Водородная коррозия в присутствии кислорода

В отличие от кислорода, который расходуется в процессе коррозии, свободная углекислота вследствие гидролиза образующихся карбонатов и бикарбонатов вновь освобождается. Свободная СОг вместе с паром удаляется из котла, проходит паровой тракт и в конденсаторе турбины распределяется между жидкой и паровой фазами. С отсосом парогазовой смеси из парового пространства конденсатора из цикла удаляется часть углекислоты. Растворившаяся в конденсате турбины свободная СОг вызывает снижение pH конденсата и вновь способствует протеканию коррозии углеродистой стали с водородной деполяризацией. Снижение pH турбинного конденсата наряду с СОг вызывают и другие летучие кислоты, которые могут содержаться в перегретом паре. Так, в паре котлов ТЭС, где применяется сульфитирование воды, могут присутствовать сернистый газ 50г и сероводород Нг5. При конденсации пара ЗОг растворяется в жидкой фазе с образованием гидратированной формы НгЗОз, диссоциирующей на ионы Н+ и Н50 . [c.70]

Соответствующие расчеты показывают, что в атмосфере воздуха и водных растворах электролитов большинство металлов термодинамически неустойчиво. Так, если kg, Си, РЬ и Hg не подвержены коррозии с водородной деполяризацией (см. табл. 38), то в присутствии кислорода воздуха все они термодинамически неустойчивы, так как возможна их коррозия вследствие кислородной деполяризации (см. табл. 35). [c.324]

Так как стандартный потенциал меди гораздо положительнее стандартного потенциала водородного электрода, коррозия медн с водородной деполяризацией не происходит. В отсутствие окислителей медь обладает хорошей стойкостью в водных растворах и в обычных условиях не вытесняет водород из кислот. Процесс электрохимической коррозии меди протекает в окислительных средах (присутствие в растворе кислорода и других окислителей). Медь обычно корродирует, переходя в раствор в виде двухвалентных ионов Си +. [c.247]

Сравнение коррозионных диаграмм для коррозии с водородной и кислородной деполяризацией показывает, что в присутствии кислорода коррозия металла усиливается. Допустим, что в системе / — // [c.519]

Сравнение коррозионных диаграмм для коррозии с водородной и кислородной деполяризацией показывает, что в присутствии кислорода коррозия металла усиливается. Допустим, что в системе I — II (рис. 181) катодная реакция представляет собой выделение водорода. Этот процесс сопровождается значительным перенапряжением (см. 187) и ток коррозии относительно мал. Поскольку равновесный потенциал реакции поглощения кислорода ф более положителен, чем реакции выделения водорода (например, в нейтральной среде <Рон-.0,= Рн+.н, = [c.519]

В условиях катодного контроля снижение концентрации кислорода приводит к катодной поляризации (рис. VI. 1, кривая 2 ). Анодный процесс несколько тормозится увеличивается наклон анодной поляризационной кривой ( ). Плотность коррозионного тока снижается до величины /а потенциал электродной пары — до Ес и скорость коррозии резко падает. Затруднение подвода кислорода к катодным участкам может привести и к тому, что потенциал стали достигнет таких значений, когда процесс коррозии будет протекать с водородной деполяризацией. В морских условиях этот процесс возможен в присутствии сероводорода или при затрудненном доступе кислорода. [c.185]

Обезуглероживание стали при высоких температурах и атмосферном или сравнительно низких давлениях, протекающее в присутствии водорода и кислорода одновременно, необходимо отличать от обезуглероживания водор( ом в условиях высоких давлений и температур 200-600 (так называемый процесс водородной коррозии стали). [c.162]

Процессы разрушения металла в нейтральных электролитах, в атмосферных условиях и в слабокислых растворах в присутствии кислорода протекают в результате катодного процесса с кислородной деполяризацией, т. е. при протекании реакций ионизации кислорода. Лишь коррозия черных и цветных металлов и сплавов под действием кислот, а также коррозия таких металлов, как магний и его сплавы (имеющих весьма отрицательный потенциал), даже в нейтральных электролитах протекают с водородной деполяризацией. [c.28]

При наличии в растворе кислорода и при отсутствии возможности протекания коррозионного процесса с водородной деполяризацией основную роль в качестве деполяризующей реакции играет процесс восстановления (ионизации) кислорода на катоде с превращением его в ион гидроксила, т. е. кислородная деполяризация. Наибольшее количество случаев коррозии металлических конструкций в воде, в нейтральных растворах солей, в атмосферных условиях, а также в слабокислых средах в присутствии кислорода вызывается главным образом кислородной деполяризацией. [c.45]

Агрессивность буровых растворов увеличивается в присутствии сероводорода, особенно содержащегося вместе с кислородом и минеральными солями. Сероводород, попадающий в буровой раствор при разбуривании сероводородсодержащих месторождений, вызывает процессы коррозионного растрескивания под напряжением, водородного охрупчивания и общей коррозии. В присутствии [c.109]

Газовые среды. Сухие газы и кислород воздуха при высоких температурах химически взаимодействуют с металлами, вызывая газовую коррозию. Некоторые из газов настолько специфичны, что коррозия, возникающая в их присутствии, получила соответствующе наименование водородная, карбонильная, сероводородная и т. п, [c.24]

ТО перенапряжение водорода на благородном компоненте системы не играет роли . Когда два металла соприкасаются друг с другом в условиях свободного доступа воздуха, то химическому воздействию всегда подвергается более электроотрицательный из металлов. По этой причине не полностью вылуженное железо в присутствии влаги легко корродирует на воздухе. Известно, действительно, что луженое железо в случае повреждения оловянного покрытия ржавеет быстрее, чем чистое железо. Этой коррозии способствует действие коротко-замкнутых местных элементов с атмосферным кислородом Б качестве деполяризатора. В растворах лимонной и щавелевой кислот олово разъедается скорее, чем железо причина этого заключается в том, что олово образует комплексные анионы в этих электролитах и в результате его потенциал растворения оказывается более отрицательным, чем потенциал растворения железа в тех же растворах. В этих условиях олово становится анодом цепи, являющейся причиной коррозии, а железо — ее катодом [17]. В присутствии деполяризатора, так же как и без него, увеличение электропроводности жидкости ускоряет коррозию более основного металла и повышение кислотности обычно действует в том же направлении. Катодные участки ведут себя как особого рода кислородные электроды, и поэтому потенциал их, подобно потенциалу водородного электрода, с повышением кислотности становится более положительным таким образом, что э. д. с. гальванических элементов возрастает. [c.664]

Следовательно, если для протекания первого процесса деполяризации требуется присутствие в воде кислорода, протеканию второго будет способствовать повышение концентрации ионов водорода. По этой причине увеличение концентрации угольной кислоты не влияет на коррозию с поглощением кислорода, в то время как коррозию с выделением водорода оно усиливает. Активизация деятельности катодных участков, на которых происходит выделение водорода, наблюдается здесь вследствие облагораживающего действия на эти участки повышенной концентрации ионов водорода. Простейший подсчет показывает, что увеличение на единицу pH среды сдвигает потенциал водородного электрода в положительную область на 0,059 в. На такую же приблизительно величину повышается [c.315]

Прежде всего было замечено, что угольная кислота в процессе коррозии не нейтрализуется. Содержание ее до и после аппарата остается почти неизменным. Коррозия же с поглощением кислорода не усиливается. Несмотря на это обстоятельство, присутствие СО2 в воде неблагоприятно. Ранее было показано, что при наличии угольной кислоты в воде ржавление стали сопровождается выделением водорода. Это означает, что наряду с поглощением кислорода развивается процесс коррозии с водородной деполяризацией. [c.319]

Коррозия в химически обработанной воде. На коррозию стали оказывают влияние содержание растворенного в воде кислорода, скорость движения воды, ее температура и концентрация водородных ионов. Повышение последней в случае применения химически обессоленной или водород-натрий-катионированной воды обусловливается присутствием СОг [4]. [c.39]

И характер действия аналогичны тому, что наблюдается у пассиваторов, не являющихся окислителями. Указанные вещества особенно эффективны в присутствии солей кальция и магния. Полифосфаты способствуют пассивирующему действию кислорода, когда превышается его пороговая концентрация (1 см /л, рис. 1.84) их действие усиливается при добавках ионов кальция (рис. 1.86) [254]. Избыток кислорода действует непосредственно, образуя окисные пленки. При концентрации кислорода ниже пороговой величины наступает сквозная коррозия, особенно в присутствии хлор-ионов. В отсутствие кислорода происходит заметное растворение с водородной деполяризацией. [c.96]

На интенсивность протекания электрохимической коррозии в роде и рассолах большое влияние оказывают наличие растворенного в них кислорода, водородный показатель pH, присутствие угольной кислоты. [c.215]

Присутствие углекислоты увеличивает концентрацию в растворе водородных ионов и соответственно усиливает процессы коррозии, которые при этом протекают одновременно с поглощением кислорода и выделением водорода. Образующиеся окисные пленки непрочно сцепляются с поверхностью металла и не защищают его от дальнейшего разрушения. [c.216]

Защита бетоном стальной арматуры основывается на пассивирующем действии щелочных сред. Выше приводилась диаграмма (см. рис. 2), иллюстрирующая зависимость устойчивости железа в водных растворах от pH. Скорость коррозии железа в нейтральных, слабокислых и слабощелочных растворах не зависит от величины pH. Это происходит потому, что в указанной области концентраций водородных ионов скорость коррозии определяется доступом кислорода. Она зависит также (на этом участке кривой) от присутствующих в растворе солей и их концентрации, наличия окислителей, температуры и многих других факторов. [c.13]

Уран реагирует с водой с образованием двуокиси урана, водорода и гидрида урана. Существование гидрида, однако, весьма эфемерно —он сам взаимодействует с водой, в результате чего также возникают двуокись урана и водород. Скорости реакций падают при рН<2, н высказывалось предположение, что твердые продукты образуются в результате диффузии ионов гидроксила через окисел к металлу [1], Окисел формируется в основном в виде не обладающего адгезией к поверхности металла порошка, и при этом наблюдается линейный закон роста. Автоклавные испытания показали, что константа скорости заметно возрастает при повышении температуры по крайней мере до 300 С [2] (рис. 3.12) . В частности, присутствие кислорода в значительной степени уменьшает скорость реакции [2], но в то же время делает металл склонным к щелевой и питтинговой коррозии. Ингибирующее действие кислорода наиболее заметно при низких температурах, когда его растворимость в воде максимальна, а выделяющегося водорода недостаточно для локального восстановления растворенного кислорода. Механизм воздействия кислорода может быть связан с преимущественной адсорбцией его на окисле [3] или с прекращением реакции образования нитрида, оказывающей разрушающее влияние на поверхность металла. Согласно другой точке зрения на природу таких водородных эффектов , основанной на результатах измерения импеданса в процессе коррозии [4], они связаны с изменением электрических свойств окисла под действием водорода. [c.212]

Следовательно, во всех этих случаях мы должны приписать образование окисной пленки прежде всего действию кислорода. Тем не менее только кислород в обычных условиях аэрации не индуцирует подвижность потенциала или устойчивость к коррозии. Это обеспечивается только кислородом в присутствии ингибитора. Согласно моей теперешней точке зрения, функция упоминавшихся четырех ингибиторов заключается в предотвращении восстановления ионов водорода, в результате чего становится возможным образование устойчивой пленки при участии кислорода (или самого ингибитора, если это возможно и необходимо). Поэтому считается, что ингибирующие ионы ХО4 воздействуют непосредственно на реакцию водорода, а не на анодный процесс. Как констатировали авторы, ионы ингибитора, по-видимому, значительно слабее адсорбируются при конкуренции с другими анионами, которые могут присутствовать. Я не вижу, однако, какой-либо причины считать, что анионы ингибитора обычно действуют в качестве доноров своих оксид-ионов металлу, как это предполагают авторы. Если это явление должно быть поставлено в связь с катализом, я предпочел бы сказать, что ингибитор является отрицательным катализатором для процесса восстановления водородных ионов. [c.550]

В мягкой пресной н дистиллированной воде олово не корродирует, в жесткой воде при pH = 7,4 и 8,6 скорость коррозии соответственно равна 0,001 и 0,0045 г/(м -сут). В минеральных и галогеноводородных кислотах олово в присутствии кислорода и при повышенной температуре корродирует быстро. Плавиковая и цианисто-водородная (сииильная) кислоты действуют на олово медленно в лимонной и уксусной кислотах при концентрации их 0,75 % и комнатной температуре скорость коррозии 0,05—0,1 г/(м -сут). В молочной и масляной кислотах концентрацией 1 % при комнатной температуре коррозия незначительна. Олеиновая, стеариновая и щавелевая кислоты сильно действуют на олово при высоких температурах. Коррозия олова под воздействием фруктовых соков при комнатной температуре составляет 0,1—2,5 г/(м -сут), при температуре кипения возрастает более чем в 10 раз. Смазочные масла, бензин, керосин на олово практически не влияют. Олово сильно корродирует в хлоре, броме и иоде при комнатной температуре, а во фторе при температуре выше 100 °С. [c.230]

В присутствии кислорода опытные величины коэффициентов торможения, измеренные для ряда пиридиновых и ани-Л1И1НОВЫХ производных, оказываются примерно в 2—3 раза меньшими соответствующих (величин, определенных в условиях преимуществеаной водородной деполяризации. Аналогичные результаты были получены и для некоторых других органических ингибиторов, ведущих себя (подобно поверхностноактивным катионам [132]. Так, например, было найдено, что после, открытия доступа воздуха к растворам соляной кислоты, предварительно освобожденным от кислорода, эффективность соединений И-1-А и катапина, как ингибиторов коррозии железа, снижается в 2—6 раз [38]. Увеличение скорости вращения электрода, приводящее к постепенному переходу от водородной к кислородной деп0ляр(изации, также [c.103]

По величине стандартного потенциала металла, ха-рактеризуюш,его его термодинамическую устойчивость,, нельзя судить о его коррозионном поведении, так как один и тот же металл в зависимости от конкретных условий проявляет себя по-разному. Например, алюминий, имеющий стандартный потенциал е° = —1,67 В, устойчив в разбавленной серной кислоте, тогда как железо, имеющее более положительный стандартный потенциал е°== —0,44 В, разрушается. Серебро, медь, свинец не подвержены коррозии с водородной деполяризацией, но в нейтральных средах в присутствии кислорода они корродируют. [c.24]

Рост невидимых пленок на платиновом электроде. Интересное приложение закона роста пленок дал Хор в своем объяснении неправильного поведения так называемого к и -с л о-родного электрода. Потенциал кислорода имеет особое значение в вопросах коррозии. Если кислородный электрод ведет себя обратимо, его потенциал должен всегда быть на 1,23 V выше потенциала обратимого водородного электрода в той же жидкости. В действительности, чтобы получить свободный кислород на платиновом аноде в обычной электролитической ванне, требуется гораздо более высокий потенциал, нежели соответствующий обратимому значению. При попытке применить кислородный электрод (например платиновый электрод, омываемый кислородом) в качестве катода электрохимического элемента (дающего ток) потенциалы получаются гораздо ниже теоретических значений. Таким образом кислородный электрод в вы1сшей степени необратим. Если вместо платины в качестве основания кислородного электрода применить железо или другой менее благородный металл, получаемые потенциалы гораздо ниже, будучи в действительности не очень далеки от величин, характерных для данного металла, до некоторой степени облагороженного присутствием кислорода. [c.128]

Форыст (ПНР) в докладе "Влияние водорода на свойства сталей различной чистоты" рассмотрел влияние на наводороживание присутствующих в стали загрязнений (серы и ее соединений). Следует использовать найденную лабораторными и промышленными испытаниями норму содержания серы и кислорода (в сумме) не выше 0,07% для листовой стали, идущей на изготовление сосудов под эмалирование. Установлено, что сварные соединения углеродистых и хромомолибденовых низко- и среднелегированных сталей в состоянии отпуска после сварки имеют температуру водородной коррозии на 30° ниже. [c.17]

В реальных условиях в растворах электролитов содержится кислород или другие окислители, что приводит к усложнению картины электрохимических и адсорбционных явлений. В работе [230] было рассмотрено влияние ингибиторов на коррозию металлов в условиях кислородной и водородной деполяризации с учетом г1)1-потенциала. В присутствии кислорода или других окислителей смещение стационарного потенциала электрода, может привести к десорбции органического вещества за счет изменения заряда электрода или за счет удаления адсорбированного вещества вместе с ионами металла при быстром его растворении. При больших концентрациях окислителя с высоким окислительно-восстановительным потенциалом металл из активного состояния переходит в пассивное состояние В этом случае для оценки действия ингибиторов на коррозию металла следует рассматривать полную анодную потенциостатнческую хфивую, имеющую, кроме активной области, область пассивности и нерепассивации или анодной активации (пробоя). Такой подход в общем виде содержится в работах [231-233]. [c.236]

Скорость коррозии свинца в кислотах заметно увеличивается в присутствии кислорода. Ускоряющее действие кислорода при коррозии свинца вполне понятно, так как свинец имеет не очень отрицательный равновесный потенциал и перенапряжение выделения водорода на овинце очень велико. Возможность коррозии свинца в кислых растворах за счет водородной деполяризации очень мала, при кислородной же или вообще окислительной деполяризации (в азотной кислоте) может устанавливаться достаточно большая скорость коррозионного процесса, если нет торможения из-за защитного действия нерастворимых продуктов коррозии свинца. [c.557]

В кислой среде (pH < 4) диффузия кислорода перестает быть лимитирующим фактором и коррозионный процесс частично определяется скоростью выделения водорода, которая, в свою очередь, зависит от водородного перенапряжения на различных примесях и включениях, присутствующих в специальных сталях и чугунах. Скорость коррозии в этом диапазоне pH становится достаточно высокой, и анодная поляризация способствует этому (анодный контроль). Низкоуглеродистые стали корродируют в кислотах G меньшей скоростью, чем высокоуглеродистые, так как для цементита Feg характерно низкое водородное перенапряжение. Поэтому термическая обработка, влияющая на количество и размер частиц цементита, может значительно изменить скорость коррозии. Более того, холоднокатаная сталь корродирует в кислотах интенсивнее, чем отожженная или сталь со снятыми напряжениями, так как в результате механической обработки образуются участки мелкодисперсной структуры с низким водородным перенапряжением, содержащие углерод и азот. Обычно железо не используют в сильнокислой среде, поэтому для практических нужд важнее знать закономерности его коррозии в почвах и природных водах, чем в кислотах. Тем не менее существуют области [c.107]

При достаточной для коррозии влажности определяющее влияние на скорость ее оказьшает загрязненность воздуха примесями. Наиболее существенные примеси в промышленной атмосфере—это двуокись серы, хлориды, соли аммония. В атмосфере могут содержаться также углекислый газ, сероводород, окислы азота, муравьиная и уксусная кислоты, аммиак. Однако их влияние на скорость атмосферной коррозии в большинстве случаев незначительно. Даже при значительном содержании углекислого газа в атмосфере он снижает pH электролита лишь до 5-5,5, и в условиях избытка кислорода при таком значении pH коррозия с кислородной деполяризащ1ей не переходит в процесс с водородной деполяризащ1ей. Сероводород, оксиды азота, хлор, соли аммония и другие соединения в значительных количествах могут присутствовать только в атмосфере вблизи от химических предприятий, в этом случае их наличие в воздухе оказывает влияние на механизм и скорость коррозионного разрушения металла. Особенно существенно влияние сероводорода на атмосферную коррозию промыслового оборудования месторождений сернистых нефтей и газов. [c.6]

В реальных условиях на реакцию ионизации — разряда ионов металла — накладьшается какая-либо другая реакция, чаще всего выделение водорода или окисление кислорода. При реакции выделения водорода равновесный потенциал в выбранной среде отвечает величине вЕ . Применяя принцип независимого протекания электродных реакций и принцип суперпозиции поляризационных кривых [25], мы получим новую анодную кривую растворения металла , начинающуюся уже не от равновесного потенциала металла а от его коррозионного потенциала Есог (кривая 2, рис. 17, а). Скорость коррозии (в отсутствие внешнего тока) будет равна при этом i or- Если на поверхности корродирующего металла будет присутствовать примесь более электроположительного металла, то равновесный потенциал водородного электрода не изменится, но скорость выделения водорода при тех же потенциалах будет выше (кривая 3, рис. 17, а), что приведет к сдвигу потенциала коррозии в положительную сторону Есог) И К увеЛИЧеНИЮ ее скорости до or. Ситуация, однако, существенно меняется, если равновесный водородный потенциал положительнее, чем Е . Тогда введение металлов, на которых облегчается выделение водорода, приводит не к усилению, а к резкому замедлению коррозии, так как коррозионный потенциал окажется в этом случае в положительной области (рис. 17, б). [c.50]

Коррозия алюминия обычно предотвращается образованием на его поверхности прочной, плотно прилегающей пленки оксида алюминия. Несмотря на то что алюминий имеет довольно высокий электрохимический потенциал, наличие этой оксидной пленки препятствует проникновению таких реагентов, как вода, кислород и водородные ионы, которые способны вызывать коррозию. Однако, если оксидная пленка образуется в присутствии хлорид-ионов, она становится неоднородной и непрочной, так как С1 не изоморфен с ионами О " (ионный радиус С1 равен 1,81 А, а ионный радиус О равен 1,33 А). По этой причине прилегание пленки оксида алюминия (см. рис. 21.5) к поверхности металлическо- [c.298]

В условиях коррозии металлов со смешанной водородно-кислородной деполяризацией в-елитаны Yoп , ооределенные в присутствии органических добавок, оказываются обычно [64, 129] меньшими расчетных, определенных на основании уравнений (37) и (38). В этом 1случае катодный процесс сла гается из двух частных реакций — реакции выделения водорода и реакции восстановления кислорода. Влияние ингибиторов на каждую из них различно и- общая скорость катодного процесса в их присутствии подчиняется уравншию [c.101]

Из расположения анодных поляризационных кривых (рнс. 14.2) видно, что в слабокнслых растворах, содержащих небольщпе коН центрации ионов соответствующих металлов, такой металл, как Ре, будет корродировать с сопряженной реакцией восстановления как ионов гидроксония, так и молекул кислорода. Но медь, равно весный потенциал которой положительнее равновесного потенциала водородного электрода в слабокислых растворах, окисляться с восстановлением ионов гидроксония не может. В присутствии растворенного кислорода сопряженной реакцией на меди будет реакция восстановления молекул кислорода. Более благородные металлы (например, Аи, а также Hg, А ) обладают настолько высокими положительными потенциалами, что на них не-возмолсно восстановление не только ионов гидроксония, но и растворенного кислорода, поэтому они являются устойчивыми в растворах, не содержащих других окислителей. Однако и некоторые из этих металлов (Нд, Ag) будут подвержены коррозии, если в растворе имеется окислитель с очень высочим положительным равновесным потенциалом, например азотная кислота. [c.362]

Несмотря на большое число исследований механизм коррозии металлов до сих пор окончательно не выяснен. Коррозия железа в присутствии воды и атмосферного кислорода может идти как путем обычных химических реакций окисления, так и в результате электрохимических сопряженных процессов анодного растворения металла и катодной кислородной или водородной деполяризации (1, 2]. Как показал А. Н. Фрумкин [2, 3], электрохимическая коррозия не обязательно связана с участием локальных элементов, а может происходить также на однородных поверхностях. В зависимости от металла, состава и pH раствора и условий протекания процесса коррозия осуществляется по трем путям. В электрохимической коррозии можно отличить кислородную деполяризацию от водородной по составу выделяющихся газообразных продуктов, как это, например, было сделано в ис- следовании [4]. Труднее отличать электрохимическую коррозию с кислородной деполяризацией от чисто химической, так как стехиометрическое уравнение суммарной реакции для обеих одинаково, хотя они имеют разные промежуточные ступени. Различие между ними становится доступным прямому наблюдению при применении тяжелого изотопа кислорода как изотопного индикатора. Электрохимический механизм с кислородной деполяризацией включает стадию образования гидроксильного иона (или воды) с участием атмосферного кислорода, которая, если не рассматривать промежуточных ступеней, может быть выраясена общим уравнением [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология