Анодная защита и перепассивация

Анодная поляризация электрода от внешнего источника тока до потенциалов, при которых наступает пассивация, применяется для защиты металлов от коррозии метод анодной защиты). Анодную защиту осуществляют также, соединяя металл с другим более благородным металлическим или окисным протектором, напыляя благородный металл на защищаемый или используя благородные металлы в качестве легирующих добавок (И. Д. Томашов). В результате образования гальванической пары защищаемый металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние (рис. 193). При анодной защите необходимо не допускать перепассивации металла, наступающей при слишком сильных анодных поляризациях. [c.385]

В основе метода анодной защиты лежит пассивация поверхности металла при наложении анодного тока. Анодный ток вызывает анодную поляризацию, т.е. возрастание электродного потенциала, и должен быть таким, чтобы превысить потенциал пассивации. Однако, если электродный потенциал слишком увеличивается, то область пассивности может оказаться пройденной и тогда начинается питтиигообразование или так называемая транспассивная коррозия (перепассивация). На практике анодную защиту больше всего применяют для нержавеющей стали, т.е. сплава железа с хромом, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали. [c.71]

АНОДНАЯ ЗАЩИТА И ПЕРЕПАССИВАЦИЯ [c.77]

При понижении потенциала и достижении поверхностью металла значения (р и соответственно плотности тока начинается пассивация металла. При потенциале (р металл полностью пассивируется и скорость его растворения соответствует плотности тока Область оптимальной запассивированно-сти металла находится между потенциалом иассивации (р и потенциалом пере-заш.и 1 ы (р анодная защита заключается в поддерживании потенциала металла в этой области. Смещение потенциала к значениям, отрицательнее (р, способствует активированию металла и соответствующему увеличению анодного тока и коррозии металла. Смещение потенциала положительнее значения (р вызывает перезащиту металла, что приводит к увеличению энергетических затрат и к усилению коррозии в результате перепассивации, отслаивания защитной плёнки, питтингообразования или электрического пробоя плёнки. [c.197]

В практике анодной защиты титан обладает двумя преимуществами по сравнению с пассивируемой нержавеющей сталью. Во-первых, пассивное состояние титана легче достигается и поддерживается, что обусловлено характерными для него высоким сопротивлением поверхностной пассивной пленки и отсутствием перепассивации. Поэтому использование потенциостата не является обязательным при анодной защите титана эффективность защиты достигается при помощи какого-либо низковольтного источника тока, например аккумуляторной батареи. Во-вторых, титан по сравнению с нержавеющими сталями более стоек в восстановительных средах. В частности, установлено, что в 67%-ной серной кислоте, содержащей 35% соляной кислоты, титан ведет себя так же, как и в чистой серной кислоте (даже при выделении хлора на пассивированной поверхности). Предел использования анодно защищенного титана в серной кислоте — концентрация последней 60%), а при 90°С — только 40% (рис. 3.20) [82]. Анодная защита титана в сернокислотных средах широко используется в полупромышленных масштабах, особенно для теплообменной аппаратуры [83, 84]. [c.63]

Как известно, образование питтингов при наличии в растворе активирующего аниона происходит при потенциалах, несколько более отрицательных, чем потенциал перепассивации. В полном соответствии с этим было показано, что в случаях, если пассивное состояние остается устойчивым в достаточно широком интервале потенциалов и анодная защита металла вообще возможна, то поддержание потенциала отрицательнее потенциала питтингообразования надежно защищает металл. [c.128]

В условиях анодной защиты отклонение потенциала в положительную сторону из области оптимальных значений может привести к нарушению пассивности (перепассивация, питтинговая коррозия и др.), а в отрицательную — к переходу металла из пассивного состояния в активное. [c.181]

Анодная поляризация титана в кислых хлоридах может запассивировать и защитить титан, в то время как анодная поляризация циркония в хлоридах легко нарушает его пассивность, и он начинает корродировать. Неустойчивость циркония в указанных условиях иногда классифицируют, как перепассивацию. Однако для циркония механизм этого явления соверщенно иной, чем для молибдена, хрома и ванадия. У молибдена, хрома и ванадия ускорение коррозии при перепассивации определяется возможностью образования высоковалентных, более растворимых оксидов, в то время как у циркония это, по-видимому, надо связывать с более низким потенциалом вытеснения кислорода из защитной пленки хлор-ионами, т. е. этот процесс аналогичен явлению пробоя оксидной пленки. Очевидно, связь 2г—О в пассивной пленке разрушается и заменяется связью 2г—С1 при меньшем смещении электродного потенциала в анодную сторону, чем это наблюдается для связи И—О. Уже при смещении потенциала в анодную сторону положительнее + 0,24 в кислых хлоридных растворах цирконий корродирует с образованием питтинга в разбавленных растворах или, более равномерно в более кислых растворах. Для титана подобный процесс вытеснения хлор-ионом кислорода из пассивной пленки (потенциал пробоя или питтингообразования) наступает при анодных потенциалах гораздо более положительных, чем 1 В. Цирконий, как и титан, не устойчив во фтористоводородной кислоте и кислых фторидах, а также при нагреве в газообразном хлоре. [c.255]

Периодическое включение и выключение тока защиты, когда изделие уже запассивировано. При выключении анодного тока потенциал изделия смещается в отрицательную сторону, причем может произойти депассивация. Но поскольку иногда это происходит довольно медленно, простая автоматика может обеспечить включение и выключение защитного тока в нужное время. Когда потенциал дойдет до величины ф ш т. е. до начала перепассивации, ток выключается когда потенциал сдвинется в отрицательную сторону до Фпп (начало активации), ток снова включается. Смещение потенциала в катодную сторону происходит тем медленнее, чем меньше п- Чем ближе был потенциал к величине фпп. тем медленнее он смещается в отрицательную сторону (в направлении ф п) при выключении тока. Например, для хрома в 0,1 н. растворе НабО при 75 С, если выключение тока произошло при ф = 0,35 е, активация наступает через 2 ч выключение тока при ф = 0,6 е вызывает активацию через 5 ч выключение же при ф = 1,05 е увеличивает срок начала активации более чем до 127 ч. Столь большое время, необходимое для депассивации, позволяет делать значительные перерывы в подаче тока. Тогда одной и той же установкой можно обслуживать несколько объектов. [c.252]

Особенно реальной стала возможность использования и усовершенствования всех подобных методов защиты в 50—60-е годы, когда при помощи потенциостатического метода была полностью изучена зависимость скорости анодной реакции от потенциала как в области активного растворения, так и в области пассивации и перепассивации. [c.234]

Присутствие в агрессивной среде, содержащей хлор-ион, также и нитрат-иона делает возможной анодную защиту при потенциалах положительнее инг. как это сделано при защите сталей 1Х18Н9Т и Х17 в среде K I + HNO3, в которой при потенциалах более +0,15 и +0,25 В до 1,0 В (потенциал перепассивации) подавляется ПК, наблюдающаяся в интервалах —0,25- -+0,15 В и —0,5Н +0,25 В соответственно. [c.100]

В присутствии ионов NO3 анодная защита может предотвратить питтинговую коррозию, что обусловлено поляризацией в области более положительных потенциалов но сравнению с потенциалом ингибирования питтиигов фин до потенциала перепассивации фпп. [c.21]

Анодная защита внешним током — защита металла от коррозии с помощью постоянного электрического тока от внешнего источника, при которой защищаемый металл присоединяют к положительному полюсу внешнего источника постоянного тока (т. е. в качестве анода), а к отрицательному полюсу присоединяют дополнительный электрод, поляризуемый катодно. При таком пропускании тока поверхность защищаемого металла поляризуется анодно ее потенциал при этом смещается в положительную сторону, что обычно приводит к увеличению электрохимического растворения металла однако при достижении определенного значения потенциала может наступить пассивное состояние металла (что наблюдается при отсутствии депассиваторов в коррозионной среде и приводит к значительному снижению скорости электрохимической коррозии металла), для длительного сохранения которого требуется незначительная плотность анодного тока. На дополнительном электроде — катоде при этом протекает преимущественно катодный процесс. При больших плотностях анодного тока возможно достижение значений потенциала, при которых наступает явление перепассивации (транспассивности)— растворение металла с переходом в раствор ионов высшей валентности, в результате чего образуются растворимые или неустойчивые соединения (л<елезо и хром образуют ионы Ре04 и СГО4 , в которых Ре и Сг шестивалентны), что приводит к нарушению пассивного состояния и увеличению скорости растворения металла. Анодная защита металлических конструкций от коррозии уже нашла применение в химической, бумажной и других отраслях промышленности. [c.242]

Во-первых, установлена возможность анодной защиты металлов, склонных к пассивации, т. е. внешней анодной поляризацией можно затормозить процесс ионизации металла. Однако в этом случае опасна перезащи-та — возможность сдвига потенциала положительнее фпер, когда начинается процесс перепассивации. [c.59]

Другой путь использования явления пассивности для повышения стойкости металла состоит в искусственном поддержании его потенциала на уровне, обеснечиваюш ем пассивацию в данной среде. На этом основан метод анодной защиты металлической аппаратуры в неокислительных или слабоокислительных средах, впервые испытанный на практике В. М. Новаковским в начале 50-х годов и развиваемый в работах Н. Д. Томашова с сотрудниками, Я. М. Колотыркина с сотрудниками и др. На устранении слишком высоких положительных потенциалов, ведущих к перепассивации металлов (открытой в работах Г. В. Акимова с М. Куртеповым и В. П. Батраковым на примере нержавеющей стали в особо концентрированной азотной кислоте), основана протекторная и катодная защита склонных к перепассивации сплавов в сильноокислите.пьных средах, предложенная В. П. Батраковым. [c.234]

Практическое использование электрохимических принципов защиты от коррозии требует знания кинетики анодного и катодного процессов на металлах и влияния на нее внутренних и внешних факторов в широкой области потенциалов между крайними значениями равновесных потенциалов термодинамически возможных в системе металл — раствор анодных и катодных реакций. Как следует, например, из рис. 1, при протекании процесса в области перепассивации (фв), когда для защиты от коррозии целесообразно смещать потенциал коррозии в сторону отрицательных значенйй, не любое торможение катодной реакции приведет к подавлению коррозионного процесса (см. кривые ф 1 и ф°/1/). Без знания границ устойчивого пассивного состояния защитить металл невозможно. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология