Анодное поведение металлов в пассивном состоянии

АНОДНОЕ ПОВЕДЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В ПАССИВНОМ СОСТОЯНИИ [c.117]

Из существующих теорий для объяснения пассивного состояния металлов рассмотрим наиболее обоснованные и признанные — пленочную и адсорбционную. Пленочная теория пассивности объясняет состояние повышенной электрохимической устойчивости металлов образованием на их поверхности очень тонкой защитной пленки из нерастворимых продуктов взаимодействия металла со средой. Пленка состоит обычно из одной фазы, может быть солевой, гидроокисной или (наиболее часто) окисной природы. Поведение металла в пассивном состоянии определяется, таким образом, не свойствами самого металла, а физико-химическими свойствами пленки. Образовавшийся на анодной поверхности при электрохимическом процессе фазовый окисел вызывает более стойкое пассивирование в кислородсодержащем электролите, имеющем нейтральную или щелочную реакцию. Вместе с тем при анодной поляризации металла в кислородсодержащих кислотах образовавшаяся пассивная пленка находится в состоянии динамического равновесия с раствором, т. е. растворение внешней части пленки под химическим воздействием электролита компенсируется одновременным процессом анодного возобновления пленки. [c.28]

Изучение анодного поведения металлов в присутствии окислителей показывает, что они способствуют сильной анодной поляризации и резко уменьшают критическую плотность тока, при которой металл переходит в пассивное состояние. [c.75]

Для практического исполнения анодной защиты предварительно на лабораторной установке снимают анодные поляризационные потенциостатические кривые, характеризующие анодное поведение металла в данной среде. По ним определяют диапазон защитных потенциалов, критическую плотность тока / р и плотность тока полной пассивации / . Аппаратурное оформление и методика снятия поляризационных кривых описаны в [14]. При высокой электропроводности промышленной среды расположение катодов в аппарате мало влияет на пассивацию поверхности. При низкой электропроводности среды, вследствие возникновения большого градиента потенциала вдоль защищаемой- поверхности, на определенном расстоянии от катода стенки аппарата остаются в активном состоянии и подвергаются коррозии, в то время как вблизи катода потенциал удерживается в области устойчивой пассивности. Поэтому предварительные сведения о дальнодействии анодной защиты или ее рассеивающей способности имеют [c.263]

Переход металла в пассивное состояние и перепассивация не зависят от природы окислителя, действующего на металл. Этот важный факт установлен Я. М. Колотыркиным при исследовании поведения нике-ля в растворе серной кислоты. Анодная кривая была построена по величинам потенциалов, достигаемым в указанном растворе при добавлении в него пяти различных окислителей. При этом величины токов растворения рассчитывали по закону Фарадея на основании весовых потерь никеля. Установлено, что точки, полученные в результате проведения опытов в растворах с различными окислителями, ложатся на одну поляризационную кривую. Следовательно, переход металла в пассивное состояние и его перепассивация зависят только от величины потенциала и не зависят от причины, его обусловливающей— от природы окислителя или от поляризации внешним током. [c.58]

При снятии анодной поляризационной кривой необходимо сдвинуть потенциал от стационарного значения до 1,2-1,5 В, что позволит изучать поведение металла в активном и пассивном состояниях и в состоянии перепассивации или питтингообразования. [c.139]

Для того чтобы выявить специфическое влияние анионов, входящих в состав ингибиторов, защищающих металл благодаря образованию труднорастворимых соединений, изучали в их присутствии анодное поведение стали в буферном электролите при постоянном значении pH. Таким образом исключалось возможное влияние pH при введении этих щелочных ингибиторов в коррозионную среду (рис. 2,16). Как нетрудно заметить, при одинаковом значении pH и одинаковой мольной концентрации фосфата и силиката. их влияние на анодное растворение стали различно фосфат переводит сталь в пассивное состояние, а в присутствии силиката сталь остается в широкой области потенциалов в активном состоянии. Эти результаты иллюстрируют специфическое влияние анионов и указывают на то, что действие ингибиторов щелочного характера обусловлено не только изменением pH. [c.49]

В пассивном состоянии влияние положительных контактов вообще ничтожно, поскольку можно в широком интервале менять потенциал, не изменяя скорости коррозии. По этой причине контактная коррозия металлов в сильных окислительных средах, например в концентрированных растворах азотной кислоты, проявляется очень слабо. Однако необходимо помнить, что, когда металл находится вблизи потенциала перепассивации ( + 1,30 в), присоединение более благородного металла становится уже опасным, поскольку это может перевести основной металла в активное состояние is и t e). И в этом случае, чем с меньшей поляризацией будет протекать анодный процесс, тем сильнее будет влияние катодного контакта. Это можно видеть на примере влияния внешнего катода на поведение двух анодов (ср. токи iy и ij). Когда металл находится на границе активно-пассивного состояния, присоединение к нему более эффективного катода должно привести к увеличению коррозии [c.37]

Коррозионное и электрохимическое поведение металлургических легированных и ионно легированных металлов мало различаются. Примером может служить анодное поведение обычного сплава Ре — 5% Сг и сплава Ре — 6% Сг, полученного методом ионного легирования (рис. 6.10). С увеличением дозы легирующей добавки хрома до 10% стойкость к общей коррозии повышается благодаря отсутствию области активно-пассивного состояния. В слое на глубине 10 нм от поверхности металла содержание хрома составляет 10%, а на поверхности слоя концентрация хрома значительно ниже. [c.131]

Пассивное состояние поверхности металла может быть достигнуто при анодной поляризации, а также изменением состава коррозионной среды. Случаи наступления пассивности при анодной поляризации были рассмотрены выше. Классическим примером появления пассивности в отсутствие внешней поляризации является поведение железа в азотной кислоте (рис. 41). [c.75]

Вопрос о состоянии пассивного электрода носле весьма длительной выдержки в окислителе или нри соответствующей анодной поляризации имеет большое значение для оценки поведения пассивных металлов в условиях эксплуатации. К сожалению, этот вопрос мало изучен. На помощь могли бы быть привлечены термодинамические данные о величине —АС, отвечающей переходу от адсорбционного слоя к окислу. Но недостаток таких данных для процесса Ме)0- Ме0 не позволяет рассмотреть вопрос более подробно. [c.239]

При снятии анодных поляризационных кривых необходимо сдвинуть стационарный потенциал до 1,2—1,5 В, что дает возможность проследить поведение металла в активном и пассивном состоянии и в состоянии перепасснва-ции. При потенциостатическом методе снятия поляризационных кривых значение потенциалов устанавливают с помощью потенциостатов типа П-5827, П-5827М и П-5848. [c.32]

В водных вытяжках наблюдается и значительное торможение скорости анодного растворения стали в широкой области потенциалов (рис. 9.21). Электрод остается в пассивном состоянии вплоть до потенциала 1 В, и для перевода его в пассивное состояние требуются более слабые токи. Такое поведение стали в исследуемых вытяжках можно объяснить адсорбцией на поверхности электрода ионов аммония, которые уменьшают скорость анодного растворения металла в несколько раз. В вытяжке из раствора хлорсуль- [c.188]

В промышленном применении анодной защиты важную проблему представляет защита щелей. В узкой щели во время по-тенциостатической анодной поляризации возникает большой градиент потенциала, обусловленный высоким электролитическим сопротивлением участка. Вследствие этого градиента внутренняя часть щели остается активной и корродирует с большой скоростью, несмотря на то, что наружная поверхность удерживается в пассивном состоянии при стабильном потенциале пассивации [8, 9]. Экспериментальные исследования с различными щелями, а также теоретический анализ свидетельствуют о возможности пассивирования щелей в процессе анодной защиты и контроля степени пассивирования (сопротивления раствора, состояния поверхности и т. д.) по геометрии щели и электрохимическому поведению защищаемого металла. Критическая плотность анодного тока является наиболее важным параметром, так как показывает силу тока, необходимого для достижения пассивности во время анодной защиты [1, 2, 7, 9]. [c.32]

При наличии в системе эффективного катодного процесса фк2 токовая анодная кривая уже заметно отличается от истинной, т. е. коррозионной. Она приобретает вид кривой фазЛ"В"С, на которой появляется катодная ветвь, несмотря на то что металл поляризуется анодно. Такое аномальное поведение электрода свидетельствует о том, что окислительно-восстановительные реакции, протекающие в системе, создают высокие плотности тока, которые намного выше анодных токов, необходимых для пассивации электрода. В таких условиях металл может в определенной области потенциалов перейти в пассивное состояние и без внешнего анодного тока. Аналогичным образом, просуммировав катодную кривую ф2з М с анодной токовой кривой EF, можно получить истинную анодную кривую DE и на участке перепассивации. Более подробный анализ поведения подобных систем сделан в работе Томашова и Черновой [2, с. 13]. [c.30]

На основании полученных данных можно сделать вывод, что анодное поведение алюминия в аммонизированном рассоле определяется, в основном, содержанием хлористого натрия, гидроокиси аммония и углекислого аммония. Концентрация первого из них определяет потенциал пробоя, а двух п оследних — область пассивного состояния алюминия. С повышением концентрации гидроокиси аммония общая скорость коррозии алюминия увеличивается, однако металл остается в пассивном состоянии и подвергается равномерной коррозии. [c.31]

Изучение электрохимического и коррозионного поведения нержавеющих сталей в растворах экстракционной фосфорной кислоты (содерл ащей примеси SO3 и F), показало следующее. Сталь 0,9С28СгЗМо при анодной поляризации (рис. 82) находится в пассивном состоянии, область активного растворения отсутствует. Электрохимическое поведение этой стали аналогично поведению хрома. Сталь 06ХН28МДТ(Л) ведет себя также. Анодные кривые, снятые для легирующих металлов (Ni, Мо, Си), показывают, что они в этих условиях не пассивируются. Это говорит о том, что коррозионное поведение сплава определяется ее основным легирующим компонентом — хромом. Изучение кинетики изменения потенциала показало, что через 3—4 ч на стали устанавливается потенциал 0,58—0,62 В, лежащий в пассивной области. Токи в пассивном состоянии (<100 мкА/см ) мало меняются до 90 °С, но при 100 °С [c.218]

Н. Я. Бунэ и Я. М. Колотыркиным [8] (рис. 1,7). Этот очень важный опыт убедительно показывает, что анодное поведение металла, переход его в пассивное состояние и перепассивация зависят только от величины потенциала, но не от причины, обусловливающей поддержание его. Каждому значению потенциала соответствует определенная скорость процесса, что для области активного растворения было показано А. И. Шултиным и Н. Н. Милютиным [91. Из работы [8] следует также, что одинаковое действие оказывают как окислители, богатые кислородом (СгаО ", МнО ), так и вовсе не содержащие кислорода (Ре , Се ). Это говорит о том, что не окислитель дает кислород, необходимый для пассивации металла. При достаточно высоком анодном потенциале металл реагирует с молекулами воды или ионами ОН , что приводит к пассивации. [c.201]

Анодные кривые для титана и хрома одинаковы. На кривой можно отметить следующие характерные точки — стационарный потенциал, внешний ток равен нулю, V — потенциал начала пассивации соответствует максимальному току анодного растворения металла. При потенциалах более положительных, чем потенциЗоЧ начала пассивации, скорость анодного растворения металла уменьшается —потенциал полной пассивации, при котором устанавливается минимальный анодный ток. При потенциалах, более положительных, чем потенциал полной пассивации, металл находится в пассивном состоянии, поддерживаемом внешней анодной поляризацией. Различие в анодном поведении титана и хрома состоит в следующем при высоких положительных потенциалах пассивное состояние титана не нарушается, в то время как у хрома наступает состояние перепассивации [10—12], в котором он начинает растворяться в виде шестивалентных ионов. Анодный ток, соответствующий началу пассивации, для хрома значительно больший, чем для титана. Потенциал полной пассивации у хрома более отрицательный, чем у титана. Перенапряжение водорода на хроме несколько более низкое, чем на титане. Стационарный потенциал молибдена в 40%-ной H SO равен +0,3 в, т. е. значительно более положителен, чем потенциал полной пассивации титана в этой среде. Поэтому в области потенциалов, где титан активно анодно растворяется на молибдене, протекают катодные процессы. Анодное растворение молибдена наблюдается только при значительном смещении его потенциалов в положительную сторону. Сопоставлением весовых потерь и количества пропущенного электричества установлено как в наших опытах, так и в работе [13], что растворение молибдена происходит в виде шестивалентных ионов. Молибден является коррозионностойким металлом в серной кислоте. Поэтому растворение молибдена в виде ионов высшей валентности при анодной поляризации можно трактовать как состояние перепассивации. Перенапряжение водорода на молибдене значительно более низкое, чем на титане. Палладий в серной кислоте анодно не растворяется. Рост анодного тока при высоких положительных потенциалах соответствует реакции выделения кислорода. Перенапряжение водорода на палладии значительно ниже, чем на титане. [c.179]

Анодная поляризация в активных средах. В последние годы для исследования явления пассивности металлов стали широко использовать потенциостатический метод снятия анодных толяризационных кривых, который заключается в определении плотности внешнего поляризационного тока или скорости коррозии металла при каждом задаваемом постоянном значении потенциала, автоматически поддерживаемом электронным прибором [129]—[133]. Этот метод дает возможность исследовать электрохимические характеристики металла в области перехода из активного состояния в пассивное, и наоборот. При исследовании поляризации металла гальваностатическим методом (поддержание постоянной плотности тока) в этой области. потенциал металла скачкообразно смещается в положительную сторону до потенциала выделения кислорода. Таким образом, исключается возможность изучения поведения металла в переходной области пассивно-активного состояния. Потенциостатическим методом, в частности, удается определить потенциал металла, при котором он начинает переходить из активного состояния в пассивное, и потенциал полного пассивирования. [c.92]

Ионы галогенов в меньшей степени влияют на аНодное поведение титана, тантала, молибдена, вольфрама и циркония, и их пассивное состояние может сохраняться в среде с высокой концентрацией хлоридов, в отличие от железа, хрома и Fe—Сг-спла-вов, теряющих пассивность. Иногда это объясняют образованием на перечисленных металлах (Ti, Та, Мо и др.) нерастворимых защитных основных хлоридных пленок. Однако в действительности подобная ситуация возникает благодаря относительно высокому сродству этих металлов к кислороду, что затрудняет замещение ионами С1 кислорода из пассивных пленок, вследствие более высоких критических потенциалов металлов, выше которых начинается питтингообразование. [c.85]

Таким образом, чтобы определить коррозионное поведение металла, необходимо знать положение потейциала коррозии на анодной поляризационной диаграмме данного металла. Если соответствует средней области потенциалов пассивной области и Ei, < пр, то металл находится в устойчивом пассивном состоянии и медленно подвергается достаточно равномерной коррозии. [c.42]

Исходя из этого, всю кривую BD можно было бы назвать кривой питтингообразования (несовершенной полировки). Повышение анионной концентрации приводит к тому, что переход от пассивного со стояния к анодному полированию наступает при менее ооложительных потенциалах. Интересно отметить, что в окрестностях точки В при относительно не-, больших вариациях потенциала и концентрации анионов следует ожидать всех трех типов поведения металлического анода, т. е. активного растворения, пассивации и анодной полировки. Верхняя часть диаграммы Хора относится к переходам от пассивного состояния к так называемой перепассива-ции. Такие переходы, однако, возможны для металлов, обладающих несколькими ступенями окисления, наподобие железа, никеля или хрома, для которых явление перепасси-вации изучено наиболее достоверно. [c.103]

Различие в поведении углеродистой стали в разбавленной и концентрированной серной кислоте дает основание предположить разную природу пассивного состояния в этих случаях. Л. Л. Файнгольд и В. М. Новаковский показали, что в концентрированной кислоте плотность тока растворения металла в области потенциалов 0,1—0,7 В изменяется симбатно с растворимостью сульфата железа [61]. Анодное растворение стали определяется диффузионным отводом продуктов коррозии. Плотность предельного диффузионного тока эквивалентна скорости коррозии. Пассивность стали в 60%-ной H2SO4 обусловлена образованием на поверхности оптически однородной пленки, состоящей, по-видимому, из безводного сульфата железа. [c.59]

Коррозионные процессы на алюминии, анодно поляризованном нержавеющей сталью, более или менее понятны. Причины коррозии стали и тем более ускорения разложения перекиси водорода даже тогда, когда коррозии нет, пока недостаточно ясны. Литературные данные об электрохимическом поведении перекиси на электродах из нержавеющей стали, а также и самих электродов в концентрированных ее растворах очень скудны. Достаточно хорошо исследовано лишь анодное поведение нержавеющей стали 18-8 в кислых водных растворах [2—6], в некоторых случаях даже с добавками небольших количеств перекиси водорода в качестве окислителя [7]. Известно, что в области потенциалов от 0,15 до 1,0—1,1 в эта сталь находится в состоянии устойчивой пассивности. При ф 1,1 в наступает перепассивация, а при ф —0,15 е—активное растворение. Бунэ и Колотыркин [3] полагают, что пассивность стали обусловлена изменением состояния поверхности в результате ее адсорбционно-химического взаимодействия с кислородом воды или анионами элекролита. По мнению некоторых исследователей [8, 9], окислитель не взаимодействует с металлом, а изменяет редокс-потен-циал среды, смещает стационарный потенциал в ту или иную область поляризационной кривой, действуя аналогично анодной поляризации. Другие авторы [10—12] считают, что пассивность нержавеющих сталей связана с образованием на их поверхности фазовых [c.92]

Смотреть страницы где упоминается термин Анодное поведение металлов в пассивном состоянии : [c.121] [c.7] [c.91] [c.196] [c.2] [c.2] [c.82] [c.44] [c.100] [c.171] [c.13] [c.17] [c.71] [c.12] [c.36] [c.46] [c.23] [c.12] [c.143] [c.63] [c.11] [c.92] [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...