Саморастворение металлов

Первопричиной коррозии металлов, в том числе и электрохимической коррозии, является их термодинамическая неустойчивость. При взаимодействии с электролитами металлы самопроизвольно растворяются, переходя в более устойчивое окисленное (ионное) состояние. Большой теоретический и практический интерес представляет механизм этого саморастворения металлов, т. е. механизм коррозионного процесса, его основные закономерности, скорость протекания процесса и характер коррозионного разрушения. [c.180]

При пересечении анодных кривых с горизонталью 1/ Х получаются отрезки ]/хА 1 и УхА а, длина каждого из которых характеризует соответствующую величину анодного тока данного металла, т. е. суммарную скорость его растворения за счет саморастворения и за счет внешнего тока от других металлов. Таким образом, анодные функции сохраняются не у всех металлов, а только у тех, обратимый потенциал которых отрицательнее значения общего потенциала системы У (т. е. только у первого и второго металлов) через них протекает анодный ток, который подается во внешнюю цепь или обусловлен саморастворением металла. [c.289]

Так, при эксплуатации погружных насосов обычного исполнения на месторождениях, нефтяные пласты которых сложены рыхлыми неустойчивыми песками, а продукция скважин сильно обводнена и содержит сероводород, происходит интенсивное образование глубоких кольцевых каналов на валу насоса, и насос приходит в нерабочее состояние через 10—20 сут. Процесс износа в электролитах характеризуется наличием и скоростью воспроизводства окисных пленок на металле или при их отсутствии — скоростью Ш саморастворения металла. < [c.117]

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]

При саморастворении металла ме р<о р. где оЕ — равновесный потенциал сопряженного электрохимического процесса с участием окислителя О. [c.357]

Помимо природы металла, на расположение парциальных поляризационных Кривых сопряженных процессов влияет также состав раствора. Присутствие специфически адсорбирующихся ионов, влияя на 1))1-потенциал, тем самым изменяет скорости катодных и анодных процессов и может приводить к смещению стационарного потенциала и к изменению тока саморастворения металла. Часто ионы раствора [c.357]

ТОКИ саморастворения металлов [c.357]

С другой стороны, сдвиг потенциала электрода в анодную сторону увеличивает общую скорость растворения металла. Однако скорость растворения металла с выделением водорода, т. е. скорость саморастворения, при этом уменьшается, поскольку со сдвигом потенциала в анодную сторону скорость выделения водорода падает. Уменьшение скорости саморастворения металла (фактически скорости выделения водорода) при сдвиге потенциала в положительную сторону от Е , получило название положительного дифференц-эффекта. [c.360]

При потенциале скорость саморастворения металла оказывается выше, чем в исходном состоянии. [c.361]

Из рис. 196 видно, что при образовании пассивирующей пленки скорость саморастворения металла в присутствии кислорода понижается, а не повышается, как это происходит при отсутствии пассивации. Аналогичным образом в присутствии других окислителей, в частности концентрированных НЫОд и НгЗО , металлы могут переходить в пассивное состояние и не корродируют. Поэтому, например, железная тара может быть использована для перевозки концентрированных серной и азотной кислот. [c.370]

Рис. 196. Саморастворение металла при пассивации

И lg а = —ОО. Из рис. 188 видно, что для определения тока саморастворения металла необходимо проводить экстраполяцию тафелевских участков катодной или анодной кривой до пересечения с горизонтальной линией ф = ф . [c.376]

Итак, теоретический расчет и экспериментальные данные показывают, что при оценке величины л.э в определенных условиях можно пользоваться точкой пересечения поляризационных кривых растворения основного металла и выделения водорода на включении. Если растворению подвергается лишь основной металл, то ток его саморастворения можно определить по скорости выделения водорода, которая складывается из тока выделения водорода на основном металле и на включении при стационарном потенциале. Токи выделения водорода, а следовательно, и /л.э можно рассчитать, зная поверхности основного металла и включения и зависимости скорости выделения водорода на них от перенапряжения. По мере растворения основного металла количество частиц нерастворимого включения на его поверхности увеличивается и скорость саморастворения металла возрастает. [c.379]

Применение органических веществ для защиты металлов от коррозии основано на том, что органические вещества тормозят процессы выделения водорода и (или) анодного растворения металла (рис. 198). Если органическое вещество повышает только перенапряжение выделения водорода (катодный ингибитор), то скорость саморастворения металла уменьшается, а стационарный потенциал электрода смещается в отрицательную сторону (рис. 198,а). Анодные участки поляризационной кривой в отсутствие и присутствии ингибиторов совпадают. [c.388]

При этом остается неизменным катодный участок поляризационной кривой. При одновременном влиянии органического вещества на анодные и катодные процессы (ингибитор смешанного типа) эффект ингибирования оказывается наиболее сильным и ток саморастворения металла резко падает (рис. 198,а). Поэтому для защиты металлов от коррозии стараются найти именно такие вещества-ингибиторы или используют совместные добавки органических веществ разных типов. В зависимости от относительного торможения каждого из сопряжен- [c.388]

Приложение этих принципов к расчету скорости саморастворения металлов. можно проиллюстрировать на примерах коррозии цинка и железа в растворе с pH О и активностями соответствующих металлических ионов, равными единице. В выбранных условиях потенциал цинка (если считать, чтэ соверщается только обмен его ионами между металлом и раствоэом) должен отвечать его стандартному потенциалу, т. е. величине — 0,76 В. Однако этот процесс не является единственно возможным при таком значении потенциала. Его величина значительно отрицательнее потенциала равновесного водородного электрода, который в растворе при pH, равном нулю, составляет 0,0 В. Поэтому здесь возможно также выделение водорода со скоростью, определяемой кинетикой этой реакции на цинковом электроде. [c.492]

Таким образом, метод состоит в измерении реальных поляризационных кривых V — / (/)внешн (пунктирная кривая на рис. 191) и определении тока саморастворения металла (по коррозионным потерям Ат) /внутр при различных постоянных значениях потенциала V = onst с применением потенциостата. Дважды нанеся на график рис. 191 последние значения (один раз, откладывая их от оси ординат, а второй — прибавляя к реальной поляризационной кривой), получим идеальную коррозионную диаграмму (сплошные линии на рис. 191). [c.284]

Анализ хода кривых на рис. 56 показывает, что при введении в среду ингибиторов Реакор-11 ЮА и Реакор-11 ЮСП потенциалы коррозии стали 20 сдвигаются в сторону положительных значений. Значения катодных и анодных токов уменьшаются, а наклоны тафелевых участков кривых увеличиваются. Реагенты замедляют как анодный, так и катодный процессы саморастворения металла, то есть проявляют себя как ингибиторы смешанного действия. При этом преобладает торможение катодной реакции, так как повышение поляризационного сопротивления в катодной области потенциалов выше, чем в анодной. [c.302]

Интересные особенности возникают, если в растворе присутствует комплексообразователь, образующий с ионами металла достаточно прочные комплексы. При этом равновесный П(зтенциал металла смещается в отрицательную сторону и становится возможным растворение металлов, которые в отсутствие комплексообразователя не растворяются. Так, например, медь медленно растворяется в растворах цианида калия с одновременным выделением водорода. Золото растворяется в присутствии КС1 и растворенного кислорода. Комплексообразованне играет важную роль при растворении благородных металлов (золота, платины и др.) в царской водке. Окислительно-восстановительный потенциал царской водки более отрицателен, чем окислительно-восста-новительный потенциал азотной кислоты. Однако присутствие в царской водке ионов хлора, образующих прочные комплексы с благородными металлами, смещает равновесный потенциал металла в отрицательную сторону настолько, что происходит саморастворение металла (например. Au), не растворяющегося в концентрированной HNO3. [c.358]

Из рис. 190 видно, что для определения тока саморастворения металла необходимо проводить экстраполяцию тафелевских участков катодной или анодной кривой до пересечения с горизонтальной линией Е=Ес- Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно определить методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. Из рис. 190 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется протект-эффектом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или [c.359]

Для ряда систем отрицательный дифференц-эффект может быть объяснен на основе так называемой пленочной теории, согласно которой при прохождении через металл анодного тока оксидная пленка, покрывающая металл, разрушается. Причиной этого служат анодный рост пленки и ее взаимодействие с электролитом на границе пленка — раствор, приводящие к возникновению внутренних напряжений в системе металл — пленка. Кроме того, при медленном возобновлении пленки и быстром растворении металла поверхность металла при анодном растворении оказывается менее защищенной. Если перенапряжение выделения водорода на пленке больше, чем на чистом металле, то появ-ление свободной металлической поверхности может привести к увеличению скорости выделения водорода и соответственно скорости саморастворения металла (рис. 191). [c.361]

Таким образом, при саморастворении металла мефр < офр, где офр — равновесный потенциал сопряженного электрохимического процесса с участием окислителя. [c.374]

При действии ингиб итора на процесс анодного растворения металла (анодный ингибитор) ток саморастворения металла также уменьшается, но стационарный потенциал смещается в положительную сторону (рис. 198, б). [c.388]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология