Кислород концентрационный элемент

Результаты этих и других экспериментов позволяют объяснить некоторые особенности коррозии титана в щелевых условиях. Как и у других металлов, коррозия начинается с возникновением ячейки дифференциальной аэрации. При обычных температурах эта ячейка не действует, так как для поддержания пассивности титана в щели требуется настолько мало кислорода, что он не расходуется полностью. При высоких температурах концентрация кислорода в щели может быть уже недостаточна для залечивания пробоев пассивной пленки, в результате чего образуются локальные активные центры, понижающие потенциал в щели. Для поддержания электрохимической нейтральности хлор-ионы мигрируют в щель, а ионы натрия — наружу. Это повышает кислотность раствора в щели и усиливает локальную коррозию металла [82]. Однажды начавшись, коррозия будет продолжаться п в дальнейшем в форме дифференциального концентрационного элемента, независимо от наличия или отсутствия кислорода. [c.128]

Другим проявлением локализованного воздействия на нержавеющие стали является коррозия в щелях, связанная с кислородными концентрационными элементами. Этот тип коррозии наблюдается под осадками любого типа на металлической поверхности, под наростами и на примыкающих поверхностях соединений. Поверхность нержавеющих сталей, экранированная от окружающего раствора начинает испытывать недостаток кислорода. Тем самым создается разница в концентрации кислорода между экранированной и неэкранированной частями поверхности. Образуется электрохимическая ячейка с разностью электродных потенциалов между областями с высокой и низкой концентрацией кислорода. Область с низкой концентрацией становится анодом ячейки. [c.310]

Концентрационные элементы. Такие элементы образуются при погружении электродов из одного и того же металла в растворы различных электролитов или в растворы одного и того же электролита, отличающиеся концентрацией, температурой, насыщенностью кислородом, скоростью движения (при перемешивании или перекачивании). [c.23]

Кислородные концентрационные элементы существуют в щелях (зазорах), а также в зонах ватерлинии на участках со сцепленными осадками (отложениями) и значительными углублениями, которые препятствуют диффузии кислорода и создают разности концентраций раствора. Зоны с пониженным содержанием кислорода анодны и поэтому склонны к коррозии. [c.31]

Конденсация пара в пароперегревателе происходит довольно легко при засорении или остановке котла. С точки зрения коррозионных проблем рассматриваемая система в этом случае становится аналогичной пароконденсатный системам. Конденсированная вода содержит кислород и двуокись углерода и является поэтому агрессивным раствором. Растворенный кислород — активный деполяризатор, и в случае возникновения под продуктами коррозии или солевыми осадками кислородных концентрационных элементов он способствует быстрому развитию питтинговой коррозии. Растворенная двуокись углерода слегка подкисляет воду и способствует, таким образом, интенсификации общей и локальной коррозии. [c.42]

НОМ растворе, кислород служит активным деполяризатором. Кроме того, в котлах легко могут возникать кислородные концентрационные элементы, особенно под окалиной или загрязнениями, где создаются застойные участки. Обычной мерой борьбы с такого рода коррозией служит деаэрация. [c.539]

Выше говорилось уже о влиянии почв на образование концентрационных элементов в местах соприкосновения частиц почвы с кабельной оболочкой. Активность элементов неравномерной аэрации зависит от структуры почвы [3]. В почвах с крупными частицами коррозия может привести к прободению оболочки кабеля, в то время как в тонких илистых почвах коррозия может быть слабой или даже вовсе отсутствовать. В последнем случае относительно небольшие катодные поверхности настолько сильно поляризуются, что микроэлементы поддерживаются в поляризованном состоянии, несмотря на деполяризующее действие кислорода, присутствующего в почве. Иногда можно наблюдать, как с уменьшением размеров частиц, почвы среда, окружающая кабель, становится все более однородной, что приводит, в конце концов, к уничтожению неравномерности доступа кислорода. [c.643]

Особенно важен в практических условиях концентрационный кислородный элемент, т. е. элемент, в котором отдельные участки электролита отличаются между собой по концентрации растворенного в них кислорода. Причина образования коррозионного элемента неравномерной аэрации заключается в том, что потенциал кислородного электрода зависит от концентрации кислорода в растворе. С повышением концентрации кислорода потенциал кислородного электрода становится более положительным. Неравновесный электродный потенциал металлов также сильно [c.28]

Ввиду того что железо входит в протоплазму бактерий, преимущественное развитие колоний этих видов бактерий происходит непосредственно-на стальной поверхности, электрохимическая коррозия которой является источником их жизнедеятельности. Скопления микробных масс, плотно прилегающих к металлической поверхности, создают анаэробные условия под этой массой, вследствие чего возникает концентрационный электрохимический элемент между этим участком, лишенным кислорода, и соседними, более аэрируемыми участками. [c.46]

Уравнению (26) соответствуют кривые k и 2, изображенные на рис. 8. Из этих кривых следует, что присоединение к катоду, работающему в условиях чисто диффузионного режима, любого анода, не выводящего потенциал системы за пределы величин, укладывающихся на вертикальной части кривой (участок АВ), приводит к появлению одного и того же тока. Иными словами, ток подобных контактных пар определяется лишь величиной предельного диффузионного тока по кислороду и не зависит от природы и поляризуемости анода. Ток таких элементов должен сильно зависеть от интенсивности размешивания электролита (ср. кривые концентрационной поляризации k и г). Когда же система приобретает потенциал, выходящий за пределы указанных выше границ, контактный ток должен зависеть как от скорости протекания самой электрохимической реакции, так и от скорости доставки деполяризатора к электроду и отвода продуктов анодной реакции. Степень влияния того или иного фактора, как будет показано ниже, зависит от скорости размешивания электролита. [c.45]

Же равномерному распределению кислорода в системе, чТо сводит к минимуму возможность образования концентрационных локальных элементов. Однако чрезмерная скорость потока может оказаться нежелательной (особенно для труб, изготовленных из адмиралтейской латуни), поскольку это может затруднять образование защитных пленок из продуктов коррозии [28]. [c.89]

Щелочным металлам присущи разнообразные примеси неметаллических элементов. Их электрическое сопротивление является в общем с.лучае функцией не только температуры, но н концентрации примесей. В наиболее простом случае концентрационная часть электросопротивления является аддитивной функцией сопротивлений, обуслов.ленных присутствием отдельных примесей в расплаве. Это — следствие отсутствия взаимодействия различных примесей между собой. Именно такая картина наблюдалась нами при изучении зависимости электрического сопротивления расплавленного лития от содержания основных неметаллических примесей кислорода, водорода, азота и углерода [1]. Одпако такие металлы, как натрий и особенно калий различаются между собой значительно глубже протекающими взаимодействиями примесей. [c.19]

Этим методом определяют вначале активность кислорода в жидком чугуне, а затем, используя значения коэффициентов активности кислорода, подсчитывают содержание кислорода. Метод получил широкое распространение и основан на измерении ЭДС, возникающей в концентрационном гальваническом элементе, одним из электродов которого является исследуемый металлический расплав, активность кислорода в котором необходимо определить, а вторым электродом (электродом сравнения) обычно является металл, активность кислорода в котором известна. Одним из преимуществ такого определения содержания кислорода является его высокая чувствительность и возможность получения достаточно мощного сигнала, что существенно упрощает использование измерительной и регистрирующей аппаратуры. [c.720]

Коррозионные трещины часто представляют собой узкие щели, заполненные продуктами коррозии, что, несомненно, затрудняет доступ кислорода на дно трещин, по сравнению с поверхностью металла. В этих условиях усиливают свою работу концентрационные коррозионные элементы. Потенциал на дне концентраторов напряжений по мере их роста сместится к более отрицательным значениям и вследствие высоких местных напряжений там выделяется новая структурная составляющая, которая еще больше способствует развитию коррозионного процесса. Это в конечном счете может привести к полному разрушению металла. [c.98]

Для оценки подвижности в иттрии элементов внедрения и кинетики образования соединений иттрия с этими элементами большое значение имеют параметры диффузии в иттрии кислорода, азота, углерода и водорода. Исследуя электроперенос атомов внедрения в иттрии, Карлсон, Шмидт и Петерсон [84] подсчитали по концентрационным кривым с точностью до 25% коэффициенты диффузии углерода, кислорода, азота и водорода в иттрии. Однако полученных данных оказалось недостаточно для выведения уравнений температурной зависимости этих диффузионных процессов. [c.119]

В концентрационных элементах два одинаковых электрода контактируют с растворами разных составов. Существуют два типа концентрационных элементов. Первый называется солевым концентрационным элементом. Например, если один медный электрод погружен в концентрированный раствор сульфата меди, а другой — в разбавленный (рис. 2.3), то при замыкании такого элемента медь будет растворяться с электрода, находящегося в разбавленном растворе (анод) и осаждаться на другом электроде (катоде). Обе реакции ведут к выравниванию концентрации растворов. Другой тип концентрационного элемента, имеющий большое практическое значение, — элемент дифференциальной аэрации. Примером может служить элемент из двух железных электродов, погруженных в разбавленный раствор Na l, причем у одного электрода (катода) электролит интенсивно насыщается воздухом, а у другого (анода) — деаэрируется азотом. Различие в концентрации кислорода сопровождается возникновением разности потенциалов, что обусловливает протекание тока (рис. 2.4). Возникновение элемента этого вида вызывает разрушения в щелях (щелевая коррозия), образующихся на стыках труб или в резьбовых соединениях, поскольку концентрация кислорода в щелях ниже, чем снаружи. Этим также объясняется язвенное разрушение под слоем ржавчины (рис. 2.5) или коррозия на границе раздела раствор—.воздух (рис. 2.6). Доступ кислорода к участкам металла, покрытым ржавчиной или другими твердыми продуктами коррозии, затруднен по сравнению с участками, покрытыми тонкими пленками или свободными от них. [c.25]

Разрушение металла происходит по следующим причинам, не-цосредственно или косвенно связанным с жизнедеятельностью /бактерий на поверхности металла образуются различные электрохимические концентрационные элементы в растворе или на поверхности металла создаются агрессивные химические соединения изменяются электрохимические потенциалы среды в связи с изменением концентрации кислорода в растворе. [c.24]

Поступление кислорода. Кислород принимает участие в катодной реакции и поэтому его присутствие является предпосылкой для коррозии в почве. Содержание кислорода сравнительно высоко над уровнем грунтовых вод и значительно ниже под ним. Оно также изменяется с типом почвы, например в песке оно велико, а в глине -ниже. При этом содержание кислорода значительно выше в мелкограиулированной почве, которая была взрыхлена, например в процессе земляных работ, чем в почвах, находящихся в нетронутом, естественном состоянии. Если протяженная конструкция, например трубопровод, пересекает два или более типа почв, например песок и глину, имеющие различные характеристики в отношении проникновения кислорода, то может образоваться концентрационный элемент, а именно, элемент дифференциальной аэрации (рис. 52). В таком элементе анод расположен там, где подвод кислорода затруднен, и там наблюдается описанная выше локальная коррозия. Коррозионные элементы по той же причине могут возникать там, где конструкция окружена смешанной почвой, содержащей, например куски глины. Под этими кусками, в местах их соприкосновения с металлом будет происходить образование питтингов (рис. S3). Концентрационный элемент может также образоваться на конструкции, пересекающей уровень грунтовых вод, поскольку выше этого уровня проникновение кислорода происходит легче, чем ниже его. Поэтому локальная [c.51]

Поверхности могут появляться в результате растворения имеющихся в металле сульфидных и сульфидно-оксидных включений. Образующиеся в таком случае микроуглубления оказываются заполнены кислым раствором с высоким содержанием сульфида, и это не позволяет нержавеющей стали запассивироваться в углублении. В других случаях инициирование может быть связано с израсходованием кислорода в зазоре или под осадком. В результате возникает кислородный концентрационный элемент, анод которого расположен гоответственно в зазоре или под осадком, а катод снаружи. Гидролиз анодно растворяемых металлических ионов ведет к возникновению у анода высокой кислотности, препятствующей пассивации. [c.113]

Никель и его сплавы пассивны в проточной морской воде, но в стоячей морской воде подвержены питтинговой коррозии и коррозии, обусловленной концентрационными элементами. Их пассивность вызывается наличием на поверхности сплавов непроницаемой окисной пленки, которая при определенных условиях может разрушаться. Обрастание морскими организмами, различные отложения и щели, которые ограничивают доступ кислорода к определенным участкам поверхности, способствуют подобным повреждениям. В тех местах, где отсутствует достаточное количество кислорода, необходимое для восстановления поврежденной защитной пленки, развиваются пит-тинговая и щелевая (вызванная действием концентрационных элементов) коррозия. Таким образом, в морской воде превалируют пит-, тинговый и щелевой тип коррозионного воздействия. [c.279]

Непосредственное влияние микроорганизмов, приводящее к образованию дифференциальных концентрационных элементов (например, дыхание нерифитонной колонии организмов приводит к различию концентраций кислорода между местом обитания и другими участками поверхности). Возникающая разность потенциалов вызывает протекание коррозионных токов между местами расположения колоний и окружающими участками металла. [c.433]

Щелевая коррозия появляется также и при наличии различной концентрации кислорода внутри щели и вне ее. Аналогично случаю металлоионного концентрационного элемента величина коррозионного тока в данном случае находится в прямой зависимости от разницы между концентрациями кислорода. [c.291]

На рис. У-5 видно, что коррозионный ток от среды с низкой концентрацией кислорода направляется к металлу. В противоположность металлоионному концентрационному элементу ускоренное разъедание в данном случае произойдет не в устье щели, а в местах соприкосновения внутренних поверхностей металла. [c.291]

Металлический электрод, находящийся в очень разбавленном растворе собственных ионов, обычно является анодом концентрационного элемента, а электрод, находящийся в очень концентрированном растворе, — катодом. К группе концентрационных элементов относится также эл емент с различной аэрйцией, в котором металлический электрод, погруженный в раствор электролита с меньшей концентрацией растворенного атмосферного кислорода - менее аэрированный), является анодом, а электрод, погружен- [c.28]

Райфснидер и Вахтер [38] недавно опубликовали результаты исследования влияния следов кислорода на питтинговую коррозию в системах законтурного заводнения. Им удалось проследить за серьезным питтинговым разрушением, вызываемым следами кислорода (менее 0,4 мг1л). Авторы утверждают, что в системах заводнения под насосами и отложениями грязи создаются кислородные концентрационные элементы. Ими было теоретически обосновано, что даже при уровне содержания растворенного кислорода до 0,1 мг1л большие объемы рассола, движущиеся по линии, делают возможным доступ значительных количеств кислорода к большим катодным участкам, окружающим очень малые анодные зоны. [c.240]

Р1з имеющихся данных не совсем ясно, должны ли быть тщательно удалены последние следы кислорода, чтобы кислородные концентрационные элементы не могли функционировать. Следы кислорода, даже если они не вредны непосредственно для котельной стали, тем не менее могут вызвать коррозию в системе конденсатора, особенно если в конденсате присутствует также СО2 или ЫНд. В результате такой коррозии в котел может попасть небольшое количество солей меди. Несмотря на то что конденсаторы могут заметно и не разрушаться вследствие такой коррозии, возникает вопрос, не появляется ли питтинг котла из-за загрязнения котельных вод медью Такого загрязнения не было бы, если бы содержание кислорода поддерживалось около нуля. Однако нет общего мнения о влиянии выделения меди на внутренней поверхности котла на образование питтингов, а также на ухудшение защитных качеств пленки Ред04, в которой была обнаружена медь. По мнению некоторых, возможно, что медь образуется на катодных участках в результате разряда ионов Си вместо №. В подтверждение такого предположения указывают, что многие котлы, содержащие медные соли илн отложения меди, не повреждены. [c.236]

На скорость коррозионного процесса оказывает влияние характер обработки поверхности металла. Принято считать, что полировка является лучшим видом обработки, придающей поверхности более высокую коррозионную стойкость. Объясняется это тем, что к участкам металла, лежащим в углублениях, поступает кислорода меньше, чем к участкам металла, лежащим на самой поверхности. Поэтому аэрация оказывается неравномерной, в связи с чем может возникнуть концентрационный элемент. Царапины на металле, углубления в виде раковин являются участками, где обычно начинается коррозия. На фиг. 45 показано влияние характера обработки поверхности стали 50 (0,5% С) на скорость коррозии в 3%-ном растворе Нг504. [c.79]

На других металлах коррозия часто протекает в щелях с затрудненным подводом воздуха. На свинце скорость коррозии зависит от размера, частичек почвы, как показали Бэрнс и Саллей, которые закапывали свинцовые образцы на 5 месяцев во влажные инертные пески и поддерживали температуру 40°. Они нашли, что в определенном интервале скорость коррозии увеличивается с увеличением размера песчинок. Коррозионное разрушение они связывали с действием кислородных концентрационных элементов , возникающих в результате частичного или полного отсутствия кислорода в местах контакта металла и почвы. Мнение же автора настоящей монографии таково, что слабый доступ двуокиси углерода к щелям, возможно, играет большую роль, так как пленка основного карбоната свинца является более защитной, чем пленка окиси свинца. Как бы то ни было, эта статья заслуживает изучения [10]. [c.251]

MOM — катодом. Возникающие в подобного рода гальванических элементах токи называют мотоэлектрическими токами. Обусловлены они тем, что перемешивание электролита уменьшает анодную концентрационную поляризацию, облегчая отвод первичных продуктов анодного процесса — ионов меди — в глубь раствора, а анодная концентрационная поляризация у меди превосходит ее катодную концентрационную поляризацию по кислороду. [c.247]

Состав композиции был уточнен по результатам линейного анализа, в ходе которого регистрировали интенсивность излучения по тем же элементам и сопоставляли ее с предварительно полученными концентрационными кривыми чистых стехиометрических окислов алюминия и кремния (рис. 1). Зернам наполнителя соответствовали максимумы сигналов, совпадающие по уровням с интенсивностью излучения алюминия и кислорода в А1аОз. Таким образом, можно сказать, что четыре [c.234]

Основные элементы, присутствующие в титане как примеси, по характеру влияния на его механические свойства могут быть разделены на несколько групп. Кислород и азот — элементы внедрения, а-стабилизаторы — резко повышают температуры лоли-морфного превращения и плавления, образуют с титаном соединения типа оксидов, субоксидов и т. п., существенно искажают кристаллическую решетку а-титана. Из рис. 13 и 14 следует, что оба элемента являются сильными упрочнителями так, каждая десятая доля процента (по массе) кислорода повышает прочностные свойства титана примерно на 13 кгс/мм [112, 120]. Соответственно росту прочности снижаются пластичность и вязкость. Однако концентрационные зависимости механических свойств имеют плавный характер, следовательно, поддаются в определенных пределах учету и регулированию. [c.45]

Известно, что изменением состава малоуглеродистых сталей, если только не доводить их до высоколегированных сплавов, не удается повысить коррозионную стойкость этих сталей в морской или речной воде. Последнее объясняется тем, что скорость коррозии сталей в нейтральных электролитах определяется скоростью протекания катодной реакции восстановления кислорода, которая в свою очередь лимитируется доставкой кислорода к катоду (концентрационной поляризацией по кислороду). Если это так, то изменить скорость процесса можно, изменив лишь условия диффузии. В то же время известно, что при коррозии металлов с водородной деполяризацией, когда скорость процесса определяется, благодаря отсутствию концентрационной поляризации (подвижность и концентрация ионов водорода высокие), скоростью протекания самой электрохимической реакции (перенапряжением), можно изменением состава металла путем введения элементов с высоким пгренапряжением водорода резко изменить коррозионную стойкость сплава. [c.232]

Неоднократно предпринимались попытки по вычислению скорости роста подокалины при наличии наружной окалины и без нее. Если парциальное давление кислорода в окружающей газовой среде поддерживать на достаточно низком уровне, то образования наружной окалины можно избежать. Райне, Джонсон и Андерсон [515], Даркен [516], а также Мейеринг и Друйвестейн [514] подсчитывали для подобных случаев скорость проникновения фронта реакции в глубь металла исходя из следующих предположений кислород растворяется на поверхности сплава и диффундирует внутрь со скоростью [517], считающейся независящей от присутствия второго элемента Ме этот элемент диффундирует наружу и образует свой окисел при взаимодействии с кислородом", диффундирующим в обратном направлении, тогда как сам легируемый металл никакого окисла не образует концентрационные градиенты кислорода и легирующего элемента Ме в подокалине изменяются по линейной закономерности выпадающий окисел элемента Ме не препятствует диффузии. Как было установлено, последнее условие соблюдается для медных сплавов только при повышенных температурах (см. выше). Воспользовавшись законами Фика, Райне, Джонсон и Андерсон получили довольно сложное выражение, характеризующее перемещение фронта окисления в глубь металла. Поэтому они ввели дополнительные упрощения, предполагающие пренебрежение сравнительно малыми концентрациями кислорода и легирующего металла Ме у фронта реакции, а также металла Ме на поверхности. При этих предпосылках они получили уравнение скорости роста подокалины, содержащее только скорости диффузии кислорода и металла Ме в чистой меди. Это выражение соответствует параболическому росту подокалины. [c.196]

Алюминиевые сплавы стойки по отношению к кислым водам (до pH 4,5) даже в присутствии большого количества хлоридов [38]. Сузмэн и Акерс [39] показали, что во многих районах, где воды имеют небольшую буферную емкость или емкость кислотной нейтрализации (например, в Нью-Йорке), значение pH может снижаться до 4,5—3,2. По этой причине агрессивному воздействию подвергаются и такие металлы, как железо и медь. Затем растворенные тяжелые металлы будут осаждаться на поверхности алюминия и вызывать тяжелую питтинговую коррозию. Нейтральные воды сами по себе являются малоагрессивными или даже совсем неагрессивными по отношению к алюминию [40]. Однако положение может измениться в присутствии тяжелых металлов и при повышении концентрации некоторых специфических компонентов воды. Появление накипи или осадков может способствовать об разованию концентрационных гальванических элементов и возни новению питтинговой коррозии. Соотношение оотенциалов алюминия и других металлов в растворе может оказаться таким, что будет активно стимулировать коррозию. Кислород, двуокись углерода и сероводород, которые являются агрессивными по отношению к стали, не оказывают вредного действия на системы башенного охлаждения из алюминия. [c.92]

Теоретические представления о процессах кристаллизации сплавов рассматриваемой системы базируются на теории концентрационного переохлаждения бинарных сплавов [3-56]. Необходимо отметить ряд особенностей сплавов ЮНД, ЮНДК и ЮНДКТ, осложняюш,их протекание процессов кристаллизации многокомпонентность, сравнительно широкий интервал кристаллизации, высокая температура плавления, а также высокое сродство к кислороду и азоту таких элементов, как алюминий и титан, приводящее к образованию устойчивых неметаллических включений и фаз. [c.151]

Работы как отечественых, так и зарубежных исследователей [13,9] показали, что при резке углеродистых, низко- и среднелегированых сталей металл у поверхности реза обогащается углеродом, никелем п медью, одновременно содержание Мп, Сг, З понижается (рис. 4). Это закономерно в случае резки холодного металла. Для всех этих элементов выявлен резко падающий от поверхности в глубь к основному металлу градиент концентрации. Кроме того, это изменение состава нарастает по ходу струи кислорода, достигая максимума у нижней кромки. Характерно также, что изменение химического состава металла кромки тем заметнее, чем больше толщина разрезаемой стали (рис. 5). Приведенные данные были получены в результате послойного локального спектрального анализа металла кромки и в последние годы подтверждены рентгеноспектральным микроанализом на образцах, вырезанных из стали 15ХСНД (рис. 6). В этом случае характерным является обеднение металла кромки железом на участке протяженностью примерно 10 мкм. Как и в предыдущих случаях, содержание углерода на кромке увеличится до 1,1% против 0,18% в исходном металле. Соответственно увеличивается содержание N1 и Си, причем концентрационная кри- [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...