Коррозия цинка с выделение. водорода

I. Коррозия цинка с выделением водорода [c.206]

Гл. 2. Цинк. Коррозия цинка с выделением и без выделения водорода [c.206]

При повышении температуры коррозионные процессы обычно ускоряются, особенно в средах, где коррозия протекает с выделением водорода, например при растворении сталей в кислотах, цинка и алюминия в щелочах. Если процесс протекает с участием кислорода в катодной реакции (т. е. с кислородной деполяризацией), зависимость величины коррозии от температуры осложняется вследствие уменьшения растворимости кислорода при повышении температуры. [c.31]

Причины несогласованности в опытах с выделением водорода. Характерной чертой коррозии, идущей с выделением водорода, является некоторая разбросанность экспериментальных данных — недостаточная сходимость результатов измерений скорости коррозии ряда образцов из одного и того же материала в опытах, проведенных при идентичных условиях. Если большой лист железа или цинка погрузить в кислоту, находящуюся в сосуде в виде миски, то причина этого сразу станет очевидной. Наблюдение показывает, что водород выделяется не равномерно С0 всей по- [c.353]

Цинк, стандартный потенциал которого = —0,763 в, применяется в основном при производстве латуней, а также для протекторов и в качестве материала для защитных покрытий (оцинкованное кровельное железо и т. п.). Цинк весьма энергично растворяется с выделением водорода в минеральных кислотах, в окисляющих средах не пассивируется. В растворах хрома-тов на поверхности цинка образуется защитная пленка из хромата цинка. В нейтральных растворах корродирует в основном с кислородной деполяризацией. В щелочах не стоек (см. рис. 17). Скорость коррозии в воде мала. Она несколько возрастает в интервале температур 55—65° С, в воде при 100° С цинк стоек. В чистой и морской атмосферах стоек, однако при содержании в обычной атмосфере загрязнений SO2, НС1, SO3 стойкость цинка сильно снижается. Цинковые покрытия на железе создают анодную защиту. Из сплавов на цинковой основе известен сплав, из которого получают изделия литьем под давлением. Он легирован медью (1,5—2,5%) и алюминием (0,5—4,5%). Коррозионная стойкость этого сплава в воде и по отношению к водяному пару невысокая. [c.59]

Неоднородность металлов и особенно сплавов, отдельные составные части которых имеют иной электрохимический потенциал, чем основной металл, могут существенно влиять на скорость коррозии. В этих случаях скорость коррозионных процессов, идущих с выделением водорода, будет тем больше, чем отрицательнее потенциал анодных участков и чем положительнее потенциал выделения водорода на катодных участках. Следует однако отметить, что в ряде случаев это условие не соблюдается. Так, например, примесь свинца к цинку, несмотря на большую начальную разность потенциалов между ними, практически не влияет на скорость коррозии цинка в серной кислоте. Это объясняется большим перенапряжением выделения водорода на свинце. [c.91]

В разбавленной серной и соляной кислотах коррозия чистого цинка из-за высокого перенапряжения выделения водорода протекает очень медленно, тогда как цинк, содержащий примеси, растворяется легко с выделением водорода. Поэтому обычный цинк промышленной чистоты в разбавленной кислоте сразу же начинает медленно корродировать. По мере растворения цинка имеющиеся примеси вновь выпадают на [c.167]

Хром катоден по отношению к большинству металлов и сплавов и при контакте ускоряет коррозию их. Как будто бы нет доказательств, что хром, находясь в среде, в которой он является пассивным, начинает быстро корродировать при соприкосновении с другими металлами. Однако в разбавленной серной или соляной кислотах хром часто сохраняет свою пассивность довольно долго, но только до тех пор, пока не активируется соприкосновением с каким-либо активным металлом, например цинком. Тогда начинается реакция с кислотой с выделением водорода. [c.892]

Уместно задать вопрос способствуют ли твердые вещества, выделяющиеся из воды, образованию водорода, если учесть, что такие отложения могут затруднить теплопередачу и вызвать необычно большое повышение температуры. По этому поводу существуют разные мнения. Отложения тоже могут оказывать влияние по-разному, так как в случае наличия в них микроскопических пор, становится возможным концентрирование некоторых растворенных соединений на участках, прикрытых отложением. Железо при высоких температурах, подобно цинку при обычных температурах, может легко вытеснять водород как при низких, так и при высоких значениях pH имеется промежуточная область, где коррозия идет медленно. Если в воде содержатся повышенные количества щелочи, то концентрация щелочи под осадком может достигнуть высоких значений, при которых идет коррозия с выделением водорода это может привести к охрупчиванию Однако почти такой же эффект может получиться и в условиях, когда вода содержит слишком мало щелочи. В одном случае, наблюдавшемся в Америке, трубы разрушились в местах, расположенных недалеко от барабана, когда они были лишь незначительно наклонены к горизонтальной плоскости при их исследовании было отмечено исчезновение карбидов из стали, а также наличие межкристаллитных трещин, что, как описано в литературе, является характерным для других случаев водородного охрупчивания . В этом случае содержание щелочи в воде было слишком низким. В воду была добавлена щелочь, а также сульфит, и в течение последующих трех лет больше неприятностей не было. [c.406]

Еще более активна электрохимическая коррозия в специально созданных условиях. Если воздействовать на чистый, без примесей цинк разбавленным раствором соляной кислоты, то он почти не будет растворяться в соляной кислоте. Но в присутствии меди цинк активно растворяется с выделением водорода. Если соединить цинк и медь, погрузив их в раствор кислоты, то растворение цинка происходит под действием возникшего электрического тока. [c.24]

Б. Налить в две широкие пробирки на А объема 20% раствор серной кислоты. В одну пробирку добавить полученный ингибитор. Измерить площадь всей поверхности пластинок и взвесить их. Опустить пластинки в кислоту. Наблюдать коррозию цинка по выделению пузырьков водорода. Через 7 дней снова взвесить пластинки. Высчитать эффективность ингибитора (потерю металла с 1 за 1 час) и сделать выводы. [c.26]

Металлы, потенциалы которых более отрицательны, чем потенциал водородного электрода, термодинамически неустойчивы в кислых растворах, поэтому при контакте этих металлов с растворами кислот происходит окисление (коррозия) с выделением газообразного водорода. Примером может служить известная реакция взаимодействия цинка с соляной кислотой. [c.19]

Ингибитор коррозии железа и стали в НС1, ускоряет растворение цинка, кадмия, олова, хрома [218]. Селективность связана с влиянием пленки сурьмы, осаждающейся на этих металлах из кислого раствора, на перенапряжение выделения водорода [47]. [c.81]

Как видим (табл. 8), увеличение скорости коррозии цинка в зависимости от природы примеси пропорционально перенапряжению выделения водорода (константе а) на примеси. Влияние величины площади поверхности, занятой катодными включениями, можно видеть из данных, приведенных в табл. 10, где показано возрастание скорости коррозии железа в кислоте с увеличением катодной площади, занимаемой в основном углеродом. [c.33]

Уже давно было замечено [5], что если при коррозии цинка в кислоте измерить количество выделяющегося в единицу времени водорода, т. е. определить таким способом скорость катодной реакции, то при контакте цинка, например, с платиной, катодная реакция на цинке замедлится и начнется выделение водорода на платине. Это явление получило название положительного диф-ференц-эффекта (разностного эффекта). Таким образом, дифференц-эффектом называется разность А между скоростью катодной реакции на изолированном металле и той же скоростью в случае контакта, с металлом более благородным. [c.179]

Как мы видим, увеличение скорости коррозии цинка пропорционально перенапряжению выделения водорода (константа а) на примеси, площадь которых примерно одинакова. Вероятность протекания процессов коррозии с возрастанием величины водородного показателя (pH) уменьшается и для такого важного в техническом отношении материала, как железо, при рН>5 становится незначительной. Из технических металлов в нейтральных и щелочных средах только магний корродирует с водородной деполяризацией. [c.60]

Коррозию металлов в воде и водных растворах солей, pH которых находится в интервале 5—9, мы условно будем считать процессом, протекающим в нейтральной среде. На практике коррозия металлов происходит очень часто в таких нейтральных средах—в дождевой, речной, грунтовой, морской воде, в растворах солей, используемых в технике. Процесс коррозии большинства металлов в этих средах протекает почти исключительно с участием кислорода в катодной реакции и не сопровождается заметным выделением водорода. Продукты коррозии металлов обычно представляют собой малорастворимые вещества, например гидроокиси железа (ржавчина), основные карбонаты цинка, свинца и меди, гидроокись алюминия и др. Такие вещества частично экранируют поверхность металла (например, блокируя катодные участки), в какой-то мере защищая его от дальнейшей коррозии. Однако защитное действие продуктов коррозии черных и многих цветных металлов весьма невелико. Во влажной атмосфере гигроскопичные продукты коррозии не только не защищают металл, но даже способствуют его усиленному разрушению. Поэтому применение ингибиторов коррозии в нейтральных средах является одним из эф( к-тивных средств сохранения металла. [c.133]

В кислотах цинк неустойчив и быстро растворяется с выделением газообразного водорода. На скорость его растворения в кислотах весьма влияет величина перенапряжения выделения водорода на катодных включениях или контактирующих металлах. Чем больше перенапряжение, тем меньше коррозия. Поэтому наименьшее влияние на растворение цинка в кислотах оказывает контакт с такими металлами, как свинец и ртуть, которые, хотя и значительно электроположительнее цинка, но перенапряжение выделения водорода на них велико. [c.99]

С развитием производства цинка его начали применять для выплавки латуней (сплавов меди и цинка), а также для покрытия кровли (в виде тонких листов). В настоящее время более 45% цинка расходуется на гальваническое покрытие (цинкование) железа с целью его защиты от коррозии. В случае нарушения цинкового покрытия его защитное действие продолжается. Незащищенные участки железа при этом не корродируют, а становятся под действием влаги воздуха или воды местными гальваническими микроэлементами, в результате протекает химическая реакция за счет растворения цинкового покрытия и выделения водорода. Почти такое же количество цинка идет на легирование меди и алюми- [c.66]

Коррозия цинка с выделением водорода происходит в растворах сильных кислот и щелочей. В интервале pH от 7 до 12,5 цинк можно считать практически стойким благодаря образующимся на нем защитным пленкам. Зависимость коррозии от pH лучще всего можно показать на примере действия разбавленных растворов со- [c.206]

Катодные ингибиторы — вещества, тормозящие отдельные стадии катодного процесса. При коррозии в нейтральном растворе, протекающей с восстановлением кислорода, такой ингибитор, например сульфит натрия, должен снижать содержание кислорода в агрессивной среде. К катодным ингибиторам относятся и вещества, сокращающие поверхность катодных участков. Так, при введении в щелочную среду хлорида или сульфата цинка скорость коррозии резко снижается из-за образования нерастворимого гидроксида цинка, который, осаждаясь на стенках аппарата, препятствует соприкосновению раствора с металлом. Кроме того, катодные ингибиторы способны повышать перенапряжение водорода [АздОз, В]2(504)з]. Такие ингибиторы применяют в процессах коррозии, идущих с выделением водорода. [c.86]

Распространение коррозии в виде дугообразных областей, что является характерной чертой для наклонных образцов цинка или железа, не наблюдалось на алюминии в исследовании автора, относящемся к 1923 г., хотя кольца начальной коррозии становились удлиненными внизу. Шикор заметил, что как анодные, так и катодные продукты (хлористый алюминий и гидроокись натрия) могут вызвать коррозию алюминия с выделением водорода, приводя, таким образом, к общей коррозии, как было указано выше [52]. [c.117]

Способность к пассивации у цинка незначительная, хотя в растворах хроматов цинк может быть заметно занас-сивирован, по-видимому, вследствие образования поверхностных защитных пленок из цинк-хромата. Коррозионная стойкость цинка определяется, главным образом, нерастворимостью в нейтральных средах продуктов его коррозии. Даже в разбавленных кислотах (НС1, H2SO4 и НЫОзидр.) цинк технической чистоты не стоек и энергично растворяется с выделением водорода. [c.292]

НИЮ и потому стоек в воде, нейтральных и многих слабокислых средах, в атмосфере. Широко применяется в технике, особенно в самолетомоторостроении, в химической и пищевой промышленности, транспорте. Сплавы алюминия обладают меньшей коррозионной стойкостью, но имеют более высокую прочность по сравнению с алюминием. Коррозионное поведение алюминия обусловливается химическими свойствами пассивной пленки АЬОз, которой защищена поверхность алюминия. Пленка Л Оз растворяется в сильных неокисляющих кислотах и щелочах (см. рис. 17) с выделением водорода. Алюминий стоек в сильных окислителях и в окисляющих кислотах, например в азотной кислоте, в растворах бихроматов и т. п. Он — один из лучших материалов, применяемых для изготовления цистерн и хранилищ концентрированной азотной кислоты. Хлориды разрушают пленку АЬОз. В контакте с электроположительными металлами (медью, железом, кремнием и др.), а также при наличии в алюминии примесей этих металлов скорость коррозии возрастает. Сравнительно высокая стойкость против коррозии чистого алюминия обусловливается высоким пepeнaпpяжeниeJй водорода на нем. Вероятно поэтому в нейтральных растворах коррозия алюминия протекает с кислородной деполяризацией, а лри содержании в металле названных примесей с низким перенапряжением водорода доля водородной деполяризации возрастает. Следовательно, коррозионная стойкость алюминия сильно зависит от чистоты металла. Контакт с цинком, кадмием безвреден для алюминия, контакт с магнием и магниевыми плaвa ми опасен. Алюминий стоек против газовой коррозии, однако выше 300° С приобретает свойство ползучести. [c.56]

Влияние чистоты металла на коррозию в неокисляющих кислотах. Широко распространено мнение, что с уменьшением содержания в металле при.месей стойкость коррозии яо-вышается. Для случаев коррозии с выделением водорода это мнение имеет основания распространение такого мнения на другие типы коррозии совершенно не обосновано. Даже для случаев коррозии с выделением водорода имеются исключения из указанного правила. Коррозия металла, уже содержащего следы примесей, не всегда увеличивается от прибавки других элементов прибавка ртути к цинку невысокой чистоты уменьшает коррозию его в кислотах за счет повышения перенапряжения. до изучая коррозию железа в кислотах, определял влияние многочисленных добавок к металлу, включая углерод, кремний, серу, фосфор, марганец, кобальт, никель, хром, ванадий, молибден, вольфрам, титан и медь результаты оказались сложными, — многие элементы увеличивают коррозию при одних концентрациях и уменьшают ее при других. [c.527]

Малое влияние чистоты металла на коррозию в присутствии окислителей. Большое влияние прц.месей — характерная черта коррозии с выделением водорода. В случае действия кислоты в п.рисутствии окисляющего деполяризатора, когда реакция протекает без выделения водорода, чистота металла становится несущественной. Кинг и Бравер-ман опубликовали данные о коррозии вращающихся образцов в очень разбавленной кислоте в присутствии азотнокислого калия результаты помещены в табл. 44. В этих условиях спектроскопически чистый цинк корродировал почти с такой же скоростью, как и обыкновенный цинк. Более того, оказалась очень небольшая разница в скорости коррозии для трех различных металлов. Скорость коррозии, не отличаясь заметно от скорости растворения углекислого кальция, несомненно контролируется скоростью диффузии коррозионного агента к месту воздействия. Подобно этому Тамманн и Ней-берт установили, что скорость коррозии цинка в растворе персульфата не увеличивается в присутствии благородных примесей, таких как серебро или медь здесь коррозия даже [c.530]

Если коррогия цинка в атмосфере протекает с выделением водорода, то иа -блюдается равномерная коррозия. При воздействии воды, особенно содержащей хлориды, цинк подвергается язвенной и точечной коррозии. Продуктом коррозии цинка в воде, ие содержащей углекислого газа, является гидроокись циика в виде коллоидного раствора, который под действием солнечной радиации преобразуется в зернистый слой окиси цинка, а в присутствии углекислого газа — в карбонат цинка 7пСОз 32п(ОН)2. Эти продукты коррозии цинка защищают его от дальнейшего разрушения. [c.120]

Как известно, в кислых средах процесс коррозии цинка из-за высокого перенапряжения выделения водорода протекает очень медленно, однако в присутствии примесей с низким перенапряжением водорода цинк легко растворяется с вьщелением водорода. Некоторые металлические примеси, например алюминий, замедляют коррозию цинка в кислых средах. В присутствии ионов хлора образуются основные хлориды цинка типа 6Zn(OH)2 Zn lj, которые имеют слоистую структуру, аналогичную той, которую имеет карбонат цинка, образующий плотные, хорошо прилегающие слои. [c.89]

Коррозия металлов в природных водах и грунтах является в основном процессом, протекающим с кислородной деполяризацией по катодной частичной реакции в соответствии с уравнением (2.17). Выделение водорода из воды по уравнению (2.19) даже в присутствии очень неблагородных металлов типа магния, алюминия и цинка сильно затруднено в принципе оно возможно по уравнению (2.18) из кислот, например из раствора двуокиси углерода или из органических кислот, содержащихся в грунте. Однако агрессивное коррозионное действие кислот обусловливается не столько их участием в катодной частичной реакции, сколько затруднением образования защитного поверхностного слоя из продуктов коррозии. Из-за этого протекание промежуточных частичных реакций по уравнениям (2.17) и (2.21) затормал<ивается в меньшей степени. Знание свойств образующихся поверхностных слоев весьма существенно для понимания механизма коррозии металлов в природных водах и грунтах [1]. [c.132]

Даже у эффективных магниевых сплавов и при благоприятных условиях значения не превышают 0,55—0,65. Причиной большой доли собственной коррозии является выделение водорода, образующегося по катодной параллельной реакции согласно уравнению (7.56), или же развитие свободной коррозии частиц, отделенных от протектора при сильно трещиноватой его поверхности (см. раздел 7.1.1 [2—4, 19— 21]). Магниевые протекторы изготовляют в основном из сплавов. Содержание железа и никеля не должно превышать 0,003 %, так как при этом их свойства ухудшаются. Влияние меди не является однозначным. Верхним пределом ее содержания считается 0,02 %. При добавке марганца железо выпадает из расплава и при затвердевании становится безвредным ввиду образования кристаллов железа с оболочкой из марганца. Кроме того, марганец повышает токоотдачу (выход по току) в хлоридсодержащих средах. Содержание марганца должно быть не менее 0,15 %. Алюминий облегчает удаление вредного железа благодаря выпадению вместе с марганцем. Впрочем, чувствительность к повышенным содержаниям железа (более 0,003 %) в присутствии алюминия заметно повышается. При добавке цинка коррозионное разъедание становится более равномерным, к тому же снижается чувствительность к другим загрязнениям. Важнейшим магниевым протекторным сплавом является сплав AZ 63, который удовлетворяет также и требованиям стандарта военного ведомства США MIL-A-21412 А [22]. [c.186]

Известно, что вещества, в молекулах которых имеются атомы, обладающие неподеленной парой электронов, способны к реакции поверхностной протонизации с последующим отщеплением от них атомов водорода. Эти реакции лежат в основе каталитического ускорения выделения водорода на ртути или коррозии цинка и кадмия в присутствии ряда органических соединений, а также в процессах электровосстановления [130-134, 153,158,166]. [c.62]

Алюминиевые материалы в воде можно предохранить от питтинга ( помощью катодной защиты, если поддерживать электродный потен циал ниже потенциала питтинговой коррозии в данной систем материал - среда. Однако катодное выделение водорода ведет t повышению pH, и при чрезмерном его повышении алюминий може-подвергнуться коррозии. Такой перезащиты следует избегать, следз за тем, чтобы электродный потенциал не опускался ниж< определенной критической величины в почве и пресной воде - эк -1,2В (по отношению к медно-сульфатному электроду). На практике алюминий может быть защищен с помощью гальванически жертвенных анодов, например цинковых или цинкалюминиевы> анодов в морской воде магниевых анодов для конструкций в пресной или солоноватой воде, а также для неокрашенных поверхностей пол землей цинковых - для окрашенных подземных конструкций. Катодная защита может быть достигнута также путем плакирования менее благородным металлом, чем основа. Для нелегированногс алюминия это может быть, например покрытие из A Zn . [c.128]

При проведен1ии работы. необхоД Имо ознакомиться 1) с перенапряжением выделения водорода при электролизе 2) с 1корро-зионной стойкостью цинка в разных условиях 3) с влиянием примесей на скорость коррозии цинка. [c.82]

Коррозия с образованием неравномерно распределенных язв характерна для листового нелегированного цинка в холодной и горячей воде и в растворах солей. Язвы располагаются преимущественно под отложениями продуктов коррозии. Мерой коррозии можно считать глубину язвы. При коррозии в горячей воде образуются белые чашеобразные отложения вокруг газовых пузырьков. Этот вид коррозии наблюдается на катодных участках с небольшим значением перенапряжения выделения водорода при наложении процесса кислородной деполяризации. У окружающих анодных участков реакция среды щелочная здесь ионы цинка застворяются и, мигрируя с катодным участком, дают отложения 14]. Коррозия в растворе хлорида натрия носит тачечный характер, при этом образуются такие продукты коррозии, как 2пС1г-42п(ОН)2. Если раствор хлорида натрия содержит еще и хлорид цинка, коррозия становится более равномерной [37]. В щелочных растворах с pH до 12,5 она постепенно переходит в равномерную коррозию, причем образуется небольшое число центров [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...