Реакции коррозионные катодная

Очень ценные сведения о кинетике электродных реакций коррозионных процессов дают поляризационные кривые V = / (i) (см. с. ]94), которые получают, измеряя потенциал электрода из исследуемого металла при анодной и катодной поляризации его (пропускание тока возрастающей силы прямого и обратного направления) от внешнего источника постоянного электрического тока на установках, подобных изображенной на рис. 345. [c.456]

Основываясь на том, что,изменяя скорость коррозионного процесса, ингибиторы должны влиять на кинетику электрохимических реакций, У.Р. Эванс классифицировал все ингибиторы на анодные, катодные и смешанные, имея в виду, что первые замедляют анодную реакцию, вторые — катодную, а третьи — обе реакции одновременно. Такое деление ингибиторов часто применяют к неорганическим соединениям в водных средах. [c.141]

Чаще всего ингибитор оказывает одинаковое действие на всю металлическую поверхность, не проявляя повышенной эффективности на анодных или катодных участках, т. е. замедляет одновременно обе реакции. Коррозионный потенциал металла изменяется не очень сильно (чаще всего менее чем на 0,1 В), однако скорость коррозии резко снижается. Одна из существенных особенностей органических ингибиторов травления состоит в том, что их вводят в небольших количествах. Обычно концентрации ингибиторов травления составляют величину порядка 0,01—0,1%. [c.60]

Важно отметить, что образование осадка Fe(0H)2 обычно происходит не непосредственно на корродирующей поверхности металла, а в толще раствора, где встречаются диффундирующие продукты катодной и анодной реакции коррозионного процесса. Полученный при этом рыхлый осадок не изолирует металл от доступа электролита и не может поэтому прекращать коррозию металла. Только в тех случаях, когда катод и анод находятся в непосредственном контакте, можно ожидать образования на корродирующей поверхности пленки гидроокиси, способной защищать металл от коррозии. В некоторых случаях продукты коррозии могут претерпевать дальнейшие, более сложные изменения, вступая во взаимодействие, например, с кислородом, растворенным в воде [c.18]

В тех случаях, когда обратимый электродный потенциал в заданных условиях коррозии близок к обратимому потенциалу катодной реакции, коррозионный ток мал и металл обладает высокой коррозионной стойкостью (см. формулу (15.6)). [c.474]

Электродные процессы, уменьшающие поляризацию, это процессы деполяризации. Деполяризация уменьшает смещение потенциалов у электродов и увеличивает скорость коррозии. Совмещенный график поляризационных кривых, выражающих зависимость скорости катодной и анодной реакций коррозионного процесса от потенциала, называется поляризационной коррозионной диаграммой (рис. 8.2), Наклон поляризационных кривых характеризует скорость протекания электродной реакции и находится в прямой зависимости от поляризационного сопротивления и силы тока чем меньше угол наклона, тем больше скорости электродной реакции, так как снижается сопротивление электрода протеканию на нем реакции. Величины tg а и tg р представляют собой соответственно поляризационные сопротивления катода и анода определяющие контролирующий фактор процесса коррозии (см. рис. 8.2). [c.203]

Одной из особенностей электрохимической коррозии является зависимость скорости ее от электродных потенциалов анодной (1.1) и катодной (1.2) реакций. Как видно на рис. 5, в процессе коррозии значения электродных потенциалов изменяются потенциал анодной реакции (кривая /м) смещается в сторону более положительных значений, а потенциал катодной реакции (кривая /н) — в сторону более отрицательных. Кривые г м и н характеризуют зависимость скоростей анодной (растворение металла) и катодной (выделение водорода) реакций коррозионного процесса от потенциала — анодная и катодная поляризационные кривые. Точка пересечения анодной и катодной кривых указывает на оси абсцисс максимальную плотность тока коррозии, а на оси ординат — потенциал коррозии. [c.19]

Запишите катодные реакции коррозионного процесса в водных растворах и уравнения для расчета их равновесных потенциалов. [c.26]

В том случае, когда металл не поляризуется внешним током и электрод сравнения находится на некотором расстоянии от металла — вне действия электрического поля коррозионного микроэлемента, измеряется потенциал коррозии (стационарный потенциал), соответствующий гипотетическому максимальному току кор-розии. Поэтому при построении коррозионных диаграмм обычно сопоставляют величину стационарного потенциала с током коррозии, вычисленным из величины потери массы металла по закону Фарадея. На коррозионных диаграммах приводят также значения равновесных потенциалов для катодной и анодной реакций коррозионного процесса. [c.54]

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]

Если катодный процесс состоит из двух параллельно идущих катодных реакций — ионизации кислорода и выделения водорода (смешанная кислородно-водородная деполяризация), то анодная и катодная поляризационные кривые пересекутся на коррозионной диаграмме правее точки D (рис. 185), соответствующей началу водородной деполяризации на катодных участках, например в точке К. Степень контроля катодного процесса в этом случае характеризуется соотношением силы коррозионного тока, определяемого процессом ионизации кислорода 1о, = и силы коррозионного тока, определяемого процессом выделения водорода /и, = /г —/д, [c.277]

Поляризация внешним переменным током железа, олова, меди и цинка в различных средах, как показали исследования Ю. Н. Михайловского и М. А. Толстой, увеличивает их коррозию наблюдаемый при этом материальный коррозионный эффект определяется суммарной скоростью катодных реакций, не связанных с разрядом собственных ионов этих металлов, в катодный полупериод переменного тока. [c.367]

Коррозионный процесс вследствие, электрохимических реакций, протекающих раздельно на анодных и катодных участках, сопровождается перемещением электронов от анодных к катодным участкам и ионов в растворе, т. е. протеканием электрического тока. Количество электричества, перетекающего за определенное время от анодных к катодным участкам, эквивалентно скорости коррозии. [c.58]

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов. [c.71]

Во всех этих случаях растрескивание вызывают атомы водорода, проникающие внутрь металла либо в результате коррозионной реакции, либо при катодной поляризации (521. Сталь, содержащая водород в междоузлиях кристаллической решетки, не всегда разрушается. Она почти всегда теряет пластичность (водородное охрупчивание), но растрескивание обычно происходит только при одновременном воздействии высокого приложенного извне или остаточного растягивающего напряжения. Разрушения такого типа называют водородным растрескиванием под напряжением (или просто водородным растрескиванием). Трещины в основном транскристаллитные. В мартенситной структуре они могут проходить по бывшим границам зерен аустенита [52]. [c.149]

Катодные ингибиторы влияют на скорость катодной реакции коррозионного процесса. К ним относятся активные восстановители, свяэыващие кислород и уменьшающие его содержание в растворе ( например, сульфид натрия или гидрозин), защищающие вещества, уменьшапцие поверхность катода за счет образования пленок труднорастворимых соединений ( например, Со(НСй ) или 2п 50ц ), [c.53]

Катодные ингабиторы влияют на скорость катодной реакции коррозионного процесса. К ним относятся активные восстановители, связывающие кислород и уменьшающие его содержание в растворе (например, сульфид натрия или гидразин), защищающие вещества, уменьшающие поверхность катода за счет образования пленок труднорастворимых соединений, а также вещества, затрудняющие катодную реакцию коррозии металла (катионы тяже.тых металлов, например, висмута и мыпхьяка). [c.26]

Анодная и катодная реакции коррозионного процесса являются первичными процессами электрохимической коррозии. При коррозии возмояшы и вторичные процессы, связанные с образованием вторичных, зачастую труднорастворимых продуктов коррозии, существенно снижающие скорость коррозионного разрушения металлов. Так, железо и стали, растворяясь в крепкой (70 % и выше) серной кислоте, образуют нерастворимый в ней сульфат, защищаюнщй поверхность от воздействия среды. При коррозии сталей в средах с pH > 5,5 на поверхности образуется труднорастворимый-вторичный продукт — гидроксид железа (II), который в результате взаимодействия с растворенным в среде кислородом образует еще более труднорастворимый продукт — бурый гидроксид железа (III), обладающий хорошими защитными свойствами [42]. [c.24]

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]

Можно убедиться в том, что при наличии диффузионных ограничений, когда катодный участок макропары работает в режиме предельного тока, соотношение между 0 и 1—0 будет оказывать влияние на силу тока макропары только в одном направлении чем больше доля катодной зоны 1—0, тем больший ток будет давать макропара. Его величина просто равна id (1—0). Этот вывод был сделан еш,е Акимовым, подчеркнувшим то обстоятельство, что при работе коррозионного элемента с кислородной деполяризацией (в модельных опытах) площадь анода и сами поляризационные его характеристики не оказывают влияния на силу тока. В соответствии с этим сила тока ма.кропары будет монотонно возрастать по мере увеличения катодной зоны до тех пор, пока не переменятся факторы, контролирующие скорость катодного процесса. Например, можно предвидеть, что при очень резком сокращении анодной зоны катодный процесс станет опре-деляться уже не диффузионными, а кинетическими факторами, т. е. замедлеиностью самой восстановительной реакции в катодной зоне. [c.171]

Электрохимическая коррозия металлов и сплавов имеет место при контакте с влажными газами и жидкими электролитами (водные растворы, расплавы). Для этих процессов характерно пространственное разделение компонентов, участвующих в реакциях окисления (анодные реакции) и реакциях восстановления (катодные реакции). В реальных условиях поверхность технического металла или сплава является обычно электрохимически неоднородной — отдельные участки ее (анодные и катодные) обладают различными значениями электродного потенциала. Причины электрохимической неоднородности весьма многочисленны из-за включений, неоднородных и несплощных пленок из продуктов коррозии, напряжений различного рода и знака, различной концентрации компонентов-окислителей на отдельных участках. Таким образом, на поверхности технического металла или сплава возникают бесчисленные микрогальванические коррозионные элементы (микропары), генерирующие коррозионный ток, суммарная величина которого определяет материальный эффект коррозии. Возможно также возникновение макрогальванических коррозионных элементов (макропар) в тех случаях, когда локализация анодной и катодной реакции происходит на значи- [c.116]

Если в состав защитной пленки с низкой адгезией к металлу включен водорастворимый ингибитор коррозии или если сам электролит, проникающий через пленку смазочного материала содержит водо- или водомаслорастворимые ингибиторы, то торможение электрохимической коррозии будет проходить по детально изученным механизмам ингибирования в водных средах в результате торможения анодной и (или) катодной реакции коррозионного процесса. [c.80]

Скорость разряда водорода на поверхности металла взначитель-ной степени зависит от природы металла. Это наблюдение следует всегда иметь в виду при рассмотрении коррозионных катодных реакций, протекающих в основном с водородной деполяризацией. В частности, следует принимать во внимание состав поверхности металла, [c.95]

Рис. 1. Анодная потенциостатическая кривая, объясняющая механизм изменения ингибиторами скорости коррозии. АБВГД — анодная кривая для исходного электролита АВГД — анодная кривая для случая, когда ингибитор тормозит анодную реакцию ЕЖ — катодная поляризационная кривая для реакции восстановления кислорода ИК — катодная кривая для ингибитора, восстанавливающегося с малой скоростью ЛМ — катодная кривая для ингибитора, восстанавливающегося с большой скоростью фь q>2, Фз, ф4 — стационарные потенциалы г ь I z, I3, i 4 — коррозионные токи inii — ток полной пассивации

Анион органического вещества, имеющий небольшие размеры, действительно ускоряет указанные реакции в этом случае он не ингибитор, а стимулятор коррозии. Анионоактивные вещества с длинной гидрофобной цепью могут быть, наоборот, ингибиторами коррозии, потому что, во-первых, они в растворе кислоты уподобляются веществам неионогенного типа, механизм действия которых уже рассмотрен во-вторых, вещества с более длинной гидрофобной цепью создают в приэлектродном слое более слабое электрическое поле, поэтому влияние их на изменение потенциала в реакционной зоне ослабевает. Как видно из рис. 3, б (кривая 3) в случае адсорбции анионов с более длинной гидрофобной ценью скачок потенциала в реакционной зоне уменьшается (г зР << г 5Р). Следовательно, в соответствии, с теорией замедленного разряда, уменьшаются скорости электрохимических реакций коррозионного процесса. Поэтому эффективность действия таких ингибиторов увеличивается. В то же время, как показали исследования [7, 8], в отличие от анионов органичен ских веществ ионы галогенов, хотя и имеют небольшие размеры, все-таки являются не стимуляторами, а ингибиторами коррозии стали в серной, хлорной и соляной кислотах. Объяснение наблюдаемому явлению дано в работе [8]. Авторы предположили, что при специфической адсорбции анионов на поверхности стали образуется хемисорбированное соединение атомов железа с этими ионами. Диполи этих соединений располагаются своим отрицательным концом в сторону раствора. В соответствии с рассмотренной схемой адсорбции ионов галогенов я з1-потенциал сдвигается в положительную сторону. Вследствие этого катодная реакция восстановления Н3О+ и анодная реакция ионизации металла замедляются, вызывая общее замедление растворения стали. В результате специфической адсорбции ионов галогенов уменьшается положительный заряд металлической обкладки двойного слоя. Поэтому облегчается адсорбция катионов органических веществ и увеличивается ингибирующее действие этих катионов в присутствии ионов галогенов. Механизм действия анионов органических и неорганических веществ различен. Поэтому понятно, почему в присутствии анионов органических веществ эффективность действия катионов органических веществ выражена меньше [3, 7]. Эффективность неионогенных веществ в присутствии анионов неорганических веществ также увеличивается. [c.135]

Распределение тока и металлов на поверхности катода 124—129 Рассеивающая способность электролитов 125 Растрескивание внутрикристал-литное 33 Реакции коррозионные анодная 13 катодная 13—15 особенности 20 Регуляторы роста кристаллов 120 [c.207]

Во всех этих случаях введение дополнительного окислителя в растворе приводит к ускорению катодных реакций коррозионного процесса. Однако Ре +-ионы ускоряют и ионизацию титана, а Ni2+-H0Hbi и Си +-ионы способствуют пассивации. [c.148]

Представление о стационарном потенциале с успехом было применено в лаборатории Хаккермана при исследовании коррозии железа в кислоте, при наличии в растворе окислителей и без них. Скорость коррозии в 2 н НС1 в отсутствие воздуха не зависела от скорости перемешивания, но в кислоте, насыщенной воздухом, при вращении образцов она увеличивалась в 1,6 раза. Зти результаты дают основание считать, что скорость растворения в кислоте, не обладающей окислительными свойствами, контролируется обеими реакциями коррозионного процесса (катодной и анодной) и не зависит от концентрации ионов двухвалентного железа. При наличии кислорода в системе он катодно восстанавливается и увеличивает скорость растворения, которая затем становится зависимой от скорости восполнения кислорода, как это было обнаружено в старой работе Ван-Наме, Уитмена и др. (см. ниже). [c.760]

Вк и Ва - соответственно наклоны тафелевых участков поляризационной кривой для анодной и катодной реакций коррозионного процесса. Увеличение поляризационного сопротивления свидетельствует об умень- [c.16]

Все это справедливо и для электрохимического коррозионного процесса, протекание которого аналогично работе короткозамкнутого гальванического элемента возникающий из-за наличия начальной разности потенциалов катодной и анодной реакций Е обр = ( Joep—( а)обр процесс электрохимической коррозии сопровождается перетеканием электрического тока от анодных участков к катодным в металле и от катодных участков к анодным в электролите, которое вызывает поляризацию на обоих участках. Эти явления дополнительно тормозят протекание коррозионного процесса. [c.193]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

При отсутствии пассивности скорость коррозии металлов в условиях сильной аэрации определяется в основном перенапряжением ионизации кислорода. В этом случае скорость коррозии металлов сильно зависит от природы и содержания катодных примесей или структурных составляющих чем ниже перенапряжение ионизации кислорода на микрокатодах и чем выше содержание этих микрокатодов, тем больше скорость катодной реакции [см. уравнения (488а) и (4886)], а следовательно, и коррозионного процесса. [c.243]

Не полностью используемый бактериями на окислительные процессы кислород обеспечивает протекание катодной деполяриза-ционной реакции грунтовой коррозии стали в анаэробных условиях. Сероводород уменьшает перенапряжение водорода в кислых и слабокислых грунтах, облегчая протекание катодного процесса в этих условиях. Сульфид-ионы, действуя как депассиваторы, а также связывая железо в труднорастворимые и малозащитные сульфиды, растормаживают анодный процесс коррозии стали. По данным некоторых исследователей, скорость коррозионного разрушения стали при воздействии этих бактерий может возрастать в 20 раз. [c.388]

Если для электродных реакций — анодной и катодной — известны поляризационные кривые и соотношение площадей электродов, то поляризационная диаграмма коррозии, построенная на основании этих данных, может дать наиболее исчерпывающую характеристику данного коррозионного процесса (рис. 20), На оси абсцисс здесь отложен корро-зиоииый ток / (величина, пропорциональная скорости коррозии), на оси ординат— отрицательные значения потенциалов электродов — Е. Начальное пололсенне потенциалов и Е соответствует разомкнутому состоянию электродов (бесконечно большое омическое сопротивление) точка пересечения анодной и катодной кривых S соответствует короткому замыканию анода II катода без всякого омического сопротивления. Очевидно, что короткому замыканию будет соответствовать максимальный коррозионный ток /шях- В этом случае эффективные потенциалы катода и анода сближаются до общего потенциала коррозии Ех. [c.52]

Блуждающими токами называют токи утечки из электрических цепей или любые токи, попадающие в землю от внешних источников. Попадая в металлические конструкции, они вызывают коррозию в местах выхода из металла в почву или воду. Обычно природные токи в земле не опасны в коррозионном отношении — они слишком малы и действуют кратковременно. Переменный ток вызывает меньшие разрушения, чем постоянный, а токи высокой частоты обусловливают большие разрушения, чем токи низкой частоты. По данным Джонса [1], возрастание коррозии углеродистой стали в 0,1 н. Na l, вызванное токами частотой 60 Гц и плотностью 300 А/м, незначительно, если раствор аэрирован, и в несколько раз выше (хотя и относительно низкое) в деаэрированном растворе. Возможно, в аэрированном растворе скорости обратимых или частично обратимых анодной и катодной реакций симметричны по отношению к наложенному переменному потенциалу, а в деаэрированном они несимметричны, главным образом вследствие реакции выделения водорода. Подсчитано, что коррозия стали, свинца или меди в распространенных коррозионных средах под действием переменного тока частотой 60 Гц не превышает 1 % от разрушений, вызванных постоянным током той же силы [2, 3]. [c.209]

Действие большинства ингибиторов травления связано с образованием на поверхности металла адсорбционных слоеб, по-видимому, не толще одного монослоя. Они существенно препятствуют разряду ионов Н+ и переходу в раствор ионов металла. В частности, иодиды и хинолин именно таким образом ингибируют коррозию железа в соляной кислоте [31 ]. Некоторые ингибиторы затрудняют в большей степени протекание катодной реакции (увеличивают водородное перенапряжение), чем анодной, другие— наоборот, однако в обоих случаях адсорбция происходит, вероятно, по всей поверхности, а не на отдельных анодных или катодных участках, и в какой-то степени тормозятся обе реакции. Следовательно, при введении ингибитора в кислоту не происходит значительного изменения коррозионного потенциала стали (<0,1 В), в -ft) же время скорость коррозии может существенно уменьшаться (рис. 16.3). [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...