Восстановление растворенного

При коррозии с кислородной деполяризацией одна из двух частных реакций, а именно восстановление растворенного кислорода, проходит обычно с диффузионными ограничениями, на предельном токе, величина которого не зависит от потенциала [c.14]

Однако коррозия не всегда протекает равномерно. При местной коррозии анодный и катодный участки могут различаться визуально, однако определить с помощью амперметра скорость передачи заряда невозможно. Контактная коррозия является исключением из этого правила например, можно было бы изучить влияние меди на коррозию цинка в растворе хлорида хлористого натрия, содержащего кислород, соединив два металла через амперметр с нулевым сопротивлением и измерив /гальв, причем гальванический ток течет от цинка к меди. Несмотря на то, что этот элемент был бы подобен элементу Даниеля, катодная реакция заключалась бы в восстановлении растворенного кислорода до ионов гидроксила, а не ионов меди до меди. [c.28]

Подвижные ионы железа могут диффундировать и уходить с поверхности металла. Поскольку ионы гидроксила, возникающие в процессе катодного восстановления растворенного кислорода, движутся в противоположном направлении, образование гидроокиси железа произойдет на некоторой промежуточной стадии между анодной и катодной зонами. Этот процесс будет сопровождаться электрохимическим окислением гидроокиси железа до гидратированной окиси железа или ржавчины из-за присутствия кислорода в воде. Так как ржавчина удаляется с поверхности металла, то она не оказывает влияния на скорость коррозии. [c.30]

Если кислород является катодным реагентом, скорость коррозии контролируется предельной плотностью id тока. На рис. 1.13 показано, как возрастает скорость ионов с увеличением концентрации кислорода в воде. Это видно на тех участках, на которых скорость реакции коррозии контролируется катодным восстановлением растворенного кислорода /кор = /<г. где Id — предельный ток (или предельная плотность id тока) для восстановления кислорода. [c.33]

В схемах 1 и 3 расход никелевого порошка возрастает еще и потому, что часть металла расходуется на восстановление растворенного хлора, используемого для окисления железа и кобальта [c.57]

Путем сравнения электродных потенциалов любого гальванического элемента с потенциалами водородного и кислородного электродов делается вывод о характере поведения электродов в воде. Например, если потенциал одного из электродов поло-жительнее потенциала кислородного электрода, то данный гальванический элемент способен разложить воду с выделением кислорода. Если потенциал одного из электродов отрицательнее потенциала водородного электрода, то данный гальванический элемент способен разложить воду с выделением водорода. Если потенциал одного из электродов отрицательнее потенциала кислородного электрода, то данный гальванический элемент способен к восстановлению растворенного в воде кислорода. [c.294]

Для протекания этой реакции на катодном участке должен одновременно происходить процесс восстановления, заключающийся приобретении электронов. При катодной реакции поглощаются электроны, поставляемые в процессе окисления. Анодная реакция не сможет протекать, если эти эле троны не будут поглощаться. Восстановление растворенного кислорода и выделение газообразного водорода в результате восстановления ионов водорода (в частности, из кислых растворов) относятся к двум самым обычным реакциям, протекающим при коррозии металлов в водных средах. Эти реакции могут быть представлены в виде [c.58]

Восстановление растворенного кислорода (кинетика) [c.149]

Восстановление растворенного кислорода концентрационная поляризация 161-163 на поверхности корродирующего металла 150, 157 и сл. перенапряжение в кислых средах 152, 153 в щелочных средах 156 [c.260]

Таким образом, при погружении электрода из нержавеюш ей стали в раствор перекиси водорода он покрывается адсорбированными частицами (или ОН), которые восстанавливаются и вновь адсорбируются из раствора при катодной поляризации нержавеюш ей стали. Вероятно при тех же потенциалах одновременно с восстановлением адсорбированных частиц происходит также восстановление растворенного в электролите кислорода. Этот процесс, [c.102]

Во многих коррозионных процессах катодный процесс представляет восстановление растворенного в электролите кислорода с образованием иона гидроксила. В нейтральных и щелочных средах ионизация кислорода протекает по реакции (1.12), а в кислых средах—по реакции (1.13) [c.20]

На рис. 5.14 показана зависимость между скоростью коррозии и наводороживанием титана и сплавов титан — палладий в деаэрированных и аэрированных растворах соляной кислоты. В деаэрированных растворах добавки палладия интенсифицируют наводороживание. Объясняется это тем, что в деаэрированных растворах основной катодный процесс — восстановление ионов водорода, перенапряжение которого на палладии значительно ниже, чем на титане. Кроме того, в процессе коррозии поверхность сплава обогащается палладием [10], который способен адсорбировать большие количества водорода. С другой стороны, в аэрированных растворах основной катодный процесс— восстановление растворенного кислорода. Этот процесс также идет преимущественно на палладии, обладающем меньшим перенапряжением восстановления кислорода. Поэтому на сплавах устанавливаются более положительные потенциалы коррозии, чем на титане, что и приводит к снижению скорости возможного восстановления ионов водорода и уменьшению наводороживания [510]. [c.198]

Уран реагирует с водой с образованием двуокиси урана, водорода и гидрида урана. Существование гидрида, однако, весьма эфемерно —он сам взаимодействует с водой, в результате чего также возникают двуокись урана и водород. Скорости реакций падают при pH<2, и высказывалось предположение, что твердые продукты образуются в результате диффузии ионов гидроксила через окисел к металлу [1]. Окисел формируется в основном в виде не обладающего адгезией к поверхиости металла порошка, и при этом наблюдается линейный закон роста. Автоклавные испытания показали, что константа скорости заметно возрастает при повышении температуры по крайней мере до 300 С [2] (рис, 3.12) . В частности, присутствие кислорода в значительной степени уменьшает скорость реакции [2], но в то же время делает металл склонным к щелевой и питтинговой коррозии. Ингибирующее действие кислорода наи- более заметно при низких температурах, когда его растворимость в воде максимальна, а выделяющегося водорода недостаточно для локального восстановления растворенного кислорода. Механизм воздействия кислорода может быть связан с преимущественной адсорбцией его на окисле [3] или с прекращением реакции образования нитрида, оказывающей разрушающее влияние на поверхность металла. Согласно другой точке зрения на природу таких водородных эффектов , основанной на результатах измерения импеданса в процессе коррозии [4], они связаны с изменением электрических свойств окисла под действием водорода. [c.212]

Введение небольшого количества благородного металла в неблагородный металл, например в нержавеющую сталь или титан, может привести к возникновению центров низкого перенапряжения катодного восстановления растворенного кислорода или ионов водорода. Это позволяет получить большие токи и, следовательно, более положительные потенциалы в анодной области, что в некоторых условиях способствует пассивации [27], Такой эффект был продемонстрирован для нержавеющих сталей [28], но па практике он не применяется, так как в других условиях добавки благородного металла могут ускорять коррозию [c.225]

Рис. 10.36. Схематическая поляризационная кривая, полученная при анодной потенциостатической поляризации. В показывает отрицательную пет-лю>, которая отображает процесс восстановления растворенного кислорода. Пунктирными линиями изображено изменение катодных токов, которые часто находятся по левую сторону от оси изменения потенциала

Третий этап (завершающий) — раскисление стали — заключается в восстановлении оксида железа, растворенного в жидком металле. При плавке повышение содержания кислорода в металле необходимо для окисления примесей, но в готовой стали кислород — вредная примесь, так как понижает механические свойства стали, особенно при высоких температурах. Сталь раскисляют двумя способами осаждающим и диффузионным. [c.31]

Этот тип коррозии наиболее распространен. Он имеет место при взаимодействии металлов с жидкими электролитами (водой, водными растворами солей, кислот и щелочей, расплавленными солями и щелочами) и является гетерогенной электрохимической реакцией электролитов с металлами. Однако в принципе не исключена возможность и химической коррозии металлов в электролитах, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента (молекул или ионов) электролита происходят в одном акте, скорость которого не зависит от величины электродного потенциала металла, с образованием соединений и их последующим растворением. [c.148]

Т. е. ЛК > О, ТО а i — i н идет окисление (растворение) металла если Уме < Уме)обр< Т. е. АУ < О, то = г — г и идет восстановление (осаждение) ионов металла [c.201]

Если восстановление растворенного кислорода является единственным катодным процессом, то, как уже говорилось, наибольшая его скорость равна предельному диффузионному току. Теоретический расчет, выполненный без учета гидролиза ионов, показал, что при 10, 20, 40, 60, 90 °С величины pH приэлектрод-ного слоя соответственно равны 11,35 10,84 10,06 9,32, 8,68 [1]. Более глубокая ( избыточная ) катодная поляризация, приводящая к выделению водорода, сопровождается дополнительным ростом pH. Однако величина этого эффекта невелика вследствие перемешивания раствора пузырьками водорода. Результаты прямых экспериментов удовлетворительно согласуются с расчетными данными и показывают, что при потенциалах восстановления кислорода стационарное значение pH в приэлектродном слое при комнатной температуре равно 10,5 (рис. 4.4), чему отвечает нп = = 0,52 В по н. в. э. Известно, что потенциал коррозии железа в большинстве нейтральных растворов близок к ор = —0.50 В [61. Следовательно, коррозия протекает в условиях, когда скорость окисления металла находится вблизи максимума кривой /а (В). Снижение /а до /эащ = 2 мкА/см (что эквивалентно 0,01 мм/год) требует катодной поляризации дй потенциала аащ = = —0,55 В по н. в. э. Это значение Ваащ, проверенное многолетней мировой практикой, по ГОСТ 9.015—74 выбрано в качестве важного критерия — минимального защитного потенциала ащ-В качестве максимального защитного потенциала поверхностей, имеющих защитные покрытия, принято = —1,2 В по [c.60]

В сообщении Русскому техническому обществу и в ряде последующих работ Чернов подробно останавливается на пороках стальных слит1К01в, уделяя наибольшее внимание причинам и механизму возникновения газовых пузырей и усадочной рыхлости. Одновременно он предлагает нрактичесние мероприятия для устранения этих недостатков. Важнейшим из них является наиболее полное раскисление металла перед разливкой его в изложницы. В 70-е годы было известно два раскислителя жидкой стали — кремний и марганец. Именно они обеспечивают восстановление растворенной в сплаве закиси железа, предотвращают возникновение газообразной окиси углерода, приводящей 1к образованию пузырей в слитке стали. Наиболее энергичным раскислителем является кремний. Однако кремний окисляется (выгорает) в самом начале [c.85]

Подобная закономерность в изменении соотношения между активной и пассивной частями поверхности сложного электрода позволяет объяснить весь ход поляризационных кривых. Поскольку в активной области степень запассивированности поверхности непрерывно растет, это должно привести к увеличению эффективности обычного катодного процесса восстановления растворенного в электролите кислорода, который протекает на пассивной части электрода. Такая дифференциация электрохимических реакций по поверхности частично запассивированного электрода приводит к [c.61]

Оа + 4Н+ + 4е— 2Н2О — восстановление растворенного кислорода в кислой среде [c.22]

О2 + 2НгО -Н 4е — 40Н — восстановление растворенного кислорода в нейтральной (природные воды, почва) или в щелочной среде. В общей форме уравнение катодной реакции выглядит так D + e - D- [c.22]

Восстановление растворенного кислорода ведет к подщела-чиванию раствора электролита. [c.22]

Из табл. П 1 следует, что новая стальная труба, вмонтированная Б затронутый ранее коррозией стальной трубопровод, будет подвергаться ускоренной коррозии. Чугунная графитизирован-ная труба в контакте со стальными трубами будет играть роль более благородного металла почти не растворяясь, но обеспечи- вая на своей поверхности восстановление растворенного кислорода, она будет способствовать усилению коррозии стали. [c.25]

Для гальванической ванны, к которой относятся данные приведенные на рис. 6.4, потенциал меди составляет +0,042 В. Длительное нахождение деталей в гальванической ванне приводит лишь к слабому растворению меди, сопровождающемуся восстановлением растворенного кислорода в качестве катодной реакции. Это растворение не мешает получению удовлетворительного никеля покрытия и полностью подавляется в случае погружения деталей в ванну под током. Проблема нанесения подслоя меди решается путем использования комплексной медноцианистой ванны. Применение ванны кислого меднения поставило бы еще более сложные проблемы, чем применение ванны никелирования из-за более низкого значения pH н большей окислительной способности двухвалентных иоиов меди. Б щелочных растворах цианидов цинк устойчивее меди и поэтому ие вытесняет ее из медноциаиистых растворов. Цинк, погруженный в медиоцнанистую ванну, может корродировать с образованием либо цииката, либо комплексного иона цианида циика 2п(СЫ)4 . В этом случае возможно протекание одной из двух катодных реакций восстановление растворенного кислорода или выделение водорода. Однако сильная поляризация предотвращает быстрое растворение, создаются такие же условия, как в случае меди в никелевых ваннах. Можио получать хорошее покрытие. [c.339]

Так как потенциал коррозии метала в обычных средах является компромиссным потенциалом (суммарный анодный ток равен суммарному катодному току), то па потенциостатическую кривую, полученную методом внещней поляризации, оказывает влияние характер локальной катодной кривой (анализ и интерпретация кривых проведены Эделяну [27] и Мюллером [28]). По этой причине остаток кислорода в растворе, в котором происходит испытание, может вызывать отклонение от обычного хода кривой в виде образования отрицательной петлн В, соответствующей катодному восстановлению растворенного кислорода, которое имеет место после критической точки пассивности. Обычная пассивная область и низкое значение положительного тока возобновляются только при потенциале, как показано на рис. 10.36. Другие ионы могут также влиять иа ток. Если они — окислители, они будут оказывать тот же самый эффект, что и растворенный кислород. Однако некоторые нз них могут увеличивать наблюдаемый ток до значений, намного превышающих действительный коррозионный ток системы. Поляризационная кривая, полученная на титаие [29], показывает уровни тока в пассивной области, которые не согласуются с более низкими скоростями коррозии, определенными гравиметрически, по концентрации ионов Т1 + в растворе. В случае присутствия железа в нейтральной воде [30] плотность тока в пассивной области про- [c.605]

Электрохимическая природа процесса пассивации объясняет, почему анодная поляризация с использованием приложенного тока, а также увеличение катодной площади или скорости катодной реакции (которая повышает поляризацию оставшихся анодных участков) благоприятствуют образованию и сохранению пассивности. Например, высокоуглеродистые стали, в которых имеются участки цементита (Feg ), являющиеся катодами, в концентрированной HNO3 пассивируются значительно легче, чем чистое железо. По этой причине смеси серной и азотной кислот лучше всего хранить (или перевозить) в цистернах из стали с наиболее высоким содержанием углерода. Подобно этому нержавеющие стали, у которых в разбавленной серной кислоте может нарушиться пассивность, сохраняют высокую коррозионную стойкость, если они легированы небольшими количествами более благородных составляющих с низким перенапряжением водорода или с низким перенапряжением катодного восстановления растворенного О2, например Pd, Pt или u [13]. Поляризационная диаграмма, показывающая повышение пассивируемости при наличии катодов с низким перенапряжением, приведена на рис. 28. Повышение коррозионной стойкости в серной кислоте видно на кривых рис. 29. [c.67]

При нарушении сплошности покрытия образуется биметаллическая система алюминиевое покрытие — сталь. Смешанный электродный потенциал этой системы определяется кинетикой и соотношением скоростей анодной и катодной реакций, которые протекают преимущественно на покрытии анодная реакция ионизации алюминия) и на поверхности стальной трубы (катодная реакция восстановления растворенного кислорода или выделения водорода). При температуре 20ОС первоначально электродный потенциал биметаллической системы устанавливается вблизи потенциала питтингообразования алюминиевого покрытия. При потенциале питтингообразования анодная реакция ионизации алюминия поддерживается сопряженной катодной реакцией восстановления кислорода. С увеличением количества питтингов и соответственно площади локального нарушения пассивного состояния покрытия скорость катодной реакции, ограниченная по значению предельным диффузионным током, может оказаться недостаточной для поддержания процесса ионизации алюминия в кинетической области при потенциале питтингообразования. Это приводит к смещению электродного потенциала к более отрицательным значениям. Причем такое смещение происходит тем раньше, чем выше концентрация хлор-ионов. Аналогичное влияние на формирование стационарного потенциала биметаллической системы оказывает повышение температуры. С повышением температуры и концентрации хлор-ионов также наблюдается увеличение смещения в отрицательную сторону электродного потенциала биметаллической системы по сравнению с потенциалом коррозии железа. Наблюдения показали, что с увеличением смещения в отрицательную сторону электродного потенциала биметаллической системы относительно потенциалов коррозии железа степень коррозии участков образцов с нарушением сплошности покрытия уменьшается. За год испытаний при концентрациях хлор-ионов 0,003—0,07 н при температурах 60-80ОС коррозия железа на участках нарушения сплошности покрытия вообще отсутствовала, тогда как при 20°С в подобных испытаниях наблюдался слабый налет ржавчины. [c.64]

Однако Прайер считает, что чувствительность реакции восстановления н растворения окислов железа к изменению pH в 3 раза больше, чем реакции восстановления растворенного кислорода, и что в связи с этим в морской воде с большим содержанием кислорода окисная пленка не будет восстанавливаться, н что эффект от контакта алюминия с железом не будет столь разрушительным, особенно потому, что свободный доступ кислорода будет уменьшать опасность разрушения окисной пленки н алюминии (стр. 474). [c.182]

Горизонтальный участок кривой легко объяснить, если принять, что назначение тока заключается в сохранении на поверхности металла слоя ингибитирующей щелочи. При данной скорости перемешивания существует какая-то минимальная плотность тока, обеспечивающая наличие нужной концентрации щелочи, которая удаляется от поверхности металла в результате движения раствора Если сила внешнего тока слишком мала для полной защиты, то коррозия начинается, и поверхность, затронутая ею, будет увеличиваться до тех пор, пока суммарная плотность катодного тока на части, ще не подвергавшейся коррозии (сумма плотностей тока, обусловленного катодной реакцией, протекающей на электродах местных элементов, а именно восстановлением растворенного кислорода, и тока от внешнего источника), [c.751]

Таким образом, в результате процесса восстановления оксидов железа, части оксидов марганца и кремния, фос( )атов и сернистых соединений, растворения в железе С, iMn, Si, Р, S в доменной печи образуется чугуи, а в результате сплавления оксидов AIjO , СаО, MgO, пустой породы руды, флюсов и золы топлива образуется шлак. Шлак стекает б горн и скапливается на поверхностн жидкого чугуна благодаря меньшей плотности. [c.27]

Диффузионное раскисление осуществляют раскислением Г лака. Ферромарганец, ферросилиций и другие раскислители в мелкораз-мельченпом виде загружак>т на поверхность шлака, Раскислители, восстанавливая оксид железа, уменьшают его содержание в шлаке. В соответствии с законом распределения оксид железа, растворенный в стали, начнет переходить в шлак. Образующиеся при таком способе раскисления оксиды остаются в шлаке, а восстановленное же- [c.31]

В расплавленных солях в отличие от водных и неводных растворов, помимо равновесного обмена ионами, наблюдается также равновесие в результате восстановления мeVaллoм ионов высшей валентности 7Ие + до низшей валентности (растворение ме- [c.153]

Поры закрываются вследствие образования пленки окислов и снова возникают в других местах, где происходит растворение пленкн или ее катодное восстановление. Явление пассивности, по теории Г. В. Акимова, представляет собой динамическое равновесие между силами, создающими защитную пленку (окислителями, анодной поляризацией), и силами, нарушающими ее сплошность (водородными и галоидными ионами, катодной поляризацией и др.). [c.307]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...