Анодное растворение металлов. Пассивность металлов

При потенциостатических измерениях изучают зависимость тока от времени при постоянном потенциале электрода, поддерживаемом при помощи потенциостата. В определенной области потенциалов ток анодного растворения металла по прошествии некоторого промежутка времени резко падает, что свидетельствует о наступлении пассивного состояния. При помощи потенциостатического метода измеряют также зависимость тока от потенциала электрода. Типичная поляризационная кривая при пассивации металла приведена на рис. 191. На этой кривой можно выделить область увеличения тока с ростом анодного потенциала (I) (активная область) область перехода от активного состояния к пассивному (II) область пассивации (III), в которой ток растворения металла мал и часто практически не зависит от потенциала, и, наконец, область анодного выделения кислорода (IV). Если раньше анодного выделения кислорода наступает вновь растворение металла, то область IV называется областью перепассивации или транс-пассивности. Механизмы растворения металла в активной области [c.380]

Характер анодного поведения металлов зависит от многих факторов. Металл, растворяющийся под действием анодной поляризации, может при изменении условий потерять эту способность и превратиться в нерастворимый анод. Такое превращение растворимого анода в нерастворимый представляет собой частный случай пассивности металлов. Явление пассивности металлов было открыто В. М. Ломоносовым и описано им в 1738 г. в Диссертации о действии химических растворителей вообще . Ломоносов наблюдал прекращение растворения железа при действии на -него концентрированной азотной кислоты. С тех пор под пассивностью металлов стали понимать их способность переходить в такое состояние, в каком они перестают участвовать в процессах, обычно им свойственных и термодинамически для них возможных. [c.453]

АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ И ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ [c.346]

В процессах анодного растворения металлов при определенных анодных потенциалах растворение резко замедляется, и металл переходит в пассивное состояние. Пассивация металла происходит из-за образования на поверхности окисляемого металла пленки оксида металла или слоя адсорбированного кислорода. Если смещать потенциал металла в более положительную сторону, то может наступить явление перепассивации — растворение поверхностных пленок на металле, а при дальнейшем увеличении анодного потенциала будет расти ток за счет выделения кислорода. [c.161]

По мнению ряда исследователей, пассивные пленки — тонкие защитные беспористые пленки типа поверхностных соединений с хорошей электронной, но очень плохой ионной проводимостью, которые избирательно тормозят процесс анодного растворения металла, не очень препятствуя протеканию анодного процесса выделения кислорода. [c.308]

Анодное растворение и пассивность металлов. Процессы анодного растворения металлов лежат в основе широко распространенного метода электролитической коагуляции. В качестве анодов в основном применяют железо и алюминий, поэтому представляет интерес рассмотреть поведение этих металлов при анодной поляризации. [c.63]

Анодное растворение и пассивность металлов...... [c.7]

При потенциостатических измерениях изучают зависимость тