Электрохимическая кинетика анодных и катодных процессов

Ингибиторы могут изменять скорость коррозионного процесса лишь в том случае, если они влияют на кинетику электрохимических реакций, обусловливающих этот процесс. Учитывая это, ингибиторы можно разделить на три группы а) тормозящие только анодную реакцию ионизации металла б) тормозящие только катодную реакцию деполяризации в) тормозящие обе реакции одновременно. Замедление коррозии может происходить также в результате увеличения омического сопротивления гетерогенной системы на границе раздела фаз металл - среда при образовании на металле поверхностной пленки, обладающей пониженной электропроводностью. [c.187]

Основываясь на том, что, изменяя скорость коррозионного процесса, ингибиторы должны влиять на кинетику электрохимических реакций, У. Р. Эванс классифицировал все ингибиторы на анодные, катодные и смешанные, имея в виду, что первые замедляют анодную реакцию, вторые — катодную, а третьи — обе реакции одновременно. Такое деление ингибиторов часто применяют к неорганическим соединениям в водных средах. [c.89]

Поведение металлов в процессе анодного растворения исследовано не так полно, как при их катодном осаждении. Все же по-.лученные опытные данные подтверждают применимость основных положений теории электрохимического перенапряжения к металлам группы железа. Так, кинетика анодного растворения железа и никеля описывается формулой Тафеля [c.477]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА АНОДНЫХ И КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.198]

С помощью меченых атомов В. В. Лосев снял полные поляризационные диаграммы в достаточно широком интервале потенциалов и тем самым установил соотношение между постоянными а и в уравнении электрохимической кинетики, характеризующем катодный и анодный процессы. [c.266]

Скорости анодного и катодного процессов, протекающих с участием свободных электронов, как и всех электрохимических процессов, в соответствии с законами электрохимической кинетики (см. с. 198), зависят от величины электродного потенциала металла. [c.177]

Электрохимическая коррозия подчиняется законам электрохимической кинетики это окисление металла в электропроводных средах, сопровождающееся образованием и протеканием электрического тока. При этом взаимодействие металла с окружающей средой характеризуется и катодным и анодным процессами, протекающими на различных участках поверхности металла. Продукты коррозии образуются только на анодных участках. С электрохимическим механизмом протекают следующие виды процессов коррозии [c.7]

Б. Б. Эршлером и А. Н. Фрумкиным. Эта работа, а также работа В. А. Ройтера, В. А. Юза и Е. С. Полу ян (1939), в которой были определены скорости анодного растворения и катодного осаждения ряда металлов при помощи гальваностатических импульсов, представляют интерес как примеры первых количественных исследований кинетики электродных процессов нестационарными методами. В настоящее время нестационарные методы исследования получили чрезвычайно широкое развитие в электрохимической кинетике. Большое значение для электрохимической кинетики имели открытие и разработка Я. Гейровским (1922—1925) полярографического метода, при помощи которого были изучены многие электродные процессы. [c.11]

Электрохимическая коррозия — процесс, подчиняющийся законам электрохимической кинетики. В электролитах (кислоты, щелочи, морская вода, растворы солей и т. д.) разрушение металлов протекает по электрохимическому механизму он отличается от химического тем, что в этом случае имеет место перенос электрических зарядов (см. рис. 89, б) и всегда протекают две группы реакций катодная и анодная. [c.210]

Уменьшение коррозии при введении ингибиторов может произойти вследствие торможения анодного процесса ионизации металла (анодные ингибиторы), катодного процесса деполяризации (катодные ингибиторы), обоих процессов одновременно (смешанные анодно-катодные ингибиторы) и увеличения омического сопротивления системы при образовании на металлической поверхности сорбционной пленки, обладающей пониженной электропроводностью. Таким образом, тормозящее действие ингибиторов коррозии обусловлено воздействием их на кинетику электрохимических реакций, лежащих в основе процессов электрохимической коррозии. [c.65]

Кинетика работы коррозионного элемента, определяющая скорость электрохимической коррозии, зависит от степени торможения анодного и катодного процессов, а также от процесса переноса зарядов в металле, и в электролите. [c.13]

Электрохимическая коррозия — это процесс, подчиняющийся законам электрохимической кинетики. При этом виде коррозии одновременно протекают две реакции — анодная и катодная, локализованные на определенных участках поверхности корродирующего металла. [c.11]

К коррозионному процессу, протекающему по электрохимическому механизму можно применить законы электрохимической кинетики, достаточно полно разработанные к настоящему времени 6]. В соответствии с этими законами скорость коррозионного процесса будет определяться скоростями катодного ( к) и анодного ( а) процессов [c.11]

Сравнивая потенциалы пиков токов в одинаковых условиях с потенциалами пиков токов обратимых процессов, получают характеристики катодного и анодного перенапряжений. Чем больше г), тем более необратим процесс. Значительно реже в методах с линейной разверткой потенциала используют токи обмена, играющие столь важную роль в электрохимической кинетике. [c.28]

Смещение стационарного потенциала в щели в отрицательную сторону в первом случае — приведет к активированию металла и усиленному его разрушению в щели ( 2<г ), а во втором случае Кз — ) пассивное состояние не будет нарушено ( з з). Отсюда следует, что особо чувствительными к щелевой коррозии должны быть металлы, находящиеся в пассивном состоянии. Однако не всегда уменьшение эффективности катодного процесса и ускорение анодного в щелях должно вызывать активирование сплава. Если эти изменения в кинетике электрохимических реакций не выводят стационарный потенциал за значение потенциала полной пассивации, активирования не произойдет. Хотя нержавеющие и обычные стали (последние [c.217]

Рис. 3. Определение электрохимической скорости сплава 5 на основе кинетики анодных и катодных процессов (поляризационной диаграммы коррозии) АА и КК — теоретическая анодная и катодная поляризационные кривые есА и

Таким образом, чтобы обоснованно судить о скорости электрохимического коррозионного процесса из теоретических предпосылок, необходимо в первую очередь, знать величины равновесных потенциалов анодных и катодных процессов в условиях коррозии, что определит термодинамические возможности коррозии (уменьшение свободной энергии системы при протекании коррозии) и электрохимическую кинетику протекания анодных и катодных процессов, зависящую от степени их заторможенности или поляризуемости. В отдельных случаях приходится учитывать также и омический фактор. [c.30]

Как следует из изложенного, индиевый электрод является весьма подходящим объектом для выяснения закономерностей электродных процессов с участием металлов. Настоящий обзор не претендует на всестороннее освещение электрохимического поведения индия. Его задачей является рассмотрение кинетики и механизма процессов анодного растворения и катодного осаждения индия, причем особое внимание будет обращено на те кинетические закономерности, которые имеют общий характер и являются типичными для процессов разряда-ионизации многовалентных металлов. В связи с этим целесообразно упомянуть те аспекты электрохимии индия, которые выходят за рамки настоящего обзора. [c.28]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

Кинетика обратимого электрохимического процесса имеет большое сходство с кинетикой гетерогенных процессов, когда лимитиру-лощей стадией является доставка вещества. Однако есть и различие. Первая особенность состоит в том, что кроме диффузии и конвекции иоиы могут доставляться к электроду за счет миграции, т. е. под действием электрического поля. Если в катодном процессе участвует катион, то под влиянием миграции скорость движения иона и его доставка к электроду увеличиваются, если анион, то уменьшаются. В анодном процессе скорость катиона за счет мигра- [c.390]

Так возникло представление об элементарном акте электродного процесса. Непосредственное определение скорости реакции разряда ионов гидроксония с образованием адсорбированного атома водорода было проведено переменноточным методом в 1940 г. П. И. Долиным, Б. В, Эршлером и А. Н. Фрумкиным. Эта работа, а также работа В. А. Ройтера, В. А. Юзы и Е. С. Полуяна (1939 г.), в которой были определены скорости анодного растворения и катодного осаждения ряда металлов при помощи гальваностатических импульсов, представляют интерес как примеры первых количественных исследований кинетики электродных процессов нестационарными методами. В настоящее время нестационарные методы исследования получили чрезвычайно широкое развитие в электрохимической кинетике. Большое значение для электрохимической кинетики имело открытие и разработка Я. Гейровским (1922—1925 гг.) полярографического метода, при помощи которого были изучены многие электродные процессы. [c.12]

Из соотношений (IV.39) и (1У.40) видно, что величина необратимого полярографического тока как для анодного, так и для катодного процессов зависит от отношения константы скорости реакции н коэффициента диффузии. Когда А мало, т. е. когда Ак<С-Оокс или Ла< >ред, (А) < 1 И необр мэл. В ЭТОМ случае ток полярографической волны будет определяться кинетикой электрохимической реакции и будет называться предельным кинетическим током. Если А велико, т. е. /г )окс или а> Оред, /= (А)->1 и необр обр. Это будет соответствовать случаю диффузионного предельного тока. [c.182]

Влияние ингибиторов иа кинетику электрохимических реакций, т. е. на скорость коррозионного процесса, определяется также в потенциостатическом режиме. Для этого снимаются анодные и катодные поляризационные кривые. В обще.м случае анализ формы поляризационных кривых и изучение характера их зависимостп от состава раствора, температуры, ингибирующих добавок позволяют получить довольно полные сведения о природе изучаемого электрохимического процесса, В зависимости от того, как влияют на кинетику электрохимической реакции конкретные ингибиторы и в какой степени замедляют ее, их делят на анодные, катодные или смешанные, В результате дополнительных графических построений, определяют точки саморастворения и затем скорость коррозионного процесса (г/(м ч), по формуле [c.179]

Современная теория электрохимической коррозии металлов основывается на том, что не только чистый металл, но и металл с заведомо гетерогенной поверхностью корродирует в электро-ште как единый электрод согласно закономерностям электрохимической кинетики. На его поверхности одновременно и независимо друг от друга протекают анодная и катодная реакции, в совокупности составляющие процесс коррозии. В то же время роль электрохимической гетерогенности процесса электрохимической коррозии велика, хотя в ряде сл> чаев повышение гетерогенности приводит не к увеличению скорости коррозии, а, наоборот, к ее снижению. Качественно и количественно роль гетерогенности проявляется в кинетгмеских Характеристиках анодной и катодаой реакций. При коррозии технических сплавов, для которых характерен высокий уровень электрохимической гетерогенности поверхности, возможно неравномерное распределение скорости анодного процесса на поверхности сплава, обусловливающее преимущественное растворение отдельных фаз, что приводит к локализации коррозии [25, 27]. [c.29]

Измеряя разность потенциалов между электродами 1—4, мы получали суммарную величину падения потенциала для всей системы измерение и 3,4 давало возможность получения соответственно анодной и катодной составляющих потенциала. Результаты измерений этих величин во времени показали изменения, характеризующие особенности кинетики протекающего сложного процесса прохождения тока, что отмечено на рис. 8 стрелками. Из рис. 8 видно, что суммарная кривая для всей системы ( 1,4) сходна по форме с кривой для анодной стороны Е , что указывает на преобладающее значение анодной составляющей в процессе поляризации. Следует отметить увеличение сопротивления на анодной стороне системы вследствие разбавления раствора в околомембранном слое и уменьшения сопротивления катодной стороны ( 3,4), связанное с повышением концентрации. Можно заметить также небольшой сдвиг влево всей кривой 2,31 связанный с увеличением концентрации порового раствора за счет диффузии со стороны катода. Таким образом, исследование вызванной граничной и объемной поляризации, а также использование метода вольт-амперных кривых может быть весьма полезным для оценки электрохимических и структурных свойств различных капиллярно-пористых тел. [c.114]

Электрохимическое и коррозионное поведение металлов в присутствии ванадатов различно и зависит от состава последних. Поведение ортованадата натрия NaзV04 ничем не отличается от поведения рассмотренных выше ингибиторов с обшим анионом типа М02 (рис. 5,16а), а поведение метаванадата натрия ЫаУОз, наоборот, существенно отличается. Метаванадат по мере увелц-чения его концентрации в растворе непрерывно уменьшает скорость коррозии, не приводя к увеличению ее интенсивности. При концентрации 0,25 моль/л коррозия стали в 0,1 н. N32804 полностью приостанавливается (рис. 5,166). Такое удивительное поведение ингибитора связано с тем, что он не выводит из сферы анодной реакции часть поверхности электрода, пока металл не переходит полностью в пассивное состояние. Растворение происходит по всей поверхности. Этот ингибитор не косвенно, а непосредственно влияет на кинетику анодной реакции эффективность катодного процесса при этом не изменяется, что сказывается на характере изменения потенциала (см. рис. 5,16 6). В широкой области концентраций метаванадат натрия не оказывает влияния на электродный потенциал последний остается таким же, как и в фоновом электролите. При этом различным скоростям растворения соответствуют одинаковые значения потенциала. [c.171]

Установление доминирующей роли электрохимического механизма для подавляющего числа практических случаев коррозии металлов и сплавов позволяет в полной мере применить основные законы электрохимической кинетики к анализу, расчетам и прогнозам коррозии. Исходя из электрохимической трактовки, реально устанавливающаяся скорость термодинамически возможного процесса будет определяться кинетикой (скоростями) анодного и катодного процессов, зависящих, как известно, от устанавливающихся электрохимических потенциалов. В конечном итоге зависимость скорости коррозии (5), пропорциональная плотности коррозионного тока х), может быть представленЗ графически, на так называемой поляризационной диаграмме, представляющий зависимость скоростей анодного и катодного процессов от потенциала (рис. 3). На этой диаграмме плотность коррозионного тока 1х определяют по точке пересечения анодной АА и катодной КК поляриза- [c.28]

Рис. 1. Определение электрохимической коррозии сплава (5) из кинетики анодных и катодных процессов (поляризационной диаграм1мы коррозии)

Широко распространено представление о том, что в сплаве типа твердого раствора катодные и анодные процессы равномерно распростраияются по всей поверхности сплава. Во многих случаях, когда исследователя не интересует вопрос о расположении и со<отношении катодных и анодных участков на корродирующей поверхности, такое представление является вполне допустимым, даже и для явно микрогетерогенных систем, так как сильно упрощает расчеты и методы изучения кинетики коррозионных процессов. Однако предположение о равномерном распространении катодного и анодного процессов на всю поверхность сплава является условным упрощением (статистическим усреднением) и, в действительности, noBepxHOi Tb сплава типа твердого раствора на атомарном уровне является электрохимически гетерогенной и коррозионный процесс (анодный и катодный) относится к ди скретным отдельным атомам сплава. [c.27]

В некоторых случаях возможно повышение коррозионной стойкости поср едством увеличения общей термодинамической стабильности сплава. Однако эти случаи, связанные с легированием сплава значительным количеством более стабильных или даже благородных металлов, имеют меньшее значение для создания промышленных конструкционных сплавов повышенной коррозионной стойкости. Гораздо большее практическое значение имеют пути повышения стойкости сплавов, базирующиеся на изменении электрохимической кинетики катодных и анодных процессов. [c.59]

Вллоть до последнего времени большинство работ, касающихся электрохимического поведения индия, и, в частности, многочисленные работы в области полярографического анализа индия, были посвящены катодному процессу. В этом случае указанные химические стадии являются предшествующими по отношению к собственно электрохимической реакции, что в известной степени затрудняет выяснение ее кинетических закономерностей. Действительно, даже при обратимом протекании предшествующих химических стадий они способны влиять яа кинетику сум марного процесса если же эти стадии протекают медленно и практически определяют скорость всего процесса, тогда (как и при наличии медленной предшествующей диффузионной стадии) из электрохимических измерений не удается получить инфо рмацию о кинетике собственно электрохимической реакции [8. При протекании того же электродного процесса. в обратном, т. е. в анодном направлении, указанные химические стадии являются последующими по отношению к собственно электрохимической реакции. В этом случае, подобно медленной последующей диффузионной стадии 19], они оказывают меньшее влияние на результаты определения кинетических параметров электрохимической реакции. Следовательно, в случае индиевого электрода изучение кинетики анодного процесса может дать значительно большую информацию об электрохимических стадиях суммарного процесса, поскольку в этом случае предшествующие химические стадии играют меньшую роль, чем при катодном процессе. [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология