ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проблема расчета защитного потенциала из "Электрохимический метод защиты металлов от коррозии" Теоретическое значение защитного потенциала в отличие от инженерного (см. ниже) может быть рассчитано термодинамическим путем, так как оно соответствует величине обратимого равновесного потенциала реакции ионизации и разряда ионов металла (Ме Ме +-Ьме). Это так называемый потенциал анодной фазы в разомкнутом состоянии [1, 2]. [c.62] Р — число Фарадея (96 500 кулонов). [c.62] СнН--активность ионов водорода. [c.63] Здесь и далее потенциалы относятся к нормальному водородному электроду сравнения (н, в, э.), если специально не оговорено применение другого электрода. [c.63] По медносульфатному электроду сравнению =—0,85 в. [c.64] Хотя указанная величина защитного потенциала и -вошла в справочники и руководства, ее нельзя принять за теоретическое значение защитного потенциала для всех случаев коррозии, поскольку в приэлектродном слое имеет место подщелачивание в результате протекания катодных реакций восстановления. Косвенные данные позволяют заключить, что в катодной пленке (слое электролита, непосредственно прилегающем к катодно поляризуемому металлу) величина pH может достигать 10—12, при исходном pH в объеме равном 2. Если предположить, что в условиях катодной защиты морских сооружений (учитывая большую буферную емкость морской воды) подщелачивание составит всего 2 единицы, то полная защита будет обеспечена при потенциале фзащ=0,95 в по медносульфатному электроду. [c.64] Как видно из изложенного, расчеты относятся к единственному случаю, когда pH приэлектродного пространства равен 9,07, т. е. иначе говоря, они не имеют общего характера, который пытаются приписать этому способу авторы. [c.65] Защитный потенциал ф , вычисленный с введением поправки Ра оказывается отрицательнее равновесного потенциала железа на Дф = —0,593— (—0,636) =0,043 в. [c.67] Принятое И. Н. Францевичем значение (уог, он =—0,4 в отличается от приведенного в табл. 37 и для рН=14, а дополнительное обоснование отсутствует. Замечание относительно поправки на анодную поляризацию Рд=0,3 в остается, так как для этих условий вновь рассчитанный защитный потенциал ф оказывается положительнее равновесного для реакции РеТ Ре++ на 60 мв. [c.68] Швердтфегер приходит также к значению защитного потенциала, равному —0,53 в, но трактовку ему дает с другой точки зрения. Он соглашается с Ноллером в том, что защитный потенциал есть потенциал равновесного водородного электрода. Если подходить с этих позиций, непонятным остается объяснение защитного действия катодной поляризации в средах, где процесс коррозии обусловлен водородной деполяризацией, а стационарный потенциал отрицательнее равновесного воюродного электрода. [c.68] Сопоставляя величины защитного потенциала цинка (полученные из опытов табл. 33 и 35), равные для 2н, (10%) серной кислоты— 0,926 в (для соляной кислоты — 0,997 в), с рассчитанными значениями потенциалов (табл. 38), видим, что полная защита отвечает рН= 9. Учитывая возможное изменение pH при плотности тока, обеспечивающей достижение защитного потенциала, следует признать весьма убедительной изложенную выще теорию защитного потенциала. Из этой теории очевидно, что состав среды весьма существенно влияет на величину защитного потенциала. [c.70] Определения защитного потенциала в песчаной и глинистой засоленной почве показали, что с увеличением влажности величина защитного потенциала смещается в, отрицательную сторону. Для почвы с влажностью 5% защитный потенциал равен —0,72 в, при 20% влажности он равен —0,85 и даже —1,08 в (по медносульфатному электроду сравнения). В среднем для стали в морской воде и почве защитный потенциал принимают, как уже отмечалось, равным — 0,85 в. [c.70] Отсюда следует, что в результате действия сульфат-восстана в-ливающих бактерий слой электролита, непосредственно прилегающий к металлу, подщелачивается. Прямыми измерениями величины pH Шолти показал, что при катодной защите стали в почве, насыщенной бактериями, к концу третьего месяца испытаний pH повысился до 9,5, тогда как в стерильной почве, где pH в начале опыта составлял 7,7 в течение 5,5 месяцев не отмечено изменения pH. [c.71] В результате разбора действия бактерий становится ясной повышенная величина защитного потенциала, обусловленная подщелачиванием приэлектродного слоя грунта. В соответствии с уравнением (29) значение pH оказывается в предела 9—10. Эти значения pH наиболее благоприятны для развития сульфат-редуциру-ющих бактерий. [c.71] При расчетах величины защитного потенциала не принималось во внимание химическое воздействие продуктов катодной реакции с металлом. Для таких металлов, как алюминий, цинк, свипец, медь, олово, висмут, характерно ускорение коррозии при значениях pH, превышающих 10. В результате взаимодействия образующейся щелочи с металлом катода могут образоваться растворимые соединения, и при значительных смещениях потенциала в отрицательную сторону мы не будем наблюдать 100%-ной защиты, а, наоборот, в ряде случаев встретимся с явлением шерезащиты. [c.71] Перезащита может быть вызвана не только амфотерньгм характером металлов, но и образованием гидридов металлов, что вполне вероятно при высокой плотности тока и интенсивном выделении водорода на катодно защищаемом металле. Явление переза-щиты отмечено для алюминия и свинца. [c.71] Вернуться к основной статье