Микрогальванические элементы

Представление о том, что коррозия порождается разностью потенциалов между анодными и катодными участками и ее скорость пропорциональна этой разности, лежит в основе так называемой теории микрогальванических элементов Определенный вклад в суммарную скорость коррозии этот фактор действительно вносит. Однако вклад этот весьма невелик, обычно меньше 1—2 %, и исчезающе мал для чистых металлов. В первом приближении поверхность корродирующего металла можно считать изопотенциальной. Скорость коррозии определяется значением анодной плотности тока при коррозионном потенциале. Сказанное относится к микрогальваническим элементам, но не к полиметаллическим системам, где коррозия происходит при контакте разнородных металлических частей значительных размеров. Количественный анализ этих явлений приведен в [2а и 2Ь]. — Примеч. ред. [c.24]

Установлено, что контролирующим фактором этого процесса является скорость диффузии кислорода к катодным участкам коррозионных микрогальванических элементов. Роль угольной кислоты сводится к подкислению коррозионной среды и повышению ее буферной способности. [c.60]

Особенно неблагоприятное влияние на коррозионное поведение алюминия оказывает загрязнение поверхности благородными металлами, так как при этом нарушается сплошность пленки и образуются микрогальванические элементы. [c.132]

Как известно, обязательным условием протекания электрохимической коррозии является наличие микрогальванического элемента, состоящего из катодного и анодного участков. Образование катодных и анодных участков в металле может быть обусловлено тремя основными причинами [c.9]

На рис. 1 показана принципиальная схема коррозионного микрогальванического элемента, а конкретное расположение анодных и катодных участков на поверхности дюралюминия, корродирующего в морской воде, показано на рис. 2, Отмечается различие в значении электродных потенциалов катодных и анодных участков. [c.118]

Рис. 1. Схема коррозионного микрогальванического элемента

Появление коррозионных микрогальванических элементов в случае щелочной хрупкости объясняется различием потенциалов, между телами кристаллитов, выполняющих роль катодов, и их гранями, потенциал которых, вследствие механических напряжений металла в этом месте сильно понижен при известных условиях участки металла вблизи граней кристаллитов являются анодами. При воздействии на напряженный металл раствора, имеющего определенную коррозионную агрессивность, эти напряженные частицы, расположенные по границам зерен можно удалить, не затрагивая частиц в самих кристаллитах. [c.268]

В зоне соприкосновения двух разнородных материалов возникает контактная разность электрических потенциалов. Один металл из этой пары, обладающий менее отрицательным потенциалом по сравнению с другим, является более благородным . Поверхность конструкционного материала может быть неоднородной по химическому составу, по физическим свойствам (местные нагартовки и пр.). Может быть неоднородной и среда-электролит (различная концентрация примесей). Это приводит к образованию макро- и микрогальванических элементов с появлением электрических токов, которые и являются причиной электрохимической коррозии. В системе возникают анодные и катодные участки. Анодные участки обладают более отрицательным электродным потенциалом. Здесь металл переходит в виде гидратированного иона в раствор, оставляя на поверхности электроны (процесс окисления). В области катода притекающие с анодного участка электроны передаются частицам вещества-деполяризатора, например кислорода. В зависимости от того, кинетика какой реакции определяет коррозию, говорят об анодном или катодном контроле скорости коррозии. [c.22]

Микрогальванические элементы возникают также между различными фазами сплавов и даже в чистых металлах, где роль анодов играют границы зерен и другие дефектные участки, а роль катода — тело зерна. Чем больше отдельные фазы (участки) металла отличаются своими электрохимическими потенциалами, тем быстрее происходит коррозионное разрушение. [c.291]

Общие положения. При электрохимической коррозии одновременно протекают два процесса — окислительный (анодный), вызывающий растворение металла на одном участке, и восстановительный (катодный), связанный с выделением катиона из раствора, восстановлением кислорода и других окислителей на другом. В результате возникают микрогальванические элементы и появляется электрический ток, обусловленный электронной проводимостью металла и ионной проводимостью раствора электролита. [c.252]

Бактерии могут вырабатывать серную, муравьиную, уксусную и другие карбоновые кислоты, деполяризовать катодные участки коррозионного микрогальванического элемента, окислять ионы металлов и ассимилировать электроны с поверхности металлов [35]. [c.56]

В соответствии с существуюш,ими представлениями [2, 170], поверхность стали в электролите представляет собой короткозамкнутый многоэлектродный гальванический элемент, составленный из большого количества микроэлементов. Возникновение микрогальванических элементов связано, во-первых, с неоднородностью металлической фазы, которая изменяется вследствие термической и механической обработки, во-вторых, с неоднородностью пленок окислов и загрязнений на поверхности металла и, в-третьих, с неоднородностью жидкой фазы, что обусловлено разницей концентраций как собственных ионов металла в электролите, так и ионов растворенного вещества и газов. [c.17]

Известно, что чугун и углеродистая сталь неоднородны это, ведет к образованию микрогальванических элементов. Участки с более электроотрицательными потенциалами становятся анодами и разрушаются. Процессы разрушения протекают с кислородной деполяризацией. [c.57]

Причина электрохимической коррозии заключается в электрохимической неоднородности поверхности, соприкасающейся с раствором электролита, что приводит к образованию макро- и микрогальванических элементов на поверхности металла, работа котор-ых сопровождается протеканием коррозионного тока (рис. 11-16). [c.651]

Исследуя скорость растворения различных сортов цинка в серной кислоте, швейцарский ученый Де-ля-Рив установил их различную скорость и связал это с наличием в них примесей других металлов, образующих на поверхности цинка короткозамкнутые, микрогальванические элементы. В зависимости от природы примеси скорость коррозии цинка меняется (табл. 8). В соответствии с современными представлениями, процесс коррозии металла есть результат работы гальванических коррозионных элементов. [c.29]

В конце XIX — начале XX веков сложилась система взглядов, известная под названием теории микрогальванических элементов, или теории местных (локальных) элементов. Сущность этой теории сводится к следующему. [c.188]

Металл, погруженный в электролит, в котором он термодинамически неустойчив (т. е. если в электролите имеется деполяризатор, окислительно-восстановительный потенциал которого положительнее обратимого потенциала металла в данных условиях), подвергается электрохимической коррозии, при этом анодная и катодная реакции обычно локализуются на тех участках, где их протекание облегчено. Корродирующая поверхность металла является, таким образом, короткозамкнутым сложным микрогальваническим элементом, материальный эффект работы которого реализуется в виде растворения металла на его анодных участках. [c.93]

Если примеси находятся в алюминии в виде отдельных включений, то во влажной атмосфере и электролитах работают коррозионные микрогальванические элементы. При коррозии в нейтральных средах, в зоне прикатодных участков этих короткозамкнутых элементов, раствор подщелачивается и может разрушать естественную окисную пленку на поверхности металла, обычно предохраняющую алюминий от дальнейшего взаимодействия с внешней средой. Если эти примеси образуют с алюминием твердый раствор или химические соединения, то они участвуют в образовании защитной окисной пленки, снижая ее защитные свойства. [c.7]

Межкристаллитную коррозию котельного металла нужно рассматривать прежде всего как частный случай электрохимической коррозии, протекающей по границам зерен напряженного металла, находящегося в контакте со щелочным концентратом котловой воды. Появление коррозионных микрогальванических элементов вызывается различием потенциалов между телами кристаллитов, выполняющими роль катодов. Роль анодов выполняют разрушающиеся границы зерен, потенциал которых вследствие механических напряжений металла в этом месте сильно понижен. При известных условиях эти грани служат разрушающимися анодами. При повышенных концентрациях МаОН разность потенциалов между телом кристаллитов и- их гранями достигает при высоких температурах столь заметной величины, что ее достаточно для развития электрохимической коррозии. Таким образом, граничные слои зерен оказываются электрохимически повышенно активными, что и приводит к ускоренному протеканию коррозии по границам зерен между кристаллитами напряженного металла. Начавшись, процесс может усиливаться за счет того, что при наличии больших внутренних, напряжений происходит отделение зерна от зерна по ослабленным границам в результате образуется трещина и котловая вода получает возможность еще глубже протекать в металл, в связи с чем происходит разрыв межкристаллических прослоек металла и дальнейшее распространение межкристаллитной коррозии. [c.167]

Наблюдая растворение различных марок цинка в серной кислоте, швейцарский химик Де-ля-Рив в 1830 г. объяснил зависимость скорости растворения от количества примесей действием микрогальванических элементов, образующихся на поверхности цинка. Такое прогрессивное для того времени утверждение было обусловлено многочисленными исследованиями гальванических элементов, открытых в 1820 г. знаменитым итальянским ученым А. Вольта, который впервые обнаружил появление электрического тока при погружении двух различных металлов в раствор соли или кислоты. В гальваническом элементе (рис. 12,а), как это хорошо было известно Де-ля-Риву, цинковая пластина растворяется, а железная, медная или серебряная не растворяются. При коротком замыкании двух металлов ток проходит непо- [c.32]

Рис. 22. Способ обнаружения коррозионных микрогальванических элементов (а) и графики распределения потенциалов и плотности тока (б) на поверхности корродирующего металла

Практика применения для защиты мокрых газгольдеров лакокрасочных перхлорвиниловых покрытий, а также покрытий железным и свинцовым суриком на натуральной олифе показала их неэкономичность и неэффективность пленка покрытия после сравнительно небольшого периода эксплуатации теряет адгезию с металлом, крошится появляются вздутия. При этом, 1 з-за разности потенциалов на отдельных участках поверхности металла образуются микрогальванические элементы, работа которых приводит к возникновению как равномерной, так и точечной коррозии. [c.201]

Таким образом, электрохимическая коррозия — это разрушение сплава, сопровождающееся появлением электрического тока в результате работы множества микрогальванических элементов на корродирующей поверхности металла. Многие детали в условиях эксплуатации подвергаются одновременно разрушающему воздействию коррозии и механической нагрузки. Растягивающие напряжения увеличивают скорость коррозии вследствие разрушения защитной пленки и образования трещин. [c.175]

Впервые высказал идею об электрохимическом механизме коррозии швейцарский химик де-ля-Рив в 1830 г. Он наблюдал разрушение в растворе соляной кислоты цинка и его сплавов, содержащих 10% олова, свинца, меди или железа, и установил, что при растворении равные объемы водорода выделяются соответственно за 217, 24, 12, 5 и 4 с. Это дало возможность предположить, что поверхность металла дифференцирована на катодные (примесь) и анодные (цинк) участки и представляет собой систему микрогальванических элементов. Поэтому сплавы растворяются значительно быстрее, чем чистый металл. При этом на аноде протекает реакция [c.32]

Теория микрогальванических элементов развита в работах Г. В. Акимова и его сотрудников. Их представления о механизме коррозионного процесса реальны и не утратили значения и в настоящее время, хотя, исходя из теории микрогальванических элементов, нельзя, например, объяснить коррозию металлов высокой степени чистоты. [c.33]

При появлении на поверхности металла макро- или микрогальванических элементов на тех участках, где он соприкасается с растворами электролитов и влажным паром, протекает электрохимическая коррозия, которая наиболее часто встречается в практике эксплуатации тепловых электростанций. Этому виду коррозии подвержены водоподготовительное оборудование все элементы тракта питательной воды и трубопроводы, возвращающие конденсат с производства, парогенераторы атомные реакторы конденсаторы паровых турбин и тепловые сети. [c.31]

Визуальные наблюдения ведут и над агрессивной средой. Если она неподвижна, то можно определить зону распространения продуктов коррозии. В электролиты вводят специальные реагенты, позволяющие наблюдать за распределением катодных и анодных участков по поверхности металла. К таким реагентам относятся КзРе(СМ)б-2Н20, с помощью которого можно фиксировать анодные участки по синему окрашиванию раствора, и фенолфталеин, окрашивающийся в розовый цвет под действием щелочной реакции на катодных участках металлической поверхности. Применение этих реагентов позволяет наблюдать за появлением на поверхности металла коррозионных микрогальванических элементов. [c.39]

Борьбой с коррозией человечество вынуждено было заниматься ещё в древности, на заре своего развития одновременно с наступлением железного века . Ещё в пятом веке до н.э. древние феки для защиты железа от коррозии покрывали его оловом, полировали, оксидировали. Основы учения о коррозии металлов возникли на стыке двух наук - материаловедения и физической химии. Первым научным подходом в области коррозии принято считать работы великого русского учёного - естествоиспытателя М.В.Ломоносова, который в своей диссертации в середине 18 столетия открыл закон сохранения массы реагирующих веществ и обнаружил явление пассивности" у стали. В 1748 году М.В.Ломоносов высказал мысль и впоследствии (1756 г.) подтвердил её на практике, что при нагревании металлы соединяются с воздухом, образуя окалину (см. п. 1.1). В 1773 году эта первая научная теория окисления металлов бьша дополнена французским химиком А.Л.Лазуазье, доказавшим, что металлы при окисленрги соединяются с наиболее химически активной частью воздуха -кислородом. Основоположником учения электрохимической коррозии принято считать швейцарского физикохимика А.-А. Де ля Рива, который в начале прошлого столетия (1830 г.) открыл теорию коррозии микрогальванических элементов, хотя ещё в 1750 году М.В. Ломоносов высказал мысль, что металлы в кислых спиртах растворяются иначе, чем соли в воде . Большой вклад в развитие электрохимической коррозии внес английский физик, почетный член Петербургской Академии наук М. Фарадей. Руководимый идеей о единстве сил природы, он эмпирически в 1833... 1834 годах открыл законы [c.6]

Для оборудования, эксплуатирующегося в контакте с морской водой, типичным видом коррозионных разрушений является подповерхностная коррозия. Она начинается с поверхности, но преимущественно распространяется под поверхностью таким образом, что процесс разрушения и продукты коррозии оказываются сосредоточенными в некоторых областях в металле (каверны). Подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание металла и его расслоение. Такой вид разрушения металла часто встречается в узких щелях, негерметичных механических узлах, под слоем накипеобразных отложений, т. е. в обедненных кислородом зонах. Содержание кислорода в каверне еще ниже. Металл в области каверны становится анодом коррозионной пары дифференциальной аэрации, а катодом служит участок поверхности металла, контактирующий с хорошо аэрированной водой. В результате действия микрогальванического элемента происходит перенос ионов С1 в анодное пространство, что еще больше интенсифицирует процесс коррозии. Все это приводит [c.14]

Исследования структуры пленки, формирующейся при добавлении в воду Ре504, позволили определить возможный механизм защитного действия соединений железа [80]. Собственная оксидная пленка на внутренней поверхности медного сплава состоит из двух слоев оксидов внутреннего прилегающего к металлу слоя СпгО и внешнего контактирующего со средой СпгО — СиО. Соотношение толщины оксидных слоев лимитируется многими факторами. Оксидные пленки такого типа имеют микропоры, по которым диффундируют ионы. Это приводит к образованию связанных друг с другом коррозионных микрогальванических элементов и способствует протеканию общей равномерной коррозии сплава. Однако вследствие возможной гетерогенности поверхности сплава (что связано с методом изготовления, с образованием инкрустаций при эксплуатации, повышением концентрации солей в воде при аварийных или технологических простоях системы и в результате местных повреждений защитного оксидного слоя) возникают условия для протекания язвенной коррозии и как результат такого процесса наблюдается быстрое образование сквозных свищей. Нестабильность защитного слоя из оксида меди влияет и на другие виды коррозионного и коррозионно-эрозионного разрушения. [c.150]

Исключительное значение для обоснования электрохимического механизма коррозии имели работы выдающегося английского ученого М. Фарадея, установившего законы электролиза, швейцарского химика А. Де-ля-Рива, объяснившего растворение цинка в кислоте действием микрогальванических элементов, русских фи-зико-химиков Н. Н. Бекетова, исследовавшего в 1865 г. явления вытеснения из растворов одних металлов другими и И. Н. Каян-дера, пришедшего в 1881 г. к выводу, что растворенные вещества распадаются на составные части, а также шведского химика [c.9]

Электрохимическая коррозия — это разрушение металла, со провождающееся появлением электрического тока в результате работы множества микрогальванических элементов на корродирующей поверхности металла. Материальный эффект электрохимического разрушения (растворения) сосредоточен на анодных участках корродирующего металла. Для анодного растворения металла необходимо одновременное протекание катодного процесса — ассимиляции электронов деполяризатором. Кроме того, для протекания электрохимической коррозии необходимо прохождение электронов в металле и ионов в электролите. [c.58]

Возможность применения протектора из цинка для борьбы с коррозией стальных корпусов мин, т. е. с коррозией, происходящей в результате деятельности микрогальванических элементов была открыта академиком Б. С. Якоби в 1856 г. Под руководством Б. С. Якоби выполяены большие исследования электрохимического метода защиты. [c.4]

Исключительное значение для обоснования электрохимического механизма коррозии имели работы выдающегося английского ученого М. Фарадея, установившего в 1833—1834 г. законы электролиза, швейцарского химика А. Де-ля-Рива, объяснившего растворение цинка в кислоте действием микрогальванических элементов, русских физико-химиков Н. Н. Бекетова, исследовавшего в 1865 г. явления вытеснения из растворов одних металлов другими, и Н. Н. Каяндера, пришедшего в 1881 г. к выводу, что растворенные вещества распадаются на составные части, шведского химика С. Аррениуса, сформулировавшего в 1887 г. теорию электролитической диссоциации, и немецкого физико-химика В. Нернста, объяснившего в 1888 г. механизм возникновения электродных потенциалов. [c.10]

Второй способ предназначен главным образом для определения пористости катодных покрытий на стали. В этом случае на покрытие накладывают фильтровальную бумагу, смоченную раствором, содержащим железосинеродистый калий (10 г/л) и хлорид натрия (20 г/л). В результате образования в порах микрогальванических элементов растворяется покрываемый металл — железо, с ионами которого реактив образует соединение синего цвета — турнбулеву синь. Пористость покрытия выражают количеством синих пятен, приходящихся на единицу поверхности. Этот метод можно применять также для определения пористости покрытий на меди и ее сплавах. [c.209]

Сульфиды железа снижают долговечность в водной среде, они являются микроконцентраторами напряжений и образуют микрогальванические элементы. Долговечность стали 16ГНМА выше долговечности 16ГНМ при малоцикловом термическом нагружении примерно в 20 раз. [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...