Ингибирование катодных процессов

Возможные механизмы ингибирования катодного процесса [c.27]

Ингибирование катодных процессов [c.459]

Рис. 2.7. Зависимость 2 от в при ингибировании катодного процесса на железном электроде в 1 М H I

Рис. 2.8. Зависимость Ig у Ш и Ig [у (1 — в)] (2) от в при ингибировании катодного процесса на железном электроде в 1 М НС

Полученные уравнения были проверены при ингибировании катодного процесса электрохимической коррозии никеля, железа, олова и кадмия в растворах кислот [7,82]. Измерения проводились в деаэрированных растворах прн комнатной температуре. С помощью потенциостата рабочему электроду сообщали потенциал Е на 0,1—0,6 В отрицательнее стационарного. Раствор перемешивали магнитной мешалкой со скоростью 80—100 об/мин. Далее в ячейку вводили раствор ингибитора в фоне. Спад тока регистрировали с помощью самопишущего потенциометра КСП-1 или осциллографа С-1-19. Предварительными опытами было установлено, что увеличение скорости перемешивания почти не [c.61]

Рис. 2.24. Кривые зависимости тока от времени при ингибировании катодного процесса иа стали СтЗ в 1 М НС1 добавками (концентрация добавок 10 3 моль/л потенциал электрода —

Когда ингибирование коррозионных сред осуществляется с помощью соединений, изменяющих преимущественно кинетику анодной реакции, а этот механизм является в нейтральных электролитах наиболее эффективным, то ингибирование тесно связано с пассивацией. Оба эти процесса зависят от природы пассивирующих слоев, возникающих на поверхности металла, а также характера и кинетики катодного процесса, обеспечивающего перевод металла в пассивное состояние. [c.9]

Водорастворимые ингибиторы коррозии часто применяют для ингибирования систем нефть—вода или нефтепродукт — вода . Если металл находится на границе раздела углеводородная фаза— электролит , то в зависимости от избирательности смачивания мениск направлен в ту илн иную фазу. Если в зоне мениска происходит втягивание воды в углеводородную фазу с образованием тонкой пленки воды на металле, то такая часть металла (электрода) под пленкой воды толщиной до 3 мкм становится мощным катодом, причем катодный процесс в зоне мениска протекает в диффузионном режиме [68, 69, 81, 82, 122]. Это объясняется тем, что кислорода в топливах и маслах содержится на поря- [c.135]

Особый интерес представляет поведение стали в кислотах, ингибированных ПБ-5 и смесью ингибиторов уротропин + И1А при добавке ионов Fe +. Катодная поляризационная кривая, полученная для обеих сред, имеет характерную s-образную форму, анодный процесс существенно облегчается, стационарный потенциал резко сдвигается в сторону положительных значений (рис. 50, в), а зависимость коррозии стали от деформации резко уменьшается. Судя по поляризационным кривым, ток коррозии должен значительно возрастать (в недеформированном состоянии) при добавлении ионов Fe +. Действительно, коррозионные испытания, выполненные методом измерения потери массы (при 50° С), показали, что добавка ионов Fe + примерно на порядок увеличивает скорость коррозии в обеих средах, тогда как в неингибированной кислоте скорость коррозии возросла совсем незначительно. [c.149]

В работе [60] высказана иная точка зрения на процесс ингибирования неорганическими окислителями. Авторы считают, что ингибирующее действие этих соединений связано не столько с их адсорбционным взаимодействием с металлом, сколько с влиянием продуктов электрохимического восстановления на кинетику электрохимических реакций. Иначе говоря, если скорость анодного растворения металла определяется активностью поверхностных ионов ОН, образующихся при восстановлении окислителей, то скорость коррозии металла и его потенциал зависят от отношения числа электронов, реализующихся в катодном акте, к числу образующихся при этом ионов ОН-. Это отношение названо авторами коэффициентом активации по его величине предлагается судить об эффективности ингибиторов. [c.129]

Из уравнения (16) следует, что в одном из наиболее простых частных случаев ингибирования коррозии влияние органических веществ на кинетику процесса может осуществляться через изменение констант скоростей, соответствующих частным реакциям, их стехиометрии, относительных площадей катодных и анодных участков, тафелевских коэффициентов наклона, доли активной поверхности, величины -потенциала. Довольно часто можно пренебречь изменением величин bk и Ьа , считать, что Qj = 2 = 1 и не зависит от присутствия ингибиторов и что г = гме. Тогда уравнение (16) упрощается до [c.137]

Как при катодной, так и анодной защите используются электрохимические способы снижения скорости коррозии металлов путем поляризации внешним током. Другой принципиальный путь состоит в изоляции металла от коррозионной среды посредством нанесения покрытий на его поверхность. Некоторые способы достижения такой изоляции описаны в разд. 3.5—3.7. Имеется, еще один путь, заключающийся в уменьшении агрессивности среды по отношению к металлу с помощью малых добавок, которые препятствуют коррозионным процессам, снижая вероятность их возникновения и (или) уменьшая скорость разъедания. Эффект снижения коррозии с помощью добавок называется ингибированием. Можно выделить два основных типа растворов, которые могут потребовать ингибирования. У одного типа растворов находится в нейтрально-щелочной области, а у другого — в кислой эти два типа растворов соответствуют двум ситуациям, когда ингибитор способствует возможному в указанных средах образованию пленки на металле и когда сам ингибитор создает защитный адсорбционный слой на обнаженной поверхности. Сначала рассмотрим ингибирование в нейтральных средах. [c.135]

Отсутствие ускоряющего влияния сероводорода при уменьшении КИСЛОТНОСТИ электролита объясняется тем, что анодное стимулирование возмещается в этом случае катодным ингибированием. Протекание данных процессов в среде влажного сероводорода может быть рассмотрено на примерах коррозии некоторых металлов. Коррозия железа в водном растворе сероводорода носит электрохимический характер. [c.120]

Различные пути воздействия ингибиторов на коррозионный процесс проанализированы Л. И. Антроповым [1, 28, 33, 36]. На основании этого анализа, а также с учетом многочисленных сведений о характере влияния ингибиторов на коррозионный процесс механизм ингибирования можно считать установленным, если известно следующее благодаря действию каких факторов замедляется коррозионный процесс, а также частные катодная и анодная реакции в виде каких частиц принимает участие ингибитор в электродном процессе (состав, заряд) механизм и изотерма адсорбции ПАВ на данном металле соотношение между степенью торможения электрохимического процесса и степенью заполнения поверхности адсорбированным ингибитором возможность и результат взаимодействия частиц ПАВ между собой и другими компонентами системы в объеме раствора и на поверхности металла какую из стадий катодной и анодной реакций преимущественно замедляет ингибитор. Для более полной характеристики механизма ингибирования кислотной коррозии представляют интерес также сведения о влиянии температуры на защитное действие, о составе промежуточных продуктов, об изменении физико-механических свойств металлов под влиянием ингибированных сред, о кинетике адсорбции частиц ПАВ и т. д. Однако большинство работ, посвященных механизму действия ингибиторов, содержит лишь отдельные сведения из числа приведенных выше. Поэтому достоверно судить о механизме ингибирования часто бывает затруднительно. [c.26]

Защита от коррозии путем воздействия на анодные или катодные участки поверхности обеспечивается противокоррозионными пигментами. В зависимости от механизма действия различают пигменты-ингибиторы и пигменты-пассиваторы. Анодное ингибирование достигается пигментами, обладающими способностью принимать электроны или увеличивать pH среды и вследствие химических процессов окисления или гидратации образовывать на анодных участках защитные пленки. Результатом их действия является смещение электродных потенциалов металлов в более положительную сторону, в том числе в область пассивного состояния, в которой коррозии металла не происходит. Приведенные ниже данные показывают сдвиг стационарного потенциала стали в воде под влиянием добавок пигментов [c.164]

Для оценки влияния ингибитора отдельно на катодный или анодный процесс можно использовать поляризацию электрода в соответствующем направлении на некоторую постоянную величину, например, в диапазоне 5- 30 мв. При выбранном смещении потенциала от стационарного значения определяют значение тока. Такие определения выполняются для чистого и ингибированного растворов либо из обеих пар поляризационных кривых, либо (что предпочтительнее из-за меньшего воздействия на электрод) непосредственно измерением значения тока при соответствующем смещении потенциала. В результате таких определений будут найдены две лары значений тока (см. рис.З) 1к, и 1а, - связанные в основном со скоростью катодного и анодного процессов в исходной и ингибированной среде. Сопоставление значений я и характеризует действие ингибитора на анодную, а к и 1к на катодную составляющие процесса. [c.17]

На рис. 8 в качестве примера представлены экспериментальные результаты полученные при ингибировании катодного процесса выделения водорода иа железе и никеле в 1 М НС1 пиридином и бутиРЛиолом [12, 49]. Видно, что при [c.35]

Рис. 8. Зависимости Igv— при ингибировании катодного процесса на железе в ШНС1 пиридином (/) и Д1— Igt при ингибировании катодного процесса на никеле в Ш H I бутиндиолом 2)

Существенное облегчение анодных и катодных процессов в области малых величин тока может быть связано с комплексообразующим взаимодействием ионов Fe + с молекулами ингибитора — облегчается их десорбция и ослабляется защита (разрыхление пленки ингибитора ПБ-5). При больших плотностях тока ингибитор ПБ-5 катионного типа прочнее соединяется с ка-тоднополяризуемой поверхностью и влияние ионов Fe " нейтрализуется. Облагораживание стационарного потенциала коррозии при введении в ингибированный электролит. ионов Fe + обусловлено как облегчением катодной реакции на начальном участке катодной кривой, так и сдвигом начального потенциала микрокатодов в сторону положительных значений (в направлении к равновесному потенциалу реакции восстановления трехвалентного железа). При э ом в случае смеси ингибиторов уротропин + -f И1А деформация практически не оказывает влияния на стационарный потенцйал. [c.151]

Нитроэмаль НЦ-125, смазка ПВК, микровоски и неингиби-рованные битумы практически не ингибируют водную фазу и их гальваностатические и другие поляризационные кривые близки или совпадают с фоном. Иногда при наличии кислотных компонентов, что характерно для многих лакокрасочных материалов, — хуже фона. Водные вытяжки из ингибированных масел и пне значительно облагораживают стандартный электродный потенциал и тормозят развитие анодного и катодного процессов. [c.186]

Индели установил, что в нейтральной среде хромат калия является одновременно и анодным и катодным ингибитором. При увеличении концентрации хромата ингибирование анодного процесса уменьшается (до нуля), а катодный процесс по-прежнему замедляется, что связано с образованием на металле пленки Сг(ОН)з. Замедление анодного процесса в слабокислых средах в присутствии хроматов объясняется возникновением на поверхности металла адсорбционного слоя ионов СГ2О72. [c.140]

При адсорбции ФАК и п-АФАК (рис. 2.24) в первые 3—5 с наблюдается заметное ускорение катодного процесса, которое сменяется затем эффективным торможением. Как уже отмечалось, на поверхности железа, контактирующего с кислотой, ингибированной ФАК, методом РФЭС обнаружены соединения мышьяка в степени окисления +3. В связи с этим можно считать, что кратковременный резкий подъем катодного тока связан с тем, что параллельно реакции выделения водорода идет быстро заканчивающийся на поверхности процесс восстановления добавок до промежуточных стадий окисления мышьяка. Образовавшиеся при этом хемосорбированные продукты (фениларсиноксид или соответствующая кислота) тормозят электродный процесс как вторичные ингибиторы. Длительное время достижения минимального тока (около 200 с) подтверждает хемосорбционное поверхностное взаимодействие. [c.63]

В работе [79] проведен количественный анализ влияния на скорость катодного процесса изменения энергии связи металл — водород (fMe-н-эффект) и 1 )1-потенциала ( [ гэффект) при наличии и отсутствии эффекта блокировки (0-эффект). Показано, что при определенном соотношении констант, входящих в экспоненциальные множители уравнения (4.15), могут быть получены величины d gj ,/dQ как больше, так и меньше нуля, т. е. при одновременном проявлении всех трех эффектов могут быть объяснены случаи как ингибирования, так и стимулирования катодного процесса. [c.85]

Если адсорбционные силы, возникающие за счет передачи неподеленной пары электронов металлу, достаточно велики, то процесс идет по пути (5.3) и за счет блокировки поверхности комплексом НМНгадс ускорения катодного процесса не наблюдается. Этот случай наиболее характерен для железа и металлов его группы, атомы которых имеют вакансии в -зоне. На непереходных металлах адсорбция по такому механизму менее вероятна и процесс идет по пути (5.2). Ускорение или ингибирование определяются соотношением вклада г))]- и каталитического эффектов. [c.97]

В работе [123] дается следующее объяснение механизма ингибирующего действия тиомочевины. При небольшой ее концентрации образующийся по реакциям (5.6—5.8) сероводород стимулирует анодный и катодный процессы коррозии в большей мере, чем их может тормозить адсорбция неразложившихся частиц тиомочевины. С ростом концентрации тиомочевины увеличива.ется количество ее в адсорбированном виде на поверхности. Скорость коррозии падает, что одновременно затрудняет протекание реакций (5.7—5.8) .при этом распадается уже меньшая доля тиомочевины. Таким образом, предполагается, что ответственной за ингибирование является адсорбция неразложившихся молекул тиомочевины. [c.106]

Это можно иллюстрировать исключительным ингибированием, которое производит простая молекула СО, растворенная в НС1, на коррозию в этой кислоте нержавеющей стали 18-8 [28]. Защитное действие в 6,3-н. НС1 при 25 °С равно 99,8% или ингибированием стали в разбавленной Н2804 небольшим количеством йодида [29—32]. И СО, и йодид хемосорбируются на поверхности металла, препятствуя анодному или катодному процессу или же обоим. [c.220]

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]

На практике в качестве анодных ингибиторов используются анионы, однако не следует считать, что только анионы функционируют при анодном ингибировании. Например, в случае нержавеющих сталей ингибированию может способствовать окислительно-восстановительная система Fe VFe за счет пассивирования.. При низких концентрациях и активных значениях потенциалов восстановление служит дополнительной катодной реакцией и увеличивает скорость растворения. Однако, как в примерах, приведенных в разд. 2.8, если катодная плотность тока превысит критическую плотность тока анодной реакции, то наступает пассивирование металла. Эта ситуация представлена диаграммой (фиг. 70), иллюстрирующей влияние концентрации ингибитора и скорости потока на коррозию ферритной нержавеющей стали в присутствии сульфата трез валенТного железа [91]. Этот тип ингибирования, который вызывает пассивность, несколько отличается от ингибиторного действия хроматов и нитритов, так как последние теряют кислород в процессе восстановления. Поскольку некоторые авторитетные специалисты называют такие ингибиторы пассиваторами то этот термин должен включать не только окислительно-восстановительные системы типа Fe /Fe , пример которой приводился вывде, но также систему Нг/Н на нержавеющей стали, содержащей благородные легирующие добавки (разд. 2.8). [c.145]

Контроль процесса очистки ведут путем измерения расхода промывочных растворов и воды, давления в контуре, температуры растворов и воды контроль распределения потоков в перегревателе — измерением температуры змеевиков. Автоматический химический контроль применяется для измерения показателя pH в напорном трубопроводе промывочных насосов и на общем сбросном трубопроводе. Ручным способом определяют кислотность, щелочность, значение показателя pH концентрации железа, кремниевой кислоты, гидразина, нитрита, аммиака, меди, хлоридов жесткость, осветленность, содержание взвешенных веществ. Наиболее эффективным и представительным способом оценки состояния труб является выборочная вырезка контрольных образцов с определением содержащегося в них количества отложений по потере массы образца после травления его в ингибированном растворе кислоты, катодного травления и взвешивания отложений, удаленных механическим способом. Удельная загрязненность труб котлов после предпусковой химической очистки должна составлять менее 50 г/м для котлов высокого давления и менее 15—25 г/м для котлов сверхвысокого и сверхкритического давлений. [c.295]

Проблемы, связанные с изучением действия ингибиторов, очень обширны. Мы поставили перед собой задачу осветить лишь отдельные вопросы ингибирования коррозии металлов в растворах кислот. Так, представлялось необходимым, в первую очередь, выяснить закономерности адсорбции ПАВ, известных как ингибиторы коррозии, и обсудить взаимосвязь эффективности ингибиторов с их адсорбцией на металлах. Необходимо также проаналлаировать влияние ингибиторов на механизм и отдельные стадии катодного выделения водорода и анодной ионизации металлов, так как скорости именно этих процессов определяют кинетику и механизм коррозии в кислых средах. На основании выявления количественной связи между адсорбцией и ингибированием оказалось возможным сформулировать основные направления путей поиска новых ингибиторов, а также повышения эффективности известных ингибиторов и их смесей. [c.4]

Следует отметить, что вопрос о соотношении степени ингибирования и заполнения поверхности металла ингибитором, т. е. вид зависимости / = /(0), в случае коррозионного процесса еще сложнее, чем в случаях, анализируемых в работах [37—39], где рассматриваются реакции электровосстановления ионов на ртутном электроде. Это связано с тем, что скорость коррозионного процесса определяется кинетикой катодной и анодной реакций, которые могут по-разному зависеть от 0. Даже если рассматривать только катодный или анодный процесс, зависимость / = /(0) может быть сложнее, чем следует из выражений (1.85) и (1.86). Причина этого заключается в сложности и многостадийности [c.29]

Из рис. 2.23 видно, что это же уравнение выполняется при ингибировании в 1 М НС1 катодной реакции на никеле тетраэтиламмонийхло-ридом. При ингибировании процесса на кадмии в 1 М НС1 хлоридом пиридина эта добавка также может быть отнесена к ингибиторам энергетического действия, однако в этом случае выполняется уравнение (2.15), что говорит об однородности поверхности кадмия при адсорбции на ней добавки. В то же время из рисунка следует, что в случае бутиндиола и для кадмия и для никеля выполняется уравнение (2.13). Это свидетельствует о блокировочном действии ингибитора и равномерной неоднородности поверхности металлов при адсорбции на них [c.62]

Если полярность маслорастворимых ПАВ невелика, то электролит даже при поляризации вблизи нулевой точки металла десорбирует их с электродов и ОПИ ингибиторов равна нулю. Бели вещества полярны, то в зависимости от их электронодонорно-акцепторных свойств процесс их хемосорбции усиливается соответственно на анодных или катодных участках металла. При исследовании этим методом пластичных смазок и ингибированных тонкопленочных покрытий, образующих на металле цленки с большим сопротивлением, влияние двойного электрического слоя электролита становится весьма малым, и для проявления полярных свойств [c.38]

Из рассматриваемых продуктов наилучшими защитными свойствами обладают ингибированные тонкопленочные покрытия НГ-216 и НГ-222. Большие значения анодного и катодного перенапряжений определяют высокое сопротивление пленки продукта, продолжающее оставаться на хорошем уровне и после 15 мин вращения электрода в моющем растворе. Абразивоустойчивость, а также адгезионно-когезионные характеристики покрытий НГ-216, НГ-222 и особенно НГМ-шасси намного лучше, чем НГ-203 и ПВК. Как уже отмечалось, одним из факторов, определяющих защитную эффективность ингибированных тонкопленочных покрытий на нефтяной основе, является наличие полутвердой пленки, формирующейся в процессе испарения растворителя под воздействием адгезионно-1Когезионных сил. Такие пленки образуются после нанесения ИТП как поверх лакокрасочных покрытий, так и на неокрашенную металлическую поверхность защищаемых изделий. [c.222]

При коррозионном воздействии внешней среды имеют место как катодные, так ж анодные процессы, поэтому наилучшую защиту должны обеспечивать ингибированные материалы (тела, смазки, полршерные материалы), обладающие как анодным, так и ка-тодны л действием. [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...