Кислород концентрационный элемент

Подобный концентрационный элемент может быть использован и для определения концентрации кислорода в газах, например в мартеновских печах или в конверторах для контроля полноты использования кислорода. С этой целью используется уже описанный вспомогательный электрод, а второй электрод помещается в газовую среду, в которой измеряется концентрация кислорода. В этом случае [c.178]

Перспективным является применение гальванического элемента с твердым электролитом для экспрессного или непрерывного определения концентрации кислорода в газовых смесях в различных печах с целью контроля и регулирования полноты горения топлива или использования самого кислорода. Для этого может быть использован концентрационный элемент с электродами по схеме [c.243]

Поступление кислорода. Кислород принимает участие в катодной реакции и поэтому его присутствие является предпосылкой для коррозии в почве. Содержание кислорода сравнительно высоко над уровнем грунтовых вод и значительно ниже под ним. Оно также изменяется с типом почвы, например в песке оно велико, а в глине -ниже. При этом содержание кислорода значительно выше в мелкогранулированной почве, которая была взрыхлена, например в процессе земляных работ, чем в почвах, находящихся в нетронутом, естественном состоянии. Если протяженная конструкция, например трубопровод, пересекает два или более типа почв, например песок и глину, имеющие различные характеристики в отношении проникновения кислорода, то может образоваться концентрационный элемент, а именно, элемент дифференциальной аэрации (рис. 52). В таком элементе анод расположен там, где подвод кислорода затруднен, и там наблюдается описанная выше локальная коррозия. Коррозионные элементы по той же причине могут возникать там, где конструкция окружена смешанной почвой, содержащей, например куски глины. Под этими кусками, в местах их соприкосновения с металлом будет происходить образование питтингов (рис. 53). Концентрационный элемент может также образоваться на конструкции, пересекающей уровень грунтовых вод, поскольку выше этого уровня проникновение кислорода происходит легче, чем ниже его. Поэтому локальная [c.51]

Результаты этих и других экспериментов позволяют объяснить некоторые особенности коррозии титана в щелевых условиях. Как и у других металлов. коррозия начинается с возникновением ячейки дифференциальной аэрации. При обычных температурах эта ячейка не действует. так как для поддержания пассивности титана в щели требуется настолько мало кислорода, что он не расходуется полностью. При высоких температурах концентрация кислорода в щели может быть уже недостаточна для залечивания пробоев пассивной пленки, в результате чего образуются локальные активные центры, понижающие потенциал в щели. Для поддержания электрохимической нейтральности хлор-ионы мигрируют в щель, а ионы натрия — наружу. Это повышает кислотность раствора в щели и усиливает локальную коррозию металла [82]. Однажды начавшись, коррозия будет продолжаться п в дальнейшем в форме дифференциального концентрационного элемента, независимо от наличия или отсутствия кислорода. [c.128]

Другим проявлением локализованного воздействия на нержавеющие стали является коррозия в щелях, связанная с кислородными концентрационными элементами. Этот тип коррозии наблюдается под осадками любого типа на металлической поверхности, под наростами и на примыкающих поверхностях соединений. Поверхность нержавеющих сталей, экранированная от окружающего раствора начинает испытывать недостаток кислорода. Тем самым создается разница в концентрации кислорода между экранированной и неэкранированной частями поверхности. Образуется электрохимическая ячейка с разностью электродных потенциалов между областями с высокой и низкой концентрацией кислорода. Область с низкой концентрацией становится анодом ячейки. [c.310]

Металлический электрод, находящийся в очень разбавленном растворе собственных ионов, обычно является анодом концентрационного элемента, а электрод, находящийся в очень концентрированном растворе, — катодом. К группе концентрационных элементов относится также элемент с различной аэрацией, в котором металлический электрод, погруженный в раствор электролита с меньшей концентрацией растворенного атмосферного кислорода (менее аэрированный), является анодом, а электрод, погружен- [c.28]

Электрохимические измерения кислорода. Концентрационные измерения окисляющихся и восстанавливающихся веществ при помощи гальванических элементов. [c.34]

Концентрационные элементы. Такие элементы образуются при погружении электродов из одного и того же металла в растворы различных электролитов или в растворы одного и того же электролита, отличающиеся концентрацией, температурой, насыщенностью кислородом, скоростью движения (при перемешивании или перекачивании). [c.23]

Для уяснения электрохимического механизма реакций укажем на то, что этот элемент может также рассматриваться как концентрационный элемент по отношению к кислороду кислород более высокого давления [c.254]

Выше говорилось уже о влиянии почв на образование концентрационных элементов в местах соприкосновения частиц почвы с кабельной оболочкой. Активность элементов неравномерной аэрации зависит от структуры почвы [3]. В почвах с крупными ч астицами коррозия может привести к прободению оболочки кабеля, в то время как в тонких илистых почвах коррозия может быть слабой или даже вовсе отсутствовать. В последнем случае относительно небольшие катодные поверхности настолько сильно поляризуются, что микроэлементы поддерживаются в поляризованном состоянии, несмотря на деполяризующее действие кислорода, присутствующего в почве. Иногда можно наблюдать, как с уменьшением размеров частиц, почвы среда, окружающая кабель, становится все более однородной, что приводит, в конце концов, к уничтожению неравномерности доступа кислорода. [c.643]

Кислородные концентрационные элементы существуют в щелях (зазорах), а также в зонах ватерлинии На участках со сцепленными осадками (отложениями) и значительными углублениями, которые препятствуют диффузии кислорода и создают разности концентраций раствора. Зоны с пониженным содержанием кислорода анодны и поэтому склонны к коррозии. [c.31]

Особенно важен в практических условиях концентрационный кислородный элемент, т. е. элемент, в котором отдельные участки электролита отличаются между собой по концентрации растворенного в них кислорода. Причина образования коррозионного элемента неравномерной аэрации заключается в том, что потенциал кислородного электрода зависит от концентрации кислорода в растворе. С повышением концентрации кислорода потенциал кислородного электрода становится более положительным. Неравновесный электродный потенциал металлов также сильно [c.28]

Опишем концентрационный кислородный элемент с уже упоминавшимся твердым электролитом, применение которого в последнее время приобрело большое значение в металлургии, особенно при конверторно-кислородном производстве. Он используется для экспрессного определения концентрации кислорода в стали по ходу плавки. Вероятно, с помощью такого элемента удастся не только непрерывно измерять и записывать величину [01, но и использовать его в системе автоматического управления конверторной плавкой. Схема подобного кислородного элемента имеет вид [c.177]

Поэтому под образовавшимися осадками появляются коррозионные язвы, как показано на рис. 9.45. Следует иметь в виду, что коррозия будет происходить и в том случае, если под преградой находится некоторое количество кислорода. Правда, под преградой кислорода должно быть меньше, чем у открытой поверхности металла в результате образуется кислородный концентрационный гальванический элемент. [c.388]

Уравнению (26) соответствуют кривые и 2, изображенные на рис. 8. Из этих кривых следует, что присоединение к катоду, работающему в условиях чисто диффузионного режима, любого анода, не выводящего потенциал системы за пределы величин, укладывающихся на вертикальной части кривой (участок АВ), приводит к появлению одного и того же тока. Иными словами, ток подобных контактных пар определяется лишь величиной предельного диффузионного тока по кислороду и не зависит от природы и поляризуемости анода. Ток таких элементов должен сильно зависеть от интенсивности размешивания электролита (ср. кривые концентрационной поляризации к и 2). Когда же система приобретает потенциал, выходящий за пределы указанных выше границ, контактный ток должен зависеть как от скорости протекания самой электрохимической реакции, так и от скорости доставки деполяризатора к электроду и отвода продуктов анодной реакции. Степень влияния того или иного фактора, как будет показано ниже, зависит от скорости размешивания электролита. [c.45]

Другим видом поляризации, которую необходимо устранить в элементах, является концентрационная поляризация, вызванная расходом активных веществ в процессе генерирования тока. Непосредственно активными веществами в водород-кислородном элементе являются атомы водорода и кислорода, образующиеся при разложении молекул газообразного водорода и кислорода. Так как электродный процесс может происходить только на той части поверхности твердого электрода (в данном случае платинового), которая находится в контакте с электролитом, необходимо, чтобы она омывалась избыточными количествами водорода и кислорода. Этого трудно добиться, если электрод изготовлен в виде пластинки из твердого металла. В этом случае активное вещество, состоящее из газовых пузырей, омывающих поверхность металла, и из газа, растворенного в электролите, подходит к электроду в результате относительно медленной диффузии, и при больших токах нагрузки очень быстро наступает сильная концентрационная поляризация. Для ее уменьшения целесообразно делать электроды из пористого материала, например в форме трубок с пористой стенкой, через которую газы под давлением проникают в электролит. Вследствие этого значительно ускоряется газоснабжение, уменьшается концентрационная поляризация и увеличивается мощность элемента. [c.233]

В концентрационных элементах два одинаковых электрода контактируют с растворами разных составов. Существуют два типа концентрационных элементов. Первый называется солевым концентрационным элементом. Например, если один медный электрод погружен в концентрированный раствор сульфата меди, а другой — в разбавленный (рис. 2.3), то при замыкании такого элемента медь будет растворяться с электрода, находящегося в разбавленном растворе (анод) и осаждаться на другом электроде (катоде). Обе реакции ведут к выравниванию концентрации растворов. Другой тип концентрационного элемента, имеющий большое практическое значение, — элемент дифференциальной аэрации. Примером может служить элемент из двух железных электродов, погруженных в разбавленный раствор ЙаС1, причем у одного электрода (катода) электролит интенсивно насыщается воздухом, а у другого (анода) — деаэрируется азотом. Различие в концентрации кислорода сопровождается возникновением разности потенциалов, что обусловливает протекание тока (рис. 2.4). Возникновение элемента этого вида вызывает разрушения в щелях (щелевая коррозия), образующихся на стыках труб или в резьбовых соединениях, поскольку концентрация кислорода в щелях ниже, чем снаружи. Этим также объясняется язвенное разрушение под слоем ржавчины (рис. 2.5) или коррозия на границе раздела раствор—.воздух (рис. 2.6). Доступ кислорода к участкам металла, покрытым ржавчиной или другими твердыми продуктами коррозии, затруднен по сравнению с участками, покрытыми тонкими пленками или свободными от них. [c.25]

Разрушение металла происходит по следующим причинам, не-досредственно или косвенно связанным с жизнедеятельностью /бактерий на поверхности металла образуются различные электрохимические концентрационные элементы в растворе или на поверхности металла создаются агрессивные химические соединения изменяются электрохимические потенциалы среды в связи с изменением концентрации кислорода в растворе. [c.24]

Поверхности могут появляться в результате растворения имеющихся в металле сульфидных и сульфидно-оксидных включений. Образующиеся в таком случае микроуглубления оказываются заполнены кислым раствором с высоким содержанием сульфида, и это не позволяет нержавеющей стали запассивироваться в углублении. В других случаях инициирование может быть связано с израсходованием кислорода в зазоре или под осадком. В результате возникает кислородный концентрационный элемент, анод которого расположен гоответственно в зазоре или под осадком, а катод снаружи. Гидролиз анодно растворяемых металлических ионов ведет к возникновению у анода высокой кислотности, препятствующей пассивации. [c.113]

Никель и его сплавы пассивны в проточной морской воде, но в стоячей морской воде подвержены питтинговой коррозии и коррозии, обусловленной концентрационными элементами. Их пассивность вызывается наличием на поверхности сплавов непроницаемой окисной пленки, которая при определенных условиях может разрушаться. Обрастание морскими организмами, различные отложения и щели, которые ограничивают доступ кислорода к определенным участкам поверхности, способствуют подобным повреждениям. В тех местах, где отсутствует достаточное количество кислорода, необходимое для восстановления поврежденной защитной пленки, развиваются питтинговая и щелевая (вызванная действием концентрационных эле-меятов) коррозия. Таким образом, в морской воде превалируют пит-, тинговый и щелевой тип коррозионного воздействия. [c.279]

