Особенности коррозии металлов с кислородной деполяризацией

Особенно широко распространен процесс коррозии с кислородной деполяризацией. Он наблюдается в случае коррозии металлов в воде, почве и т. д. Примером может служить ржавление железа во влажном воздухе, при котором продуктом коррозии является гидрат закиси железа, постепенно окисляющийся до гидрата окиси железа [c.134]

Характерные особенности коррозии металлов с кислородной деполяризацией.................................... [c.5]

ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ [c.243]

Графическое представление поляризационных кривых подобно рис. 92 широко применяется при анализе различных видов коррозии Особенно распространенным и важным в практическом отношении яв ляется саморастворение в присутствии растворенного кислорода воз духа, иногда называемое коррозией с кислородной деполяризацией Рассмотрим коррозию металлов в кислом растворе, насыщенном кис лородом, где с участием кислорода протекает следующая суммарная реакция [c.212]

В большинстве случаев скорость коррозии ограничивается скоростью одного из электродных процессов замедленной скоростью анодного растворения металла (при анодном контроле , особенно при пассивировании анодных участков) или замедленной скоростью разряда ионов Н+ ( катодный контроль ) при коррозии с выделением водорода. Однако не исключены случаи, когда наиболее медленной стадией процесса является подача к катоду ионов (или молекул кислорода), обеспечивающих катодный процесс. В этих случаях скорость коррозии определяется скоростью диффузии и, например, интенсивное перемешивание раствора может сильно увеличить скорость коррозии. Впрочем, процесс определяется скоростью диффузии только в очень быстро протекающих процессах, например при растворении очень активных металлов в кислотах, растворении щелочных металлов в воде и т. п. Из практически важных случаев только скорость коррозии с кислородной деполяризацией может определяться ско- [c.513]

При изучении саморастворения металлов необходимо наряду с реакцией разряда ионов водорода и молекул воды учитывать также реакции восстановления других окислителей, присутствующих в растворе (например, растворенный кислород воздуха, азотная кислота, галоиды и др.). Особенно распространенным и важным в практическом отношении является саморастворение в присутствии растворенного кислорода воздуха, иногда называемое коррозией с кислородной деполяризацией. В кислых растворах, насыщенных кислородом, протекает суммарная реакция (см, 66) по уравнению [c.356]

Коррозионные процессы, протекающие с кислородной деполяризацией, обычно наблюдаются в нейтральных средах или при небольшом смещении pH в кислую или щелочную область. Вследствие малой растворимости кислорода в электролитах и незначительной скорости его диффузии характерной особенностью этого вида коррозии является то, что скорость коррозионного процесса зависит в основном от концентрационной поляризации. В отличие от коррозионных процессов, протекающих с водородной деполяризацией, на скорость коррозии с кислородной деполяризацией значительное влияние оказывают перемешивание, повышение температуры и другие факторы, способствующие ускоренной диффузии. Наличие в металлах примесей, понижающих перенапряжение ионизации кислорода, не оказывает существенного влияния на скорость коррозионного процесса. При интенсивном перемешивании или слишком тонких слоях электролита, контактирующего с воздухом, диффузионная кинетика не имеет решающего влияния. В этом случае на скорость коррозии оказывает влияние перенапряжение ионизации кислорода и все связанные с ним вторичные явления. [c.23]

Морская коррозия протекает по механизму электрохимической коррозии с кислородной деполяризацией. Особенностями морской коррозии металлов при этом являются как высокая агрессивность морской воды и морской атмосферы, так и наличие дополнительных механических факторов воздействия на материал — эрозии и кавитации. Не менее важна роль биологического фактора — обрастания подводной части металлических конструкций морскими организмами. [c.60]

Главной особенностью реакции кислородной деполяризации является то, что ввиду малой растворимости кислорода в воде (примерно 0,008 г/л) при протекании этой реакции возникают диффузионные ограничения. Поэтому во многих реальных случаях скорость коррозии с кислородной деполяризацией ограничивается скоростью подачи молекул кислорода к поверхности корродирующего металла. [c.47]

При одновременном присутствии в воде Ог и СОг диоксид углерода практически не интенсифицирует кислородную коррозию, но стимулирует протекание коррозии с водородной деполяризацией. Избыточная угольная кислота крайне нежелательна, так как она препятствует созданию на стали защитной пленки. Кроме того, в присутствии угольной кислоты продукты кислородной коррозии легко переходят в раствор (они слабо связаны с поверхностью корродируемого металла). Загрязнение продуктами коррозии водной среды крайне нежелательно при производстве ряда химических продуктов, особенно при использовании катализаторов. [c.80]

Катодными процессами при коррозии металлов чаще всего являются процессы выделения водорода и восстановления кислорода, неоднократно изучавшиеся многими советскими электрохимиками. Особенно существенный вклад в развитие теории коррозии с кислородной деполяризацией был сделан Н. Д. Томашовым. Также весьма интенсивно изучались и процессы анодного растворения металлов. Интересные взгляды на природу анодного процесса при растворении металлов, впервые высказанные Б. В. Эршлером, широко развивались Я. М. Колотыркиным и его сотрудниками. Согласно этим авторам, растворению ионов, существующих в растворе в виде прочных комплексов или сольватов, предшествует образование на аноде соответствующих поверхностных комплексов, которые затем переходят в раствор. [c.158]

Атмосферной называется коррозия металлов во влаж- ном воздухе при температуре окружающей среды. Атмосферная коррозия является следствием протекания электрохимических процессов в тонких слоях влаги, конденсирующейся на поверхности металла. Большей частью атмосферная коррозия протекает с кислородной деполяризацией и, в основном, подчиняется закономерностям, характерным для такого типа коррозионных процессов. Особенности атмосферной коррозии связаны с условиями ее возникновения и отдельными фактора.ми, влияющими на ее скорость. [c.30]

Влияние скорости движения коррозионной среды. Влия- ие скорости движения коррозионной среды на скорость разрушения металла особенно четко проявляется при коррозии с кислородной деполяризацией. Движение раствора способствует повышению концентрации кислорода в приэлектродном слое. [c.68]

Фарадея. Подобную зависимость возрастания скорости растворения от процента введения в металл катодной структурной составляющей можно проследить также и для некоторых сплавов, особенно при сравнительно небольших добавках катодного компонента, т. е. в условиях, когда основным контролирующим фактором оказывается катодное перенапряжение Подобное увеличение скорости коррозии с возрастанием площади катодных включений возможно не только при катодном процессе выделения водорода, но также и при коррозии с кислородной деполяризацией, однако в последнем случае это будет наблюдаться более редко, а именно тогда, когда основное торможение оказывает не диффузия кислорода, а перенапряжение ионизации кислорода. [c.434]

Особенно сильно этот фактор влияет на коррозию металлов в нейтральных электролитах, протекающую с кислородной деполяризацией. Он облегчает диффузию кислорода и часто меняет характер процесса и его контролирующую стадию. Так, при коррозии железа и стали в водопроводной воде (рис. 249) начальное [c.352]

Известно, что связывание электрона на катоде всегда осуществляется тем или другим окислителем. Для обычных процессов коррозии в атмосферных условиях, в особенности при коррозии черных металлов (железа, стали), обычно электроны связываются кислородом кислородная деполяризация). Кислород воздуха, растворяясь в соприкасающейся с металлом водной среде, в частности в пленке влаги, может связывать электроны по реакции [c.456]

В дальнейшем была дана классификация органических ингибиторов коррозии, учитывающая их особенности и особенности коррозионного процесса. Было сформулировано, какими свойствами должны обладать органические соединения для того, чтобы проявлять высокую ингибирующую способность на металлах с различной величиной и природой водородного перенапряжения (например, на железе и цинке), чтобы быть ингибиторами при различных условиях протекания коррозии (например, в условиях водородной или кислородной деполяризации) и т. д. [c.136]

Особенности атмосферной коррозии связаны с малой толщиной пленок электролита на поверхности корродирующего металла. В данном случае электролитом является как сама влага, так и увлажненный слой продуктов коррозии металла. Для атмосферной коррозии типична легкость проникновения кислорода к поверхности металла. Это приводит к тому, что даже под тонкой кислой пленкой влаги коррозия в основном протекает с кислородной деполяризацией. Одновременно с этим легкость доступа кислорода к поверхности металла облегчает наступление пассивного состояния металла т. е. при уменьшении толщины пленки электролита при атмосферной коррозии катодный процесс облегчается, а анодный — затрудняется. При сверхмалой толщине пленки влаги (адсорбционных пленках) возможно совместное торможение катодной деполяризационной [c.57]

Если коррозионный процесс на основной поверхности изделия протекает с кислородной деполяризацией, то вследствие диффузионных затруднений доставки кислорода в места щелей и зазоров раствор в них будет обеднен кислородом. Это особенно важно для случая коррозии оборудования, находящегося в пассивном состоянии, например, для коррозии оборудования химической промышленности, изготовленного из нержавеющих сталей. Снижение скорости катодной реакции вследствие уменьшения концентрации кислорода в растворе может привести к переводу металла в активное состояние, то есть к резкому (на несколько порядков величины) возрастанию скорости его растворения. [c.130]

При периодическом смачивании и конденсации электролитов на стенках аппаратов скорость коррозии-в этих зонах может достигнуть гораздо большей величины, чем в случае полного погружения металла в электролит. Особенно это проявляется в системах, где в газовой фазе имеются соединения, способные сильно насыщать тонкие пленки и благодаря этому увеличивать скорость катодной деполяризации или анодное растворение (SO2, H2S, НС1). Объясняется это для процессов, протекающих с кислородной деполяризацией, конвективным переносом кислорода в тонких слоях, усиливающим работу микроэлементов. В кислых электролитах, где в обычных условиях процесс протекает с водородной деполяризацией, в тонких слоях начинает играть значительную роль и кислородная деполяризация. Кроме того, постоянное обновление электролита исключает возможность торможения анодного процесса. [c.437]

Кислородная коррозия развивается в основном в периоды пуска и при работе котлов с малыми нагрузками, в особенности когда концентрация кислорода в питательной воде повышена. Кислород (см. 1.3) является энергичным катодным деполяризатором. Чем выше его концентрация, тем быстрее происходит деполяризация катодных участков и быстрее идет процесс растворения металла на анодных участках. При малой площади анодов развитие язвин вглубь может идти быстро. Суммарная реакция коррозии железа с кислородной деполяризацией может быть записана так [c.62]

Повышение температуры уменьшает растворимость кислорода воздуха в растворе, и в тех случаях, когда скорость коррозии определяется доступом кислорода к катодным участкам (кислородная деполяризация), интенсивность растворения металла падает. Уменьшение скорости коррозии, вследствие понижения концентрации кислорода в растворе, особенно характерно для коррозии [c.61]

Почвенной коррозии подвергаются различные металлоемкие конструкции и сооружения (трубопроводы для различных целей, кабели связи, сооружения метро, гидросооружения и т. п.). В нашей стране в почву заложено около 30 млн. т металла. Процесс коррозии металлов в почве — электрохимический, аналогичный процессам, протекающим в жидкостях с кислородной деполяризацией, однако с рядом характерных особенностей. Эти особенности обусловливаются составом микропористой структуры почвы, ее влажностью, воздухопроницаемостью. Скорость почвенной коррозии определяется кинетикой анодных и катодных процессов, а для протяженных сооружений, помимо этого, омическим сопротивлением среды. [c.40]

Магний — очень электроотрицательный металл (1 ° = —2,37 в> и потому из конструкционных материалов наиболее коррозионно активен. Склонность к пассивированию позволяет ему быть стойким в растворах хромовой кислоты. Однако он не стоек в других кислотах, за исключением плавиковой, в которой на поверхности металла образуется нерастворимая в этих условиях защитная пленка, состоящая из Mg 2. Магний стоек в растворах аммиака и щелочей (до 50—60° С). Фосфаты образуют защитную пленку на магнии и его сплавах, повышая стойкость от разрушения в воде и водных растворах солей. Магний не стоек в органических кислотах, в нейтральных солевых растворах и даже в воде, особенно, если она содержит углекислоту. Хлорсодержащие флюсы при попадании в сплав сильно повышают скорость коррозии отливки. Контакт с электроположительными металлами, а также загрязнение магния железом, никелем, медью и другими металлами с низким перенапряжением водорода повышают скорость коррозии. Цинк, свинец, кадмий,-марганец и алюминий менее опасны в этом отношении. В атмосферных условиях в отличие от растворов электролитов магний корродирует с кислородной деполяризацией. Легко окисляется на воздухе при повышенных температурах. [c.57]

Рассматривая рис. У,1, У,3 и У,4, мы видим, что окислитель, восстанавливаясь, заставляет потенциал металла сдвинуться от равновесного в сторону более положительных значений. ТУГожно сказать, что металл поляризован окислителем, если под поляризацией понимать навязывание электроду потенциала, отличного от равновесного. И не совсем понятно, почему в современной литературе, особенно коррозионной, окислитель часто называют деполяризатором. Так, коррозию в кислотах, когда металл окисляется ионами Н" , навязывающими ему потенциал более положительный, чем равновесный, называют коррозией с водородной деполяризацией , коррозию при окислении металла кислородом — коррозией с кислородной деполяризацией . Мы останавливаемся на этом мелком вопросе потому, что название деполяризатор вместо окислитель искажает химическую природу явления. Окислитель поляризует металл, сообщая ему сверх равновесного потенциала некоторую величину Аф, вызывающую окисление, а не снижает Дф, т. е. не деполяризует металл. [c.169]

Процессы с кислородной деполяризацией отличаются от рассмотренных рядом особенностей. Во-первых, бла1годаря более высокой окислительной способности эти деполяризаторы могут вызнать коррозию таких металлов, которые не вытесняют из раствора водород. В слабокиолых и особенно нейтральных и щелочных растворах это значительно расширяет круг. металлов, которые могут подвергаться коррозионным воздействиям. Во-вторых, увеличение свободной энергии, а значит, и движущей силы процесса приводит к тому, что скорость растворения металла с кислородной деполяризацией бывает во много раз больше, чем с водородной. В-третьих, высокий потенциал катодного процесса делает гораздо более вероятным наступление пассивного состояния, а иногда создает возможность и для перапас-сивации металлов. [c.419]

По количеству поглощенного кислорода (Ко . В тех случаях коррозии металлов, когда катодный процесс протекает преимущественно с кислородной деполяризацией, показателем коррозии может служить количество поглощенного кислорода. Этот метод имеет те же преимущества, что и метод оценки коррозии по количеству выделившегося водорода. При его применении необходимо учитывать следующие особенности кислород в процессе коррозии расходуется на деполяризацию и на вторичные реакции, чаще всего на образование гидратированных окислов сложного состава. Следовательно, пересчет на количество прокорро-дпрованного металла возможен лишь при знании состава продуктов коррозии, а применение самого метода при постоянном составе этих продуктов коррозии. [c.31]

Специфическими особенностями обладает и реакция ионизации. металла. Так, если в оборотной воде с достаточной высокой концентрацией серной кислоты в процессе разруш ения стали образуются растворимые продукты коррозии (Ре504), то в воде с нейтральной реакцией основное количество прокорро-дировавшего металла переходит в гидрозакись железа. Последняя не остается на поверхности образцов, как при коррозии в нейтральных средах с кислородной деполяризацией, а распределяется равномерно по всему объему жидкости, и поверхность металла после опытов приобретает травленый вид. Происходит это потому, что ионы Ре +, переходящие в раствор, встречаются с ОН не у поверхности металла, а в некоторой толще раствора у поверхности сажевых частиц, где ОН появляются благодаря, в основном, разряду Н+. [c.46]

В большинстве случаев коррозия подземных сооружений протекает с преимушественным катодным контролем. Наиболее характерным катодным процессом в грунтовых условиях является кислородная деполяризация с преобладанием торможения транспорта кислорода к металлу. В сильно кислых грунтах может происходить водородная деполяризация. Не исключена также возможность электрохимического восстановления продуктов жизнедеятельности различных грунтовых микроорганизмов. Особенно вероятно в грунтовых условиях возникновение коррозионных пар неравномерной аэрации. [c.110]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология