Электродные процессы металлов

Электродами в гальванотехнике называют аноды и катоды, т. е. те находящиеся в электролите металлы, через которые проходит электрический ток от металлического проводника к проводнику 2-го рода (электролиту). Однако в понятие электроды необходимо включить электролит, окружающий металл. При всех наблюдениях над электродными процессами металл, погруженный в раствор, должен быть рассмотрен в свя зи с электролитом. Электродные процессы совершаются не в металлической фазе, а всегда на границе металл — электролит. [c.9]

Таким, образом, стандартные потенциалы металлов (табл. 19 и 20) являются стандартными изменениями изобарно-изотермиче-ских потенциалов электродных процессов, отнесенными к 1 г-иону металла и выраженными в вольтах [c.157]

Обратимый электродный потенциал металла, возникающий на границе металл—раствор вследствие перехода катионов металла из одной фазы в другую и препятствующий дальнейшему протеканию этого процесса, может служить мерой максимальной работы А последнего [c.157]

Таким образом, при установлении на металле необратимого электродного потенциала происходит электрохимическое растворение металла, состоящее из двух электродных процессов [c.176]

Скорости анодного и катодного процессов, протекающих с участием свободных электронов, как и всех электрохимических процессов, в соответствии с законами электрохимической кинетики (см. с. 198), зависят от величины электродного потенциала металла. [c.177]

Теория замедленного разряда приложима ко всем электрохимическим процессам с замедленной электрохимической стадией разряда или ионизации и изложена выше (см. с. 198) применительно к процессу растворения металла. Именно при изучении катодного процесса разряда водородных ионов и его поляризации складывались основные положения электрохимической кинетики электродных процессов. [c.253]

Общий сложный процесс электрохимической коррозии металла состоит из последовательных более простых процессов (стадий) анодного, катодного и процесса протекания электрического тока. Установившаяся скорость этого сложного процесса, соответствующая силе коррозионного тока /, определяется торможением протекания тока на отдельных стадиях, т. е. сопротивлением его отдельных стадий (7 , Рд, Р ), на преодоление которых расходуется начальная разность потенциалов электродных процессов обр = [c.274]

Примером смешанных ингибиторов электрохимической коррозии металлов являются вещества, тормозящие протекание обоих электродных процессов (например, катапин), а также применяемые для защиты стали и чугуна от атмосферной коррозии нитриты аминов, которые пассивируют поверхность стали образующейся при их гидролизе азотистой кислотой, а освободившийся амин связывает поступающую из воздуха агрессивную по отношению к металлу угольную кислоту, в результате чего образуется карбонат амина. [c.350]

Температура оказывает в большинстве случаев значительное влияние на скорость электрохимической коррозии металлов, так как изменяет скорость диффузии, перенапряжение электродных процессов, степень анодной пассивности, растворимость деполяризатора (например, кислорода) и вторичных продуктов коррозии. [c.353]

Эффективность вредного влияния (ускоряющего действия) катодного контакта на коррозию основного металла в обычных условиях активного растворения зависит а) от природы металла (его обратимого электродного потенциала в данных условиях и поляризуемости электродных процессов) и б) от величины по- [c.358]

Коррозия металла (который в простейшем случае является двухэлектродной системой) в электролитах представляет собой электрохимический процесс, скорость которого в значительной степени определяется поляризацией анодного и катодного электродных процессов, т. е. изменением их потенциалов под влиянием протекающего в данной гальванической системе тока, генерируемого в процессе коррозии. [c.362]

Грунтовые условия, в которых эксплуатируются металлические сооружения, весьма неодинаковы. Скорость коррозии металлов в грунте в значительной степени зависит от состава грунта, его влагоемкости (т. е. способности удерживать влагу) и воздухопроницаемости и определяется кинетикой электродных процессов, а в случае работы протяженных коррозионных пар также и омическим сопротивлением грунта. Следует отметить следующие основные факторы, определяющие скорость и характер грунтовой коррозии металлов [c.386]

Температура грунта, которая в зависимости от географической широты, климатических условий, времени года и суток может меняться в пределах от —50 до -f50° С, влияет на кинетику электродных процессов и диффузии, определяющих скорость грунтовой коррозии металлов. Обычно наблюдается экспоненциальное возрастание скорости грунтовой коррозии металлов с увеличением температуры, которое в координатах Ig Кт (скорости коррозии) — 1/Т дает прямую линию (рис. 279). [c.388]

Нарушение равновесия (713) при наличии другого катодного процесса может также привести к растворению (коррозии) металла это происходит с металлами в расплавах солей в присутствии дополнительных катодных деполяризаторов (окислителей). При этом устанавливается необратимый электродный потенциал металла, устойчивое значение которого во времени принято называть стационарным электродным потенциалом. [c.408]

Как указывалось выше, коррозия металлов в расплавленных солях является электрохимической и состоит из двух сопряженных электродных процессов [c.408]

Электродные потенциалы металлов, у которых в процессе, обмена, определяющего потенциал, участвуют не только собственные, но и другие ионы и атомы, называются неравновесными или необратимыми. Для неравновесных потенциалов формула Нернста (3) неприменима, так как реакции, происходящие на металле, т. е. потеря и приобретение электронов, осуществляются разными путями и потенциал не может характеризовать наступления равновесия какой-то одной реакции на электроде. В табл. 4 [c.26]

Различие в природе электролитов может создать разность электродных потенциалов металлов в 0,3 в. Имеются указания, что различие в степени аэрации вызывает еще большую э. д. с., равную 0,9 в. Все эти причины, а в ряде случаев действие находящихся в грунте микроорганизмов способствуют разрушению подземных металлических сооружений. Развитию коррозии подземных сооружений также способствует наличие на их поверхности прокатной окалины. В отдельных случаях разность потенциалов между окалиной и основным металлом достигает 0,45 в. На процессы подземной коррозии оказывают влияние самые разнообразные факторы, к числу которых относятся, помимо указанных выше, температура, электропроводность, воздухопроницаемость грунта, состав грунтовых вод и др. Поэтому очень трудно выделить и изучить влияние каждого фактора в отдельности. [c.184]

К основным физическим процессам при сварке плавлением относятся электрические, тепловые, механические процессы в источниках нагрева плавление основного и электродного (присадочного) металла, их перемешивание, формирование и кристаллизация сварочной ванны ввод и распространение тепла в свариваемом соединении, приводящее к изменению структуры металла в шве и зоне термического влияния и образованию собственных сварочных деформаций и напряжений. [c.19]

Кинетика электродных процессов весьма сложна, несмотря на то, что скорость осаждения или растворения металла на электроде можно найти из первого закона М. Фарадея [c.294]

Если плёнка инертная и не участвует в электродных процессах (рис. 35, о), установление более положительного потенциала происходит в связи с большей затрудненностью перехода ионов металла через поры, в сравнении с диффузией кислорода и воды. [c.60]

Большое влияние на коррозионный процесс оказывает адсорбция катионов и особенно анионов соли на поверхности корродирующего металла. При этом происходит изменение строения двойного электрического слоя или нарушение пассивной пленки, что влияет на протекание электродных процессов и, следовательно, на скорость коррозии. [c.27]

Механизм возникновения и действия коррозионных процессов в основном зависит от вида электролитов и значений электронных потенциалов. Разность потенциалов между металлом и электролитом называется электрохимическим или электродным потенциалом металла. Металлы, расположенные по возрастанию их нормальных потенциалов, образуют ряд активностей (табл. 4). [c.4]

Поляризация является следствием отставания электродных процессов от перетока электронов в гальваническом элементе. Анодный процесс выхода ионов металла в электролит Ме"+ — Л1е"+ X rnHjO) отстает от перетока электронов от анода к катоду, что приводит к уменьшению отрицательного заряда на поверхности электрода и делает потенциал анода положительнее катодный процесс ассимиляции электронов (D + е —> [Dne]) отстает от поступления на катод электронов, что приводит к увеличению отрицательного заряда на поверхности электрода и делает потенциал катода отрицательнее (рис, 135). [c.193]

Кинетику электродных процессов, в том числе и электродных процессов электрохимической коррозии металлов, принято изображать в виде поляризационных кривых, представляющих собой графическое изображение измеренной с помощью описанной в ч. III методики зависимости потенциалов электродов V от плотности тока i = I/S, т. е. V = f i). На рис. 136 приведены кривые анодной и катодной поляризации металла, характеризующие его поведение в качестве анода и катода коррозионного элемента. Степень наклона кривых характеризует большую (крутой ход) или малую (пологий ход) затруд- [c.194]

