Кинетика анодного растворения железа

Кинетика анодного растворения железа [c.120]

В качестве примера рассмотрим кинетику анодного растворения железа. Железный электрод исследовался многократно, причем далеко не всегда получались совпадающие данные. Подробный обзор проведенных исследований сделан в работе [26]. [c.120]

Основное условие корректности такого заключения — неизменность кинетики анодного растворения железа в широкой области температур и катодных потенциалов (сохранение постоянства тафелевского коэффициента Ъ = 60-5-80 мВ и отсутствие аномального растворения) подтверждается экспериментальными данными, полученными в АКХ. Из этих данных следует, что при температуре 60°С смещение электродного потенциала биметаллической системы при любых концентрациях иона хлора составляет не менее 120 мВ. [c.65]

Нами исследовалась кинетика механохимического эффекта в условиях активационного контроля катодного процесса (водородная деполяризация) и активного анодного растворения железа при пластическом деформировании с постоянной скоростью [2]. [c.66]

О существенном влиянии анионного состава электролита на кинетику и механизм анодного растворения железа, титанового [c.36]

Подобно тому, как было объяснено влияние галогенид-ионов на кинетику и механизм анодного растворения железа, можно объяснить влияние хлорид- и сульфат-ионов на анодное поведение никеля. [c.79]

Анионный состав электролита играет большую роль и в данном режиме анодного растворения металлов. В частности, небольшая добавка хлоридных анионов к сернокислотному электролиту приводит к заметному ускорению процесса растворения железа, значительная часть которого переходит в раствор в двухвалентной форме. Поскольку при перепассивации основной стадией, определяющей скорость процесса, является, по-видимому, диффузия катионов металла через слой поверхностного окисла, а не процессы, происходящие в приэлектродном слое электролита, изменение интенсивности перемешивания раствора не оказывает существенного влияния на кинетику растворения [44]. [c.33]

Эти данные могут быть объяснены предложенными выше схемами. Стимулирование или ингибирование анодного процесса под влиянием галогенид-ионов реализуется в зависимости от вида иона, его концентрации и наводороживания электрода. Рассчитанная по уравнениям (3.8) и (3.10) зависимость от представлена на рис. 3.6. Точки в левой части графика соответствуют Vx- < О, т. е. ингибированию, в правой —Vx- > О, т. е. стимулированию анодной реакции. Из рисунка видно, что экспериментальные точки располагаются вблизи расчетных линий. Разброс точек может быть следствием того, что не все предположения, сделанные при выводе уравнений (3.8) и (3.10) достаточно строги. Кроме того, не исключена возможность одновременного протекания процесса по обеим схемам, каждая из которых вносит определенный вклад в его кинетику. Части кривых 1 и. 2 выше точки пересечения можно трактовать как ветви одной параболы, причем ее верхние уровни отвечают условиям растворения железа в присутствии анионов 1 , а нижние — в присутствии С1 . Это говорит о том, что в ряду анионов С , Вг , I- величина р уменьшается, что соответствует увеличению степени заполнения поверхности адсорбированным промежуточ- [c.76]

В следующих разделах работы будут описаны эксперименты, отражающие конкурентную адсорбцию СЮ и других анионов, кинетику их адсорбции и десорбции, влияние различных анионов не только на усредненную стационарную скорость растворения, но и на динамику растворения пассивного железа, показывающую характер и интенсивность анодных процессов в дефектных местах пленки — активных порах . Мы не можем не учитывать этих результатов, выявляющих важные особенности адсорбции анионов, при обсуждении только что описанных закономерностей. Поэтому мы позволим себе здесь, забегая вперед и не вдаваясь в обоснования [c.55]

Потенциостатические исследования кинетики анодного растворения железа (рис. 5,23) показали, что анион бензойной кислоты оказывает сильное влияние на скорость анодного растворения железа. Даже в концентрированном растворе сульфата (1 н.) бензоат натрия при концентрации, равной 7-10- моль/л, вызывал сильную анодную поляризацию, сдвигал потенциал пассивации в положительную сторону и уменьшал ток пассивации примерно на два порядка. Такое пассивирующее влияние бензоата натрия в присутствии кислорода объясняется тем, что анион бензойной кислоты СбНбСОО- образует с железом через карбоксильные группы прочную химическую связь. Это уменьшает реакционную способность значительной части атомов железа на поверхности и облегчает пассивацию остальной части кислородом воды. На катодную реакцию, как и ожидалось, бензоат влияния не оказывает. [c.180]

Принимая а = 0,5 (наиболее вероятное его значение), получим порядок по ионам гидроксида 0,5 и а = 0,06, что близко к эксперименту. В дальнейшем, при обсуждении результатов по влиянию галоге-нид-ионов на кинетику анодного растворения железа будет показана недостаточность этой схемы и описан механизм, более полно отвечающий экспериментальным данным. [c.19]

Цементация меди железной стружкой в виброцементаторе рассмотрена в работе [ 326]. В работе [ 327] было показано, что вибрация электродов снижает концентрационную поляризацию при разряде ионов меди на медном катоде и мало влияет на поляризацию при анодном растворении железа. В работе [ 328] описана кинетика цементации меди на вибрирующей (в вертикальном направлении) железной пластине в растворах с концентрацией, кг/м 1,0 Си и 2,5 H2SO4. Температура растворов составила 20°С. На рис. 46 показана схема экспериментальной установки. Был использован электромагнитный вибратор с частотой 100Гц. Железная пластина толщиной 2,0- Ю" м имела площадь рабочей поверхности 50,0 10" м . Амплитуду колебаний меняли в пределах от О до 1,1 10" м. При концентрациях меди в растворе более 5,0 кг/м осадок цементной меди в процессе цементации отслаивался от поверхности пластины. [c.100]

Адсорбция галогенид-ионов изменяет кинетику и механизм процесса анодного растворения железа. В зависимости от концентрации галоге-ниды могут как ингибировать, так и стимулировать процесс. Различное влияние галогенид-ионов объясняется адсорбционно-химическим взаимодействием всех компонентов среды с поверхностью металла и конкуренцией в адсорбции сульфат-, галогенид- и гидроксид-ионов или воды [16,17]. Чаще всего предполагается последовательное присоединение к поверхностным атомам железа гидроксид- и галогенид-ионов. При этом принимается, что образуются сложные адсорбированные продукты типа [Ре(ОН)(Х-)]адс, где X-—галогенид-ион. [c.73]

Все эти результаты, хорошо согласующиеся с данными последних исследований, позволяют связать пассивное состояние металлов с наличием на их поверхности хемосорбированных слоев кислородсодержащих частиц I 8,80 > 108]. Для хрома [ 109, 110] и никеля [lili установлено, что пассивация обеспечивается наличием на поверхности металла примерно монослойных покрытий. Для железа, по-видимому, характерно образование более толстых слоев [112]. Уже сравнительно давно было отмечено [ 1,3,8] J что отсутствие зависимости (или слабая зависимость) стационарной скорости растворения пассивного металла от потенциала ни в коей мере не характеризует истинную кинетику самого процесса растворения. В этом случае влияние потенциала является более сложным, поскольку его рост приводит не только к обычному ускорению анодного растворения металла, но и к изменению состояния металлической поверхности, которое равноценно повышению перенапряжения того же процесса. По-видимому, в случае железа и хрома эти эффекты полностью компенсируют друг друга, что и приводит к независимости стационарной скорости растворения этих металлов в пассивном состоянии от потенциала. Поскольку, однако, характерное для каждой величины потенциала стационарное состояние поверхности устанавливается относительно медленно, эти два эффекта удается разделить, если применить метод быстрого наложения поляризации. Так, например, для хрома ШО показано [ 8], что при быстрых измерениях (постоянное состояние поверхности) сохраняется [c.25]

Можно полагать, что именно протекание аналогичной реакции на электроде и в случае присутствия ионов хлора препятствует пассированию железа в растворах хлоридов. Исследование кинетики анодного процесса показало (рис. II1-4), что анодная поляризационная кривая стали 12ХМв I,ОН растворе сульфата натрия при температуре 300° С имеет сложный характер. С увеличением потенциала до — 0,050 в скорость анодного процесса возрастает. Железо в этой области потенциалов растворяется в активном состоянии. При дальнейшем увеличении потенциала скорость анодного процесса растворения металла сначала уменьшается, а затем изменяется крайне незначительно в достаточно широкой области потенциалов. Последнее обстоятельство указывает на то, что железо переходит в пассивное состояние. С дальнейшим ростом потенциала скорость растворения железа вновь увеличивается. Последняя область потенциалов соответствует перепассивации. Поскольку при низкой и высокой температурах введение в воду сульфата натрия в количестве 0,5 М не влияет существенным образом на характер и скорость коррозии низколегированных сталей аналогичный ход зависимости скорости растворения железа от потенциала следует ожидать и в дистиллированной воде. В нейтральных растворах, насыщенных воздухом, железо корродирует в основном с кислородной деполяризацией. Из представленной на рис. III-5 коррозионной диаграммы, полученной на основании опытных данных [111,6]. [c.96]

До сих пор рассматривалось влияние органических ингибиторов на реакцию разряда ионов водорода, поскольку она часто является лимитирующей в коррозионном процессе. Однако при исследовании кинетики электрохимических реакций обнаружено, что органические ингибиторы обычно оказывают определенное влияние и на кинетику анодной реакции. О механизме изменения органическими ингибиторами кинетики анодной реакции почти ничего неизвестно. Допускается, что адсорбированные вещества уменьш ают концентрацию катализатора РеОНадс, определяющего общую скорость растворения железа в кислых электролитах. [c.116]

Исследование кинетики этих процессов в системе железо — растворы азотной кислоты, основанное на данных первой серии измерения их скоростей, описаны в работе [1]. Дальнейшие данные определения скоростей анодного растворения металла и окисления среды позволяют получить более четкую картину кинетико-электрохимического поведения исследуемой системы в указанных выше условиях и сделать дополнительные и более определенные заключения о природе изучаемых процессов. [c.3]

Исследовано анодное растворение меди, цинка, серебра, железа и кадмия в кислых средах. Ультразвуковое поле (у.з.п.) облегчает растворение меди, серебра и кадмия, анодный процесс на железе и цинке тормозится. Различное влияние, которое оказывает у.з.п. на кинетику анодных процессов, позволяет выявить контролирующие факторы при растворении металлов. Медь и серебро растворяются с диффузионным контролем. Кинетика растворения железа зависит от адсорбции анионов и их влияния на механизм анодного процесса, а ионизация кадмия определяется скоростью разрушения кристаллической решетки. Таблиц 2, иллюстраций 3, библиогр. 10 назв. [c.219]

Одним из основных легирующих компонентов, способствующих пассивации железа, является хром. С увеличением его содержания в сплаве железо — хром потенциал, при котором металл переходит в пассивное состояние, смещается в отрицательную сторону, что приводит к расширению пассивной области. Потенциал начала области перепасси-вации практически постоянен при всех концентрациях хрома. С ростом концентрации хрома скорость растворения сплава в пассивной области уменьшается. Исследования влияния содержания хрома на кинетику анодного процесса сплава железо—хром показали, что при концентрации хрома до 4% на анодных поляризационных кривых область пассивации отсутствует. У сплавов, содержащих 8—12% хрома, скорость анодного процесса хотя и несколько за-116 [c.116]

Однако в случае никеля количественные закономерности процесса растворения заметно отличаются от установленных для железа. Найдено, например, что порядок анодной рюакции по ионам гидроксила в сернокислых растворах в этом случае изменяется при переходе от одной области pH к другой [ 33]. Последнее удалось объяснить [41], приняв, что скорость растворения никеля является суммой скоростей растворения по механизмам с участием ОН -ионов и сульфат—ионов в адсорбированном состоянии и что кинетика процесса существенно зависит от взаимодействия адсорбированных ионов. [c.9]

В большинстве случаев с повышением температуры скорость коррозии металлов возрастает. Однако возможен и более сложный ход зависимости скорости коррозии от температуры [1,11]. Рассмотрим, как влияет температура на кинетику электроводных процессов. При растворении металлов в активном состоянии с повышением температуры анодная поляризационная кривая, выражающая зависимость скорости растворения металла от его потенциала для меди, железа, никеля и ряда других металлов, смещается в сторону более отрицательных потенциалов [1,12]. [c.25]

Нашим традиционным направлением в области пассивности является сравнительное изучение электрохимического поведения пассивных металлов и их окислов. Это направление представлено в разделах, посвященных молибдену, титану, платине, кобальту и никелевым, сплавам. Кроме того, в книгу включены результаты исследования механизма действия кислородсодержащих анионов СгО , МпО" и СЮ на кинетику растворения пассивного железа в сернокислых растворах. Помимо обычного потенциостатического метода, в этой работе использован новый агальванографическийь метод, позволивший выявить динамическую составляющую скорости растворения пассивного металла, характеризующую количество и анодную активность дефектных мест пассивирующей пленки. [c.3]

Представленшле выше результаты поляризационных измерений позволяют проследить, как изменяется с температурой кинетика процессов осаждения и растворения металлов группы железа [14—16]. Основные кинетические параметры катодного и анодного процессов — токи обмена и соответственно коэффициенты переноса аир — для никеля, кобальта и железа, рассчитанные на основании поляризационных кривых, представлены на рис. 67 и в табл. И. [c.101]

При нарушении сплошности покрытия образуется биметаллическая система алюминиевое покрытие — сталь. Смешанный электродный потенциал этой системы определяется кинетикой и соотношением скоростей анодной и катодной реакций, которые протекают преимущественно на покрытии анодная реакция ионизации алюминия) и на поверхности стальной трубы (катодная реакция восстановления растворенного кислорода или выделения водорода). При температуре 20ОС первоначально электродный потенциал биметаллической системы устанавливается вблизи потенциала питтингообразования алюминиевого покрытия. При потенциале питтингообразования анодная реакция ионизации алюминия поддерживается сопряженной катодной реакцией восстановления кислорода. С увеличением количества питтингов и соответственно площади локального нарушения пассивного состояния покрытия скорость катодной реакции, ограниченная по значению предельным диффузионным током, может оказаться недостаточной для поддержания процесса ионизации алюминия в кинетической области при потенциале питтингообразования. Это приводит к смещению электродного потенциала к более отрицательным значениям. Причем такое смещение происходит тем раньше, чем выше концентрация хлор-ионов. Аналогичное влияние на формирование стационарного потенциала биметаллической системы оказывает повышение температуры. С повышением температуры и концентрации хлор-ионов также наблюдается увеличение смещения в отрицательную сторону электродного потенциала биметаллической системы по сравнению с потенциалом коррозии железа. Наблюдения показали, что с увеличением смещения в отрицательную сторону электродного потенциала биметаллической системы относительно потенциалов коррозии железа степень коррозии участков образцов с нарушением сплошности покрытия уменьшается. За год испытаний при концентрациях хлор-ионов 0,003—0,07 н при температурах 60-80ОС коррозия железа на участках нарушения сплошности покрытия вообще отсутствовала, тогда как при 20°С в подобных испытаниях наблюдался слабый налет ржавчины. [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...