металле протекает параллельная реакция, продукт которой - водород, удаленный с его поверхности. Так как удаление водорода происходит по двум направлениям — десорбция в атмосферу и абсорбция его металлом, учитывая теорию параллельных реакций, khj можно назвать константой водородного адсорбционно-абсорбционного равновесия, равную отношению константы скорости абсорбции водорода к сумме данной константы и константы скорости десорбщш водорода с данной поверхности. Принимая во внимание, что катодный ток равен анодному и учитывая уравнения (2, 6 и 12), легко показать, что количество водорода 0Hj, поступившее в металл вследствие единичного акта электрохимических сопряженных процессов окисления и восстановления при работе гальвмопары СОП - старая поверхность, определяется уравнением [c.82]

Процесс зарождения и развития трещин коррозионной усталости также можно разделить на несколько этапов. Этап I, как и при растрескивании, - инкубационный. На этом этапе вследствие деформационного выхода на поверхность дислокаций и образования полос скольжения на металле формируются анодные зоны локальной коррозии. Роль среды, по-видимому, сводится к адсорбционному облегчению (ускорению) выхода полос скольжения на поверхность металла, т. е. в определешой степени проявляется эффект Ребиндера. После формирования на металле стойких полос скольжения с более отрицательным электродным потенциалом, чем потенциал остальных участков поверхности [12], начинается локальная коррозия по месту полос скольжения, т. е. реализуется П этап развития трещин — их коррозионное зарождение. [c.95]

Скорость коррозии металла зависит не только от pH, но и от ионного состава коррозионной среды. Это объясняется тем, что в-многостадийном процессе коррозии наряду с электрохимическими реакциями могут быть стадии, обусловленные химическим или адсорбционным воздействием. Анодное растворение идет, как было показано Я. М. Колотыркиньш, через образование комплексов металла с ионами или другими компонентами среды. Если эти стадии будут лимитирующими в многостадийном процессе растворения, то соответственно будет изменяться скорость коррозии. [c.17]

В зависимости от свойств и термодинамического состояния системы деформируемый металл — среда снижение сопротивления усталостному разрушению металла может быть следствием проявленйя адсорбционного эффекта, электрохимического растворения анодных участков или охрупчивания металла вследствие наводороживания. Чаще указанные факторы действуют на металл комплексно и их трудно разделить. Однако, если превалирующее действие оказывает адсорбционный фактор, то процесс разрушения металла при одновременном действии на него циклических напряжений и рабочей среды принято называть адсорбционной усталостью, еспм снижение сопротивления усталости связано с наводоро-живанием металла — водородной усталостью, а если проявляется чисто электрохимический фактор — коррозионной усталостью. Обычно под коррозионной /сталостью подразумевают процесс усталостного разрушения металла в присутствии коррозионной среды вообще. [c.15]

П. A. Ребиндера о адсорбционном снижении прочности твердых тел (эффект Ребиндера). Эффект адсорбционного расклинивания зарождающихся ультрамикротрещин в циклически нагружаемом металле рассматривается как первый этап развития трещин коррозионной усталости. Поэтому влияние поверхностно-активных веществ на процессы коррозионной усталости необходимо учитывать при выборе смазочных средств. Процесс электрохимической коррозии развивается во времени. Дно трещины является активным анодным участком, края ее играют роль катодного участка (рис. 12). Продукты коррозии, в свою очередь, расклинивают трещину, создавая дополнительные напряжения. [c.132]

Ряд исследователей [111,70 111,75] считает, что механические напряжения способствуют разрушению защитной окисной пленки на металле и тем самым интенсифицируют коррозионный процесс. Следует, однако, заметить, что подобные представления теряютсилу, если рассматривать коррозионное поведение нержавеющей стали с точки зрения адсорбционной теории пассивности или теории модификаций [111,76]. Как было показано Л. В. Рябченковым [111,77] и другими исследователями [111,70 111,72], коррозионное растрескивание связано с электрохимическими процессами. Наличие механических напряжений способствует возникновению анодных участков и интенсификации анодного процесса. В связи с этим наложение поляризующего тока должно существенным образом влиять [c.140]

Точка В соответствует равновесному потенциалу Ер, при котором термодинамически возможен процесс анодного электрохимического возникновения защитной окисной (фазовой или адсорбционной) пленки, например, по реакдии типа [c.22]

По современным представлениям этот процесс является многостадийным и протекает с участием компонентов раствора (молекул воды, гидроксилионов, анионов). В соответствии с теорией, развиваемой Я. М, Колотыркиным с сотрудниками [21—26], процесс анодного растворения металла включает в себя Стадии химического или адсорбционно-химического взаимодействия поверхностных атомов с компонентами агрессивной среды. В результате этого образуются промежуточные каталитические комплексы металла с компонентами раствора, участвующие в электрохимической стадии процесса растворения. [c.15]

Изложенные в предыдущих разделах вопросы механизма коррозионных процессов относились к случаям, когда скорости собственно анодных реакций растворения металлов не зависели от состава раствора. В действительности же нередко на скорости процессов растворения, явно лимитирующимися электрохимическими стадиями, влияет не только потенциал, но (при постоянном потенциале) и концентрации некоторых компонентов раствора, чаще всего анионов электролита. Эти эффекты нашли объяснения на основе развитого Я.М. Колотыркиным учения, согласно которому электрохимичес1сие реакции ионизации атомов металла, как правило, включают стадии химического или адсорбционно-химического взаимодействия поверхностных атомов металла с компонентами среды. Такое взаимодействие приводит к образованию устойчивых или промежуточных комплексов металла с компонентами раствора непосредственно в электрохимической стадии. При хемосорбции компонента, участвующего в реакции растворения металла, реализуется определенная прочность связи между адсорбированной частицей и электродом и определенная степень заполнения поверхности, возрастающие по мере смещения потенциала в положительном направлении и определяющие скорость растворения металла. [c.95]

Механизм анодного растворения никеля в серной кислоте определяется адсорбционно-химическим взаимодействием поверхностных атомов металла или с гидроксидными ионами (ОН ) (рис. 3.6, тафелевский участок abb ) или с анионами кислоты (рис. 3.6, тафелевский участок Ь"с). В зависимости от условий процесс протекает преимущественно по одному из двух перечисленных механизмов [3.51. [c.173]

Как видно из приведенных кривых на определенных участках — от 283 °К (10°С) до определенной для каждого ингибитора температуры (7а) — эта зависимость подтверждается. Для прямолинейных участков по тангенсу угла наклона рассчитаны энергии активации процесса. Результирующий ток и энергии активации на этих участках слагаются из многих факторов с ростом температуры усиливается хемосорбция ингибиторов при обработке электродов, уменьшается вязкость масла и, как следствие, толщина масляной пленки становится меньше в процессе стекания избытка масла изменяются адсорбцион-но-десорбционные процессы при погружении электрода в электролит изменяется структура и энергия двойного электрического слоя электролита усиливается анодный и катодный коррозионные токи. [c.140]

Это снижение предела выносливости при оптимальных условиях катодной защиты объясняется явлениями водородной и адсорбционной усталости при циклически меняющихся напряжениях. При значениях плотности тока, меньших оптимальных, явления адсорбицонной и водородной усталости сопровождаются явлением коррозионной усталости, вызванной анодными процессами. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...