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]

В 1914 г. Л. В. Писаржевским было дано новое толкование электродных процессов, позволившее заменить формальную схему осмотической теории Нернста реальной физической картиной. Несколько позже (1926 г.) аналогичные идеи высказаны И. А. Изгарышевым и А. И. Бродским. По Л. В. Писаржевскому, причинами перехода ионов металла в раствор являются диссоциация атомов металла на ионы и электроны и стремление образовавшихся ионов сольватиро-ваться, т. е. вступать в соединение с растворителем. Необходимо, следовательно, учитывать два равновесия одно — между атомами металла и продуктами его распада (ионы и электроны) и другое — при сольватации (в водных растворах — гидратации). Таким образом, потенциал металла, погруженного в раствор, зависит от обоих процессов и состоит из двух слагаемых, одно из которых зависит от свойств металла, а второе — от свойств как металла, так и растворителя. Эти новые взгляды, основанные на электронных представлениях, качественно совпадают с современными представлениями, которые, таким образом, были предвосхищены Л. В. Писаржевским задолго до квантовой механики, статистики Ферми и других современных теоретических методов, [c.216]

Если условия контактной коррозии металлов таковы, что суммарная анодная кривая пересекается с суммарной катодной кривой ( к)обр кс в области значительной зависимости последней от перенапряжения катодного процесса (перенапряжения ионизации кислорода), например в точке 1, то нетрудно заметить, что величина суммарного коррозионного тока Г (который полностью или большая часть его приходится на основной металл) определяется ходом суммарных катодной (в основном) и анодной кривых. Суммарные же величины отличаются от кривых основного (анодного) металла на величину соответствующих токов металла катодного контакта, которые определяются ходом катодной (в основном) и анодной кривых этого металла. Ход катодной кривой металла катодного контакта определяется катодной поляризуемостью его катодных участков Рк, и величиной поверхности этих участков Skj, а ход анодной кривой этого металла — его обратимым электродным потенциалом в данных условиях (V a.)oep. анодной поляризуемостью его анодных участков Ра, и величиной поверхности этих участков Чем положительнее значения (УмеХбр> тем меньше его анодные функции при контакте с другим металлом и больше катодные функции. Таким образом, эффективность ускоряющего действия металла катодного контакта на коррозию основного металла зависит от природы металла катодного контакта [его обратимого электродного потенциала в данных условиях (Каг)обр. поляризуемости электродных процессов Ркг и Рзг и соотношения 5к. Sa J и его поверхности 5а. При этом в условиях преимущественного катодного контроля процесса коррозии главную роль будут играть (Ка обр. Skj и Рк2- [c.360]

Затруднением в протекании катодного процесса может служить противодействие пленки диффузии кислорода (коррозия металлов с кислородной деполяризацией) или большое перенапряжение процесса восстановления кислорода па пленке по сравнению с металлической поверхностью (если пленка обладает значительной электронной проводимостью). Электродный потенциал металла при этом или мало изменяется, или даже смещается несколько в отрицательную стороггу. [c.63]

Торможение процесса растворения металла может произойти, если пленка образуется на особо активных анодных участках в этом случае активность анодной поверхности уменьшается. При этом электродный потенциал металла заметно облагоряйкивается. Смещение потенциала в положительную сторону в связи с образовавшейся пассивной пленкой может служить оценкой степени пассивности металла в данных условиях по сравнению с потенциалом этого же металла с чисто11. не-запассивироваиной поверхностью. [c.63]

Из рассмотрения кинетики электродных процессов известно, что наличие катодных составляющих в большинстве случаев приводит к усиленной коррозии сплавов или, в случае коррозии металлов с кислородной деполярпзацнсй при диффузионном контроле, оказывает малое вл1ияпие. Однако исследования II. Д. Т(змашова и Г. П. Черновой показали, что возможно облегчение наступления пассивного состояния хромоникелевой нержавеющей стали при легировании ее небольшими присадками [c.66]

Поляризационные кривые позволяют изучить кинетику электродных процессов, величину защитного тока при электрохимической защите, явление пассивности и др. Существует два способа снятия поляризационных кривых гальваностатический и потен-циостатический. Гальваностатический метод заключается в измерении стационариого потенциала металла при пропускании через него тока определенной плотности. По ряду значений потенциалов при соответствующих плотностях поляризующего тока строят кривые катодной или анодной поляризации, т. е. зависимости Е = /(г к) или Е = /(/-г). [c.342]

Электрохимическая защита состоит в том, что при смещении электродного потенциала металла коррозионные процессы тормозятся. При этом различают два вида электрохимической защиты анодную и катодную. При анодной защите потенциал смещается в положительную сторону. Защитный эффект обусловлен пассивацией, при которой высокие положительные потенциалы достигаются очень малой анодной плотностью тока. Эффективность анодной защиты зависит от свойств металла и электролита. Основной конструкционный материал, применяемый в нефтегазовой промышленности, это низкоуглеродистая малолегированная сталь, которая слабо пассивируется в таких электролитах, как дренажная (подтоварная) вода в резервуарах, почвенная (грунтовая) влага. Изменчивость характеристики грунтов (минерализация водной фазы, состав газов и строение твердой основы) не позволяет успешно применять анодную защиту в таких условиях. Особое значение в анодной защите имеют ионы галогенов, способствующие образованию питтингов. В силу того, что в грунтах (например, солончаки). и пластовых водах содержится большое количество хлоридов, анодная защита для подземного оборудования нефтегазовой промышленности не применяется. [c.73]

Потенциалы коррозии являются переменной величиной, на которую влияют условия окружающей среды, и поэтому значения их отличаются от приведенных в ряду ЭДС металлов. Так как мягкая сталь чаще всего служит основой для металлических покрытий, значение электродных потенциалов металлов следует рассматривать относительно стандартного электродного потенциала равновесного процесса Fe /Fe (Fpe2+/ре = = —0,44 В). В этом случае металлы, используемые в качестве покрытий, можно классифицировать следующим образом [c.38]

В обычном устройстве с выходом по току на аноде, равном 100%, в ячейке используется постоянный ток силой 80 А и напряжением 1,5—3,5 В в соответствии с выбираемым металлом. Напряжение регулируется так, чтобы оно превышало значение, при котором начинается растворение, и оставалось постоянным до тех пор, пока не растворится весь металл покрытия. Тогда в электродном процессе происходят изменения в результате вовлечения в него отличных по составу нижележащих материалов, которые вызывают скачок напряжения на электродах это указывает на окончание процесса растворения (по срабатыванию отключающего реле). Интегрирующий кулонометр, включенный последовательно с ячейкой, отмечает количество кулонов, расходуемых во время реакции растворения эта цифра, умноженная на некоторую постоянную, позволяет вычислить толщину покрытия. (В более поздних моделях устройства, заменивших интегрирующий счетчик, даются непосредственные показания толщины в условных единицах, основанные на точном измерении времени, в течение которого пропускается ток, поддерживаемый на постоянном уровне.) Датчик толщиномера состоит из трубки диаметром около 25 мм и длиной 40 мм с гибким пластмассовым наконечником, имеющим центральное круглое отверстие диаметром 5 мм. Стенка трубки из нержавеющей стали образует катод, а деталь электрически так соедийена с прибором, чтобы образовать анод. [c.145]

Поскольку коррозионное растрескивание, так же как и питтинговая коррозия, является по своей природе электрохимическим процессом, развивающимся в результате депассивации части металлической поверхности, стойкость металла к данному виду разрушения определяется прежде всего стабильностью возникающей на нем пассивирующей пленки [152,15 3] и может регулироваться за счет регулирования электродного потенциала металла. В настоящее время хорошо известно, что наложение катодной поляризации затрудняет, а анодной - облегчает развитие коррозионного растрескивания. Так, например, катодная поляризация аустенитной нержавеющей стали в кипящем растворе Mg l2 током 3 10" а/см обеспечило защиту ее от растрескивания на протяжении всего опыта, длившегося 24 ч [154]. Показано также [ 155], что полную защиту стали 18/9 в кипящем 42%-ном растворе Mg l2 удается обеспечить катодной поляризацией ее током 1,5 10-4 а/см2. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...