Непосредственное влияние микроорганизмов, приводящее к образованию дифференциальных концентрационных элементов (например, дыхание перифнтонной колонии организмов приводит к различию концентраций кислорода между местом обитания и другими участками поверхности). Возникающая разность потенциалов вьиывает протекание коррозионных токов между местами расположения колоний и окружающими участками металла. [c.433]

Кислород Добавляемая вода Концентрационный элемент. Питтинговая коррозия под образовавшимися осадками Главным образом магнетит Рез04 В 15 %-ной НС1 не растворяется Удаление кислорода первоначальная обработка сульфитом натрия в количестве 1,2—2,5 кг/ч. Поддержание остаточной концентрации сульфита 20—300 мг/л. Проведение мероприятий по снижению насыщения бурового раствора воздухом в резервуарах. До-давление к буровому раствору пеногасителей [c.392]

Конденсация пара в пароперегревателе происходит довольно легко при засорении или остановке котла. С точки зрения коррозионных проблем рассматриваемая система в этом случае становится аналогичной пароконденсатный системам. Конденсированная вода содержит кислород и двуокись углерода и является поэтому агрессивным раствором. Растворенный кислород — активный деполяризатор, и в случае возникновения под продуктами коррозии или солевыми осадками кислородных концентрационных элементов он способствует быстрому развитию питтинговой коррозии. Растворенная двуокись углерода слегка подкисляет воду и способствует, таким образом, интенсификации общей и локальной коррозии. [c.42]

Райфснидер и Вахтер [38] недавно опубликовали результаты исследования влияния следов кислорода на питтинговую коррозию в системах законтурного заводнения. Им удалось проследить за серьезным питтинговым разрушением, вызываемым следами кислорода (менее 0,4 мг1л). Авторы утверждают, что в системах заводнения под насосами и отложениями грязи создаются кислородные концентрационные элементы. Ими было теоретически обосновано, что даже при уровне содержания растворенного кислорода до 0,1 мг1л большие объемы рассола, движущиеся по линии, делают возможным доступ значительных количеств кислорода к большим катодным участкам, окружающим очень малые анодные зоны. [c.240]

Электродвижущая сила такого концентрационного элемента определяется отношением парциальных давлений кислорода у электродов и или, что то же самое, соотношением Рсо и p Oi- [c.124]

Р1з имеющихся данных не совсем ясно, должны ли быть тщательно удалены последние следы кислорода, чтобы кислородные концентрационные элементы не могли функционировать. Следы кислорода, даже если они не вредны непосредственно для котельной стали, тем не менее могут вызвать коррозию в системе конденсатора, особенно если в конденсате присутствует также Oj или NH3. В результате такой коррозии в котел может попасть небольшое количество солей меди. Несмотря на то что конденсаторы могут заметно и не разрушаться вследствие такой коррозии, возникает вопрос, не появляется ли питтинг котла из-за загрязнения котельных вод медью Такого загрязнения не было бы, если бы содержание кислорода поддерживалось около нуля. Однако нет общего мнения о влиянии выделения меди на внутренней поверхности котла на образование питтингов, а также на ухудшение защитных качеств пленки FegOi, в которой была обнаружена медь. По мнению некоторых, возможно, что медь образуется на катодных участках в результате разряда ионов Си вместо Н" . В подтверждение такого предположения указывают, что многие котлы, содержащие медные соли или отложения меди, не повреждены. [c.236]

На скорость коррозионного процесса оказывает влияние характер обработки поверхности металла. Принято считать, что полировка является лучшим видом обработки, придающей поверхности более высокую коррозионную стойкость. Объясняется это тем, что к участкам металла, лежащим в углублениях, поступает кислорода меньше, чем к участкам металла, лежащим на самой поверхности. Поэтому аэрация оказывается неравномерной, в связи с чем может возникнуть концентрационный элемент. Царапины на металле, углубления в виде раковин являются участками, где обычно начинается коррозия. На фиг. 45 показано влияние характера обработки поверхности стали 50 (0,5% С) на скорость коррозии в 3%-ном растворе Н2504. [c.79]

На других металлах коррозия часто протекает в щелях с затрудненным подводом воздуха. На свинце скорость коррозии зависит от размера- частичек почвы, как показали Бэрнс и Саллей, которые закапывали свинцовые образцы на 5 месяцев во влажные инертные пески и поддерживали температуру 40°. Они нашли, что в определенном интервале скорость коррозии увеличивается с увеличением размера песчинок. Коррозионное разрушение они связывали с действием кислородных концентрационных элементов , возникающих в результате частичного или полного отсутствия кислорода в местах контакта металла и почвы. Мнение же автора настоящей монографии таково, что слабый доступ двуокиси углерода к щелям, возможно, играет большую роль, так как пленка основного карбоната свинца является более защитной, чем пленка окиси свинца. Как бы то ни было, эта статья заслуживает изучения [10]. [c.251]

MOM — катодом. Возникающие в подобного рода гальванических элементах токи называют мотоэлектрическими токами. Обусловлены они тем, что перемещивание электролита уменьшает анодную концентрационную поляризацию, облегчая отвод первичных продуктов анодного процесса — ионов меди — в глубь раствора, а анодная концентрационная поляризация у меди превосходит ее катодную концентрационную поляризацию по кислороду. [c.247]

Корро,зиониые трещины часто представляют собой узкие щели, заполненные продуктами коррозии, что, несомненно, затрудняет доступ кислорода к дпу трещни по сравнению с поверхностью металла. В этих условиях, если процесс протекает с кислородной деполяризацией, усиливают свою работу концентрационные коррозионные элементы. Потенциал на дне концентраторов наиряжений по мере их роста смещается к более отрицательным значениям, и вследствие высоких местных напряжений там может выделиться новая структурная составляющая, которая будет [c.108]

Ввиду того что железо входит в протоплазму бактерий, преимущественное развитие колоний этих видов бактерий происходит непосредственно-на стальной поверхности, электрохимическая коррозия которой является источником их жизнедеятельности. Скопления микробных масс, плотно прилегающих к металлической поверхности, создают анаэробные условия под этой массой, вследствие чего возникает концентрационный электрохимический элемент между этим участком, лшиенным кислорода, и соседними, более аэрируемыми участками. [c.46]

Известно, что изменением состава малоуглеродистых сталей, если только не доводить их до высоколегированных сплавов, не удается повысить коррозионную стойкость этих сталей в морской или речной воде. Последнее объясняется тем, что скорость коррозии сталей в нейтральных электролитах определяется скоростью протекания катодной реакции восстановления кислорода, которая в свою очередь лимитируется доставкой кислорода к катоду (концентрационной поляризацией по кислороду). Если это так, то изменить скорость процесса можно, изменив лишь условия диффузии. В то же время известно, что при коррозии металлов с водородной деполяризацией, когда скорость процесса определяется, благодаря отсутствию концентрационной поляризации (подвижность и концентрация ионов водорода высокие), скоростью протекания самой электрохимической реакции (перенапряжением), можно изменением состава металла путем введения элементов с высоким пгренапряжением водорода резко изменить коррозионную стойкость сплава. [c.232]

Рассмотрим изотопные эффекты для углерода, азота, кислорода и инертных газов. В описываемых ниже системах независимо от числа в сорбируемой молекуле атомов элемента, изотопный обмен которого рассматривается, отсутствует концентрационная зависимость коэффициента разделения. Связано это с тем, что для молекул, содержащих два и более обменивающихся атома любого элемента, кроме водорода, константы ГМИО практически равны предельным значениям, отвечающим равновероятностному распределению изотопов. [c.270]