Поляризация и скорость коррозии

Рис. 24.9. Коррозионная диаграмма, показывающая, что уменьшение скорости коррозии при нанесении иоверхностных слоев может быть объяснено как увеличением омического сопротивления (а), так и повышением поляризации частных коррозионных реакций (б)

Скорость коррозии с кислород-ной деполяризацией поэтому поч-ти не зависит (в известных пре-делах) от природы растворяющегося металла, в частности от величин его равновесного потенциала и анодной поляризации. В этом легко убедиться, если построить коррозионные диаграммы для трех различных металлов М, М.1 и Мз (см. штрих-пунктирные линии на рис. 24.7). На коррозию с кислородной деполяризацией может накладываться коррозия за [c.501]

Уменьшение скорости анодной реакции при катодной поляризации эквивалентно уменьшению скорости коррозии. Коэффициент торможения при выбранном потенциале Г (см. рис. 24.8) будет равен двум [c.503]

При испытании стали марки СтЗ при постоянной 80%-ной относительной влажности воздуха наблюдался экспоненциальный рост скорости коррозии с увеличением температуры (рис. 273). Вычисленное из опытных данных значение эффективной энергии активации процесса (30 ккал/г-атом) соответствует электрохимической поляризации и подтверждает отсутствие диффузионного контроля в условиях влажной атмосферной коррозии. [c.383]

При катодной поляризации скорость коррозии снижается сильнее всего в случае кислородсодержащих нейтральных вод. Можно допус- [c.64]

Активирование водой основано на том, что при разряде образуется хорошо растворимый хлорид магния, который обогащает электролит и повышает его электропроводность. В кислых растворах магний настолько легко растворяется, что потери его становятся слишком большими. В щелочных растворах он пассивируется. Использовать магний можно в нейтральных или слабощелочных растворах в присутствии ионов хлора. В нейтральных солевых растворах при хранении без отбора тока коррозия магния протекает медленно, но под нагрузкой при поляризации скорость коррозии растет, происходит выделение водорода тем большее, чем выше плотность тока разряда (это явление называется отрицательным дифференц-эффектом). Вследствие саморазряда теряется до 50% магния. Резервные элементы с магниевым электродом при работе разогреваются, что позволяет применять их при низких температу- [c.347]

В каждый блок вставляли по три индикатора коррозии в виде образцов из оцинкованной стали и два электрода для измерения скорости коррозии методом линейной поляризации. Скорость коррозии определяли также по потере массы. Устанавливаемые в трубах образцы извлекали через 30, 90 и 120 сут. [c.77]

Фактически в результате катодной защиты среда изменяется настолько, что и после отключения тока поляризации скорость коррозии остается меньше, чем до поляризации. В этом причина последействия катодной поляризации. Особенно ярко последнее отмеченное явление проявляется при защите морских гидротехнических сооружений, когда в результате местного подщелачивания на защищаемой, поверхности образуются солевые отложения. Образование солевых осадков позволяет снизить защитный ток или периодически выключать катодную защиту, вследствие чего экономится электроэнергия. Исследование явлений подщелачивания и процессов осаждения гидроокисно-карбонатных слоев на поверхности металла при катодной поляризации имеет несомненный практический и теоретический интерес. Детальное изучение распределения pH в приэлектродном слое затруднено из-за отсутствия достоверного метода, однако на основании косвенных способов удалось изучить основные факторы, определяющие процесс подщелачивания. [c.45]

Обычно поляризуются как катодные, так и анодные участки. Это явление называется сл(е-шанным контролем. Следует заметить, что степень поляризации зависит не только от природы металла и электролита, но и от истинной площади корродирующего электрода. Если площадь поверхности анодных участков корродирующего металла очень мала, например из-за пористых поверхностных пленок, коррозия может сопровождаться значительной анодной поляризацией, даже если измерения показывают, что при данной плотности тока незащищенные участки анода поляризуются незначительно. Следовательно, отношение площадей поверхности анода и катода также является важным фактором в определении скорости коррозии. Если на график вместо суммарного коррозионного тока нанести плотность тока, например для случая, когда площадь анода составляет половину площади катода, мы получим поляризационные кривые, представленные на рис 4.9. [c.63]

В нейтральных растворах или при очень больших скоростях коррозии ионная концентрационная поляризация становится заметной. [c.251]

Если коррозионный процесс протекает в условиях возможного пассивирования анодной фазы, то катодная структурная составляющая может дополнительной анодной поляризацией облегчить наступление пассивирования анодной фазы и тем самым сильно понизить скорость коррозии сплава. [c.318]

Уменьшение разности начальных значений потенциалов коррозионного элемента вследствие смещения потенциалов электродов при протекании тока, приводящее к уменьшению величины коррозионного тока и, следовательно, скорости коррозии, называется поляризацией. [c.31]

Увеличение водородного перенапряжения обычно приводит к уменьшению скорости коррозии стали в кислотах, но присутствие в стали серы или фосфора увеличивает скорость ее коррозии. Возможно, это происходит из-за низкого водородного перенапряжения на сульфидах или фосфидах железа, существующих в стали или образовавшихся на поверхности в результате реакции железа с НаЗ или соединениями фосфора в растворе. Возможно также [7], что эти соединения инициируют реакцию анодного растворения железа Ре -> Ре+ - - 2ё (понижая активационную поляризацию) или изменяют соотношение площадей анодов и катодов. Решение этого вопроса требует дальнейших исследований. [c.58]

ПОЛЯРИЗАЦИЯ И СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ [c.46]

Катодная реакция обусловливает осаждение на катоде эквивалентного количества меди. Скорость коррозии цинка может возрасти, если снизить поляризацию цинка или меди или и того и другого, уменьшая тем самым наклоны кривых ab и def, что в свою очередь сместит точку их пересечения к большим значениям I. Любой фактор, способствующий увеличению поляризации, будет вызывать уменьшение тока, текущего в элементе, а значит, и уменьшение скорости коррозии цинка. Очевидно, что поляризационные кривые не могут пересечься, хотя и могут сильно сблизиться, если анод и катод расположены близко друг от друга в электролите, обладающем хорошей проводимостью. Всегда будет существовать предельная разность потенциалов, отвечающая омическому падению напряжения в электролите, значение которого пропорционально протекающему току. [c.48]

В соответствии с рис. 4.2, мы, очевидно, можем рассчитать скорость коррозии металла, если известны потенциалы коррозии, данные о поляризации и потенциалы катода и анода при разомкнутой цепи. Кроме того, необходимо знать отношение площадей поверхности анод—катод для корродирующего металла, так как данные о поляризации обычно получают в условиях, когда вся [c.48]

Как уже говорилось, восстановление с данной скоростью на платиновом катоде сопровождается обратной реакцией окисления На до Н , протекающей с более низкой скоростью. Считается, что обе реакции происходят на одних и тех же участках поверхности. При равновесии скорости прямой и обратной реакции равны, и соответствующая плотность тока называется плотностью тока обмена. Анодная и катодная реакции корродирующего металла различны одна реакция не является обратной по отношению к другой. Следовательно, реакция окисления может идти только на тех участках поверхности металла, где не протекает реакция восстановления . Поэтому расстояние между анодом и катодом может измеряться как размерами атомов, так и метрами. Соответственно, наблюдаемая поляризация анодных и катодных участков зависит и от площади поверхности, на которой происходит окисление или восстановление. Таким образом, соотношение площадей анода и катода — важный фактор, влияющий на скорость коррозии. [c.67]

Основным фактором, определяющим скорость коррозии многих металлов в деаэрированной воде или неокисляющих кислотах, является водородное перенапряжение на катодных участках металла. В соответствии с определением поляризации, водородное перенапряжение — это разность потенциалов между катодом, на котором выделяется водород, и водородным электродом, находящимся в равновесии в том же растворе, т. е. разность измер — (—0,059 pH). Таким образом, водородное перенапряжение измеряют точно так же, как и поляризацию. Обычно считают, что водородное перенапряжение включает лишь активационную поляризацию, соответственно реакции 2Н" - -На — ё, но часто полученные значения содержат еще и омическое перенапряжение, а иногда и концентрационную поляризацию. [c.56]

Коррозионные потенциалы амальгам в растворах солей соответствующих металлов почти достигают значений обратимого потенциала легирующего компонента благодаря очень низкой скорости коррозии и отсутствию заметной анодной поляризации. Например, коррозионный потенциал амальгамы кадмия в растворе С(1504 ближе к термодинамическому для реакции Сс1 - Сс " - - 2ё, чем для чистого кадмия в этом же растворе. Стационарная скорость коррозии чистого кадмия значительно выше, чем его амальгамы, что ведет к еще большим отклонениям измеряемого коррозионного потенциала от соответствующего термодинамического значения. Вообще говоря, стационарный потенциал любого металла, более активного, чем водород (например, железа, никеля, цинка, кадмия) в водных растворах, содержащих собственные ионы, отклоняется от истинного термодинамического значения на величину, зависящую от преобладающей скорости коррозии, которая сопровождается разрядом Н+ [17]. Измеренные значения положительнее истинных. Это справедливо также и для менее активных металлов (например медь, ртуть), которые корродируют в присутствии растворенного кислорода. [c.64]

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов. [c.71]

Если кривые катодной поляризации (рис. 5.5) пересекают анодные кривые при более высоких потенциалах в области пере-пассивации, скорость коррозии, например нержавеющей стали, становится выше, чем в пассивной области и продуктами коррозии становятся СггОу и Ее "". Перепассивация наблюдается не только у нержавеющей стали, но также у хрома, для которого потенциал реакции [c.79]

Скорость этой реакции в большинстве сред велика, о чем свидетельствует отсутствие поляризации при наложении внешнего анодного тока. Скорость коррозии железа обычно лимитируется катодной реакцией, которая, как правило, значительно медленнее (катодный контроль). В неаэрируемых растворах катодная реакция имеет вид [c.99]

Данный электрохимический механизм возможного повышения коррозионной стойкости сплава катодным легированием в условиях возможного пассивирования анодной фазы, сформулированный Н. Д. Томашовым, можно пояснить с помощью поляризационной коррозионной диаграммы (рис. 218). На этой диаграмме (К)обр а — кривая анодной поляризации пассивирующейся при / и анодной фазы сплава (Ук)обр к, — кривая катодной поляризации собственных микрокатодов сплава ( к)обр к2 — кривая катодной поляризации катодной присадки к сплаву ( к)обр к,.—суммарная катодная кривая. Локальный ток /1 соответствует скорости коррозии сплава без катодной присадки, а для сплава с катодной присадкой этот ток имеет меньшую величину /2 [точка пересечения анодной кривой (Уа)обрЛЛУа с суммарной катодной кривой (Ук)обр кс - При недостаточном увеличении катодной эффективности (суммарная катодная кривая пересекается с анодной кривой при I < / ) или прн затруднении анодной пассивности [анодная кривая активного сплава (Уа)обрЛУа, достигает очень больших значений тока] происходит увеличение локального тока до значения /3, а следовательно, повышается и скорость коррозии сплава. [c.318]

Вредное влияние меди, железа, никеля сказывается также, если они находятся в виде ионов в водном растворе, вследствие их катодного осаждения на алюминии. Поэтому в замкнутых полиметаллических системах, в которых циркулируют водные растворы, наблюдается усиление скорости коррозии алюминия и его сплавов, даже если они не находятся в электрическом контакте с элементами из меди. При определенных условиях они склонны к специфическим видам коррозионного разрушения — питтингу, межкристаллитной коррозии, растрескиванию, расслаиванию. Склонность алюминиевого сплава к питтипгообразованию определяется разностью между потенциалом активирования п.т и стационарным потенциалом E . Чем больше эта разность, тем больше стойкость сплава к питтингообразованию и меньше вероятность, что незначительные изменения условий эксплуатации (анодная поляризация сплава за счет неодинакового распределения кислорода, попадание окислителя и др.) выведут сплав из пассивного состояния. [c.55]

Рис. 222. Зависимость скорости коррозии стали от величины потенциала при катодной поляризации в 3%-ной HNOJ при 25° С I Ст.З 2 — сталь Х18Н9. Точки М N соответствуют потенциалам сталей до катодной поляризации

Влияние анодной поляризации на скорость коррозии хромоникелевой стали 1Х18Н9 в Н2 04 (по Н. Д. Томашову) [c.321]

Скорость коррозии стали Х18Н9 в серной кислоте в зависимости от анодной поляризации [c.308]

Ек, обр к2 — кривая катодной поляризации катодной присадки к сплаву Ек, обр к — суммарная катодная кривая. Для непассивирующихся систем (т. е. до точки А на анодной кривой) всегда с увеличением катодной эффективности (например, переход от катодной кривой Ек к кг) увеличивается и скорость коррозии. Для пассивирующихся систем рост катодной эффективности приводит не к усилению, а к ослаблению коррозионного процесса. Так, локальный ток /] характеризует скорость коррозии сплава без катодной присадки, а для сплава с катодной присадкой этот ток имеет меньшую величину /г. Однако, если суммарная катодная кривая пересекается с анодной кривой при /локального тока до значения /3, а следовательно и скорости коррозии сплава- [c.39]

Диаграммы указывают условия образования на поверхности электрода диффузионно-барьерных пленок, но не содержат данных об их защитных свойствах в присутствии специфических анионов, таких как ЗО или СГ. Они не содержат также сведений о возможности образования пленок нестехиометрического состава (некоторые из этих пленок существенно влияют на скорость коррозии — см. гл. 5, однако отчетливо показывают природу стехиоме-трических соединений, в которые при достижении равновесия могут превратиться любые менее устойчивые соединения. Учитывая вышеупомянутые ограничения, диаграммы весьма полезны для описания равновесных состояний системы металл—вода в кислых и щелочных средах как при наложении внешней поляризации, так и без нее. Диаграммы Пурбе для железа приведены и обсуждаются в приложении 3. [c.39]

Вагнер и Трауд [1] осуществили важный эксперимент, подтверждающий электрохимический механизм коррозии. Они измеряли скорость коррозии разбавленной амальгамы цинка в подкисленном растворе хлорида кальция, а также катодную поляри зацию ртути в этом электролите. Обнаружилось, что плотность тока, соответствующая скорости коррозии, равна плотности тока, необходимой для поляризации ртути до коррозионного потенциала амальгамы цинка (рис. 4.10). Другими словами, атомы ртути в амальгаме, составляющие большую часть поверхности, действуют как катоды (водородные электроды) , а атомы цинка — как аноды коррозионных элементов . Амальгама анодно поля- [c.63]

Если поляризация металла несколько выше потенциала. анода а> скорость коррозии остается равной нулю. Суммарный ток на анодных участках течет из электролита в металл, вследствие чего ионы металла не могут перейти в раствор. Приложе- [c.69]

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]