Адсорбция окислителей на металлах

АДСОРБЦИЯ ОКИСЛИТЕЛЕЙ НА МЕТАЛЛАХ [c.29]

Для большинства металлов при взаимодействии с кислородом воздуха или с другими окислителями характерно образование пленки оксида или другого соединения. Первой стадией такого взаимодействия является адсорбция окислителя на поверхности металла [c.12]

Выбор адсорбционных центров при адсорбции окислителя определяется расположением атомов металла на поверхности и зависит, таким образом, от кристаллографической ориентации поверхности [c.30]

Вещества, способные создавать на поверхности корродирующего металла защитные оксидные пленки с участием его ионов. Следует различить прямое окисление поверхности металла добавкой, что, по-видимому, наблюдается крайне редко, и торможение анодной реакции со смещением потенциала до значения, при котором возможны разряд молекул воды или ионов гидроксида и адсорбция на металле образующихся атомов кислорода. Хемосорбированные атомы кислорода замедляют процесс коррозии как по каталитическому механизму (блокировка наиболее активных центров), так и по электрохимическому (создание соответствующего добавочного скачка потенциала). Количество кислорода на поверхности возрастает и создает сплошной моноатомный слой, который практически не отличим от поверхностного оксида. Оксид может образовываться и в результате окисления добавкой ионов металла, уже перешедших в раствор, до ионов более высокой валентности (например Ре до Ре" ), способных образовывать с гидроксильными ионами менее растворимую защитную пленку. К таким веществам можно отнести большинство неорганических окислителей, потенциал которых выше равновесного потенциала системы Ре" /Ре". [c.53]

Несмотря на кажущуюся стройность и логичность этой теории, она не исчерпывает вопроса пассивности. Известны случаи, когда посадка кислорода или другого окислителя на поверхность металла приводила не к уменьшению скорости анодной реакции ионизации металла, а к ее увеличению. Как уже выше упоминалось, по данным Бурштейн с сотрудниками [75], адсорбция малых количеств кислорода приводит к увеличению реакционной способности железа при его анодном растворении. В наших работах было отмечено, что при адсорбции малых количеств бихромата калия поверхностью металла скорость анодной реакции растворения железа увеличивается, т. е. металл активируется. Очевидно, такое противоречивое действие кислорода или других окислителей связано с химическим взаимодействием окислителей с металлом и изменением вследствие этого свойств металлической поверхности. [c.79]

Необходимо указать еще на то, что пассивное состояние металла, обусловливаемое возникновением адсорбционных слоев, часто объясняется и не на основе представлений о двойном слое. Известно, что адсорбция окислителя приводит к насыщению свободных валентных сил поверхностных атомов, что может уже само по себе, без учета изменения строения двойного слоя, уменьшить реакционную способность металла. Иными словами, для пассивации металла вовсе не требуется покрыть всю его поверхность монослоем, а достаточно связать (так сказать, насытить) валентные силы наиболее реакционноспособных атомов. [c.79]

Как было отмечено пассивация металлов связана с адсорбцией кислорода (или другого окислителя) или с образованием фазовой (окисной) пленки на поверхности металла. В связи с этим процесс пассивирования можно схематически представить следующим образом [58] [c.11]

Тормозащее действие окислителей на коррозионный процесс в конечном итоге определяется переходом защищаемого металла в устойчивое пассивное состояние. Однако механизм действия окислительных ингибиторов более сложен, чем непосредственное окисление поверхности, как предполагалось ранее. Пассивирующее действие окислителя помимо величины его окислительно-восста-новительного потенциала зависит также от характера специфической адсорбции окислителя на поверхности металла, величины тока обмена окислительной реакции, величины перенапряжения катодному процессу деполяризации данного окислителя и других причин. Подтверждение этого — установленный экспериментальный факт, что эффективность действия окислителей, как правило, не связана простой зависимостью с их окислительно-восстановительным потенциалом. [c.184]

Изменить способность металла адсорбировать ингибиторы можно введением в среду композиций, состоящих из неорганических веществ (окислителей, солей металлов) и органических ингибиторов, а также изменяя заряд поверхности металла поляризацией. Однако окисление поверхности оказывает неоднозначное влияние на адсорбцию органических веществ. На окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса и не образуют хемосорбироваиных слоев ингибитора с металлом. Благодаря изменению заряда корродирующего металла, вызванного смещением нулевой точки от ее положения для корродирующего металла до потенциала нулевого заряда для металла, вьщеляющегося из неорганического компонента, увеличение защитного действия комбинированных ингибиторов может быть весьма значительным. [c.145]

Экспериментально установлены два вида адсорбции физическая (молекулярная, Ван-дер-Ваальсова) и химическая (хемосорбция или хемисорб-ция). Физическая адсорбция состоит в закреплении молекул кислорода (в общем случае любого окислителя на поверхности металла, которое осуществляется за счет сил Ван-дер-Ваальса. Притяжение молекул кислорода объясняют тем, что поверхностные атомы металла, в отличие от расположенных внутри, находятся в неуравновешенном поле сил и поэтому проявляют тенденцию обрести недостающую связь с любым веществом вне твердого тела. [c.9]

Следует, однако, иметь в виду, что окисление поверхности сдвигает часто и стационарный потенциал металла в положительную сторону, поэтому предсказать, какой заряд приобретает металл, трудно. Все зависит от того, какой потенциал изменится при окислении металла сильнее— стационарный или потенциал нулевого заряда. Таким образом, влияние окислителей на абсорбцию органических веществ является неоднозначным. Швабе [69], например, отмечает, что появление окислов на поверхности металла Приводит к изменению характера адсорбции органических веществ. Дибензилсульфоокоид -и нитрит дициклогексиламмония хорошо адсорбируются на неокисленной поверхности железа и являются хорошими ингибиторами коррозии. На окисленной же поверхности эти вещества не проявляют ингибирующих свойств. По мнению автора, это связано с тем, что в первом случае возникают хемосорбированные слои ингибитора с металлом, а во втором — на окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса я легко вытесняются с поверхности молеку- [c.130]

Это предположение было обоснованным, так как многие исследования показали, что присутствие ряда органических веществ, особенно нитро- и нитрозосоединений, перемещает потенциал платино-водородного электрода далеко в положительную сторону [8 91. Помимо того, было доказано, что практически всю анодную поляризационную кривую, приведенную на рис. 17, можно получить путем подбора серии окислителей с широким набором редокс-потен-циалов [85 88]. И. Л. Розенфельд и его сотрудники создали широкую номенклатуру эффективных ингибиторов, в которых сочетаются пас-сивационные и адсорбционные свойства, что способствует защите черных и многих цветных металлов от коррозии. Это достигается в результате перевода металла в пассивное состояние при восстановлении окислительного компонента ингибитора, адсорбция других компонентов ингибитора сокращает активную поверхность и облегчает достижение пассивности. [c.51]

Следует отметить, что при известных условиях адсорбция может привести к пассивации и тогда, когда ингибитор не восстанавливается. В этом случае, однако, требуется либо присутствие в коррозионной среде каких-нибудь других окислителей, либо наложения-некоторой анодной поляризации. Примером могут служить бензоат-ионы, которые при определенных условиях переводят металл, в частности железо, в пассивное состояние и обеспечивают его защиту от коррозии [14 194 195 205 239]. При этом оказывается, что смещение потенциала в положительную сторону и пассивное состояние металла достигаются лишь в присутствии растворенного кислорода и при определенной минимальной степени покрытия поверхности металла ингибитором. Чем положительнее потенциал образца, тем меньшие объемные концентрации ингибитора требуются для достижения такой степени покрытия. После того, как металл запассивирован на его поверхности не обнаруживается значительных количеств бензоата. Можно предположить поэтому, что при смещении потенциала в положительную сторону и формировании оксидной пленки относительно слабо связанные с поверхностью ионы бензойной кислоты (их удельный заряд мал, а специфическая адсорбиру-емость выражена слабо) вытесняются либо ионами гидроксила, обладающими большим удельным отрицательным зарядом и повышенной специфической адсорбируемостью, либо атомами кислорода, либо растущей пленкой оксида. [c.51]

Проявление структурной и локальной коррозии сплавов зависит от природы структурных составляющих и физически неоднородных участков металла, но также и от величины окислитель но-восстановительного потенциала среды, концентрации водородных ионов и температуры раствора, присутствия поверхностно-активных веществ и адсорбционных свойств поверхности сплавов. Явления адсорбции также определяют электрохимическую гетерогенность сплавов, в зависимости от которой могут поддерл<иватьея различные плотности анодного тока на различных участках. [c.32]

Исходя из адсорбционной теории пассивности, представляется возможным объяснить и установленные нами закономерности. Потенциал нержавеющей стали (1Х18Н9Т) в хлористом аммонии (0,5%), как это видно из рис. 171, имеет более отрицательные значения, чем критический потенциал питтингообразования, и поэтому вероятность появления иит-тинговой коррозии равна нулю. С введением в электролит окислителя и увеличением его концентрации потенциал стали все более смещается в положительную сторону (рис. 171, кривая /), что облегчает, с одной стороны, адсорбцию отрицательно заряженных ионов хлора и, с другой стороны, делает их более активными. Все это увеличивает и число возникающих питтингов (см. рис. 161, кривую 1). Начиная с определенной концентрации окислителя, потенциал стали перестает смещаться в положительную сторону, что не должно увеличивать адсорбцию хлор-ионов, а стало быть, и число зарождающихся питтингов. Более того, увеличение соотношения концентраций пассиватора к активатору, как показали адсорбционные измерения с помощью меченых атомов (С1 ), описанные выше, препятствует адсорбции хлор-ионов, что должно уменьшать число питтингов, зарождающихся на поверхности металла (см. нисходящую ветвь кривой 1 на рис. 161). [c.333]

В настоящее время нет единой точки зрения относительно механизма ингибирующего действия нитрита натрия. По мнению Розенфельда [69], МаЫОг является анодным ингибитором, в то время как Путилова с соавторами [68] считают, что в этом случае процесс ингибирования связан с окислением продуктов коррозии (таких, например, как соединения двухвалентных железа и олова или одновалентной меди) в соли соответствующих металлов, в более высокой валентности, которые осаждаются на поверхности металла и вызывают повышение электродного потенциала последнего. По мнению Вахтера и Смита [70], нитрит действует как окислитель, за счет которого на анодных участках образуется тонкая пленка окиси железа. Теория, получившая наиболее широкое признание, была развита Коэном [71], который постулирует, что защитная пленка состоит из у-Ре О) с небольшим количеством -РегОз Н2О. Такая пленка возникает в результате взаимодействия между нитритом, кислородом и металлом, которое протекает на поверхности раздела жидкость — металл, причем адсорбция ингибитора является, по-видимому, промежуточной стадией этого взаимодействия. Строение нитритного иона благоприятствует его хорошей адсорбции. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...