Коррозия поляризация металла окислите

Сложность процесса коррозии лучше осознается, если учесть, что она зависит от множества факторов, характеризующих условия окружающей среды, а также электрохимический и металлургический аспекты явления. Например, на тип и скорость процесса коррозии влияют анодные реакции и степень окисления, катодные реакции и степень восстановления, торможение коррозии, поляризация или сдвиг по фазе, явление пассивности, наличие окислов, скорость движения, температура, концентрация коррозионного вещества, вид гальванических элементов, участвующих в коррозионных реакциях, и структура металла. [c.592]

В кислых средах уменьшение поляризации катода в основном происходит за счет высокой концентрации водорода (водородной деполяризации). В нейтральных средах наблюдается в основном кислородная деполяризация за счет кислорода, растворенного в среде, а в щелочных средах большое значение в процессе деполяризации приобретают защитные пленки окислов. Но необходимо отметить, что коррозия железа термодинамически возможна в нейтральных средах (например, в воде) и при водородной деполяризации в таких средах, например, при t = 2Ь°С, рН=7 для водородной деполяризации необходимо, чтобы металл имел потенциал более отрицательный, чем (—0,228 в), что вполне возможно [35]. [c.18]

Сравнение значений стационарных потенциалов железа (потенциалов коррозии) в нейтральных электролитах (—0,3- —0,4 В) со значениями потенциалов образования окислов железа приводит к выводу, что уже при незначительном смещении потенциала железа или стали в положительную сторону от стационарного параллельно процессу ионизации металла на электроде должна протекать реакция окисления, приводящая к возникновению на поверхности окисных слоев. Эта реакция, поскольку она является электрохимической, должна при анодной поляризации, так же как и [c.12]

Вопрос Битвам). Вы совершенно точно показали, что содержание водорода в цирконии -может значительно увеличиваться в процессе коррозии. С другой -стороны, известно, что в определенных условиях может происходить образование гидрида, иногда даже в значительных количествах. Ваш вывод, основанный на сравнении сплавов с добавками железа или никеля, о том, что водород, находяш,ийся в металле, не играет роли ускорителя, мне кажется очень важным. В то же время ваши попытки доказать в своих опытах, что пленка окисла повреждается при прохождении водорода, меня несколько удивили, так как для этого процесса необходима диффузия протонов через пленку, чтобы они могли разрядиться на межфазной поверхности металл — окисел. До сих пор предполагали, что водород, образующийся при катодной поляризации, достигает внешней поверхности окисла (или включений). Короче говоря, можно ли заранее определить, пересекут ли раньше окисную пленку электроны или протоны или это произойдет одновременно [c.200]

Исследованиями явлений разных видов коррозии металлов [138] установлено, что их основой служат химические и электрохимические процессы, протекающие между поверхностью металла и соприкасающейся с ней коррозионной средой. В результате этих процессов поверхность металла покрывается пленкой окислов или тонким слоем продуктов электролиза. В обоих случаях эти выделения на поверхности металла пассивируют его, т. е. уменьшают или прекращают процесс коррозии. Всякое разрушение защитного слоя окислов или продуктов поляризации на поверхности металла (очистка металла от продуктов коррозии, растворение их в электролите или растрескивание защитной пленки окислов) создает условия для возобновления активности процессов коррозии. [c.209]

Наряду с электрохимической поляризацией пассивность металлов оказывает благоприятное влияние на уменьшение коррозионного разрушения металла. В отличие от поляризации пассивность может возникать и при отсутствии тока. Пассивность определяет коррозионную стойкость многих металлов и сплавов в естественных условиях. Так, алюминий на воздухе покрывается тонким слоем окиси, защищающей металл от коррозии. Железо, вследствие образования на его поверхности тонкого слоя окисла, весьма устойчиво в концентрированной азотной кислоте. При наличии в воде небольшого количества углекислоты на поверхности свинца образуется весьма устойчивая пленка углекислого свинца. [c.15]

Магний и его сплавы электроотрицательны (анодны) и окисляются (переходят в раствор), находясь в электрическом контакте с другими металлами в электролите. Коррозия магния подчиняется главным образом катодному ограничению, т. е. поляризация постороннего катода, находящегося в контакте [c.147]

Рассматривая рис. V, , У,3 и У,4, мы видим, что окислитель, восстанавливаясь, заставляет потенциал металла сдвинуться от равновесного в сторону более положительных значений. ТУГожно сказать, что металл поляризован окислителем, если под поляризацией понимать навязывание электроду потенциала, отличного от равновесного. И не совсем понятно, почему в современной литературе, особенно коррозионной, окислитель часто называют деполяризатором. Так, коррозию в кислотах, когда металл окисляется ионами Н" , навязывающими ему потенциал более положительный, чем равновесный, называют коррозией с водородной деполяризацией , коррозию при окислении металла кислородом — коррозией с кислородной деполяризацией . Мы останавливаемся на этом мелком вопросе потому, что название деполяризатор вместо окислитель искажает химическую природу явления. Окислитель поляризует металл, сообщая ему сверх равновесного потенциала некоторую величину Аф, вызывающую окисление, а не снижает Дф, т. е. не деполяризует металл. [c.169]

Эти же авторы установили, что пленка, образовавшаяся на цирконии в воде при температуре 328 С, разрушается в процессе катодной поляризации образца, как при температуре испытаний, так и при комнатной. Однако прямой зависимости между повреждением пленки и количеством выделившегося водорода нет. Как указывалось выше, увеличение содержания водорода в цирконии до 50 мг кг на его коррозионной стойкости в воде при высокой температуре не отражается. В паре при температуре 370° С у циркония с концентрацией 10 000 мг кг водорода, увеличение массы за 42 суток в три раза превышало это увеличение при концентрации водорода в цирконии 4 мг1кг. Из имеющихся данных невозможно установить, как диффундирует водород через окисную пленку к металлу — в виде молекулы или в виде иона. Томас [111,234] считает, что меньшее поглощение водорода сплавами циркония с оловом объясняется уменьшением скорости диффузии водорода под влиянием стремления ионов и п" к ассоциации в окисной решетке. Образование же гидридов циркония на поверхности раздела металл — окисел может привести к нарушению сцепления окисного слоя с поверхностью металла и в результате — к более быстрой точечной коррозии, а иногда — к разрыхлению окисла. В последнем случае образование гидрида является причиной перехода от первоначальной (небольшой) скорости коррозии к последующему быстрому разрушению. Другие исследователи полагают, что гидридные включения способствуют защите циркония от коррозии в пределах ограниченной области, а коррозионно стойкий материал защищается равномерно распределенными включениями. При распределении же включений лишь по границам зерен цирконий корродирует интенсивно. [c.222]

Следовательно, в результате 1иоследова Ний автору удалось устаиовить, что водород, образующийся при катодной поляризации, проходя через окионые пленки на сплавах циркония или проникая в металл, может вызвать растрескивание этих пленок и ухудшить их защитные свойства. Защитные элементы цирка-лоя 2 стабилизируют (Окисел от вредного действия водорода, препятствуя его проникновению в окись и в металл. При коррозии циркония, полученного по методу Кролля, в водяном паре водород не только способствует растрескиванию окисла, но также увеличивает скорость роста пленок, по крайней мере, в начальный период реакции. [c.197]

Ответ. Уже многими учеными было установлено, что водород, находящийся в металле, оказывает очень слабое влияние на коррозию. Нам удалось наблюдать наиболее сильное действие водорода при его проникновении. Очевидно, при прохождении водорода через окисную пленку происходит второй катодный процесс миграция протонов от поверхности к металлу. Момент, когда катодный ток распределяется между этим процессом и процессом прохождения электронов в обратном направлении, пока еще не определен. Как мне кажется, Дралей предположил, что действие железа и никеля в алюминии сводится не только к возникновению образований, но к понижению электронной проводимости окисла, что мешает проникновению водорода, образующегося при катодной поляризации. [c.200]

В тех случаях, когда при коррозии на поверхности металла образуется окисный (или солевой) слой в виде сплошного, изолирующего ее от раствора чехла, дальнейшее анодное окисление металла непременно будет включать стадию доставки участников реакции через этот слой. Поскольку перенос вещества через твердую фазу в обычных условиях процесс довольно медленный [1], можно предполагать, что стадия переноса через слой окисла, по крайней мере в некоторых случаях, окажется наиболее медленной стадией, определяющей скорость процесса окисления металла в целом. Экспериментальное выявление концентрационной поляризации в твердой фазе представляет, однако, известную трудность. Прямые методы обнаружения концентрационной поляризации, применяющиеся при исследовании реакций с переносом реагентов в растворе (по влиянию конвекции или по изменению концентрации реагентов), в данном случае непригодны. Из косвенных, релаксационн ых методов исследования высокочастотные методы имеют ограниченную применимость. Они не могут обнаружить концентрационную поляризацию тогда, когда для ее проявления требуется время, более длительное, чем длительность единичного импульса, которая у этих методов очень мала. При импедансном методе, например, она не превышает нескольких миллисекунд, так как нижний предел рабочих частот у этого метода не ниже 200 гц. Следовательно, в случаЖс, когда для проявления концентрационной поляризации необходимо, например, несколько секунд или минут, этот метод обнаружить ее не сможет. Такие случаи, оказалось, не так уже редки на практике, и применение к ним высокочастотных методов может привести к ошибочным выводам относительно природы скорость определяющей стадии процесса [2]. Вероятность возникновения такого случая увеличивается, как увидим ниже, при замедлении электрохимической стадии процесса, т. е. при его истинной пассивации . Поскольку именно пассивные металлы представляют для нас наибольший интерес, требовалось изыскать метод, который был бы в принципе свободен от указанного ограничения. В поисках его мы обратили внимание на метод потенциостатической хроноамперометрии, предложенный и апробированный на реакциях, протекающих с пе- [c.80]

Поэтому при этих условиях величина коррозионного тока, как это следует из рис. 2, соответствует или близка теоретически рассчитанным значениям ее. Анодная реакция ионизации адсорбированного водорода (4) при поляризации титана переменным током в кислых растворах, по-видимому, имеет гораздо меньшее значение, чем при коррозии железа в этих же условиях. Последнее объясняется, очевидно, тем, что более легко образующаяся в анодный полупериод тока на поверхности титана адсорбционная или окисная пленка препятствует адсорбции водорода в катодный полупериод. Это объяснение подтверждается данными работы [7], в которой непосредственно было установлено, что наличие окислов на поверхности титана сильно затрудняет адсорбцию на нем водорода и последующее наводоражива-ние металла. Аналогичное явление отмечено также в работе [8], в которой показано, что присутствие на поверхности электрода адсорбированного или прочно связанного кислорода значительно уменьшает адсорбцию водорода при катодной поляризации платины в 1 Ж растворе НаЗО . [c.88]

Основная причина этого явления—возникновение нек-рой эдс, обусловленной тем, что потенциал Ре больше 2 Н (Ре Ре = —0,43У Н2 2Н = 0). Образовавшееся двувалентное железо окисляется дальше кислородом в Ре трехвалентное и т. о. образует Р. Выделяющийся Н2 осаждается на поверхности железа в виде пленки (см. Поляризация), препятствующей течению электрич. тока от железа. к воде. Всякая причина, ведущая к удалению пленки водорода (деполяризация), будет способствовать усилению процесса ржавления. Для предохранения железа от Р. надо железную поверхность 1) или защищать от возникновения электрич. тока, покрывая ее изоляционными защитными слоями краска, не проводящая тока, бетон, если он водонепроницаем (отсутствие трещин), прочно приставшая по всей поверхности окалина и т. д. 2) или поставить железо в такие условия, чтобы оно не могло являться анодом при возникновении электрич. тока, например оцинкова-нием и т. п. Наклепанное железо вследствие холодной обработки обладает большей способностью к ржавлению, чем ненаклепанное (см. Наклеп), Ржавление, действуя разрушающим образом на железо, приносит громадный вред во всех отраслях народного хозяйства. О способах предохранения железа от Р. см. Коррозия металлов. [c.367]

В наших исследованиях было высказана [36] п обосновано [12, 37 предположение, что в пассивирующих условиях нержавеющая сталь, содержащая примесь платины или палладия, т е наиболее активных катодов, пассивируется более легко и более устойчиво, чем та же сталь, не содержащая благородных присадок. Аналогичное влияние оказывает и добавление солей этих металлов в раствор. В последнем случае образование добавочных микрокатодов на поверхности стали происходит вследствие электрохимического вытеснения более благородых ионов из раствора менее благородными ионами растворяющегося металла. Возникающая пассивность объясняется усилением анодной поляризации активных (анодных) участков корродирующей поверхности за счет контакта с добавочным катодным включением. Если на инертных катодных включениях может установиться достаточно положительный потенциал, характеризующий окислительно-восстановительный потенциал среды, и если поверхность катодов достаточно велика (нет большой поляризуемости катодов), то в условиях отсутствия активных анионов в растворе потенциал анодных участков будет смещаться в положительную сторону. Если при облагораживании потенциала анода будет достигаться потенциал процесса анодного образования фазового или адсорбционного окисла, то за счет этого будет достигнуто пассивирование анодов и, следовательно, общее прекращение коррозии, как это разбиралось выше, [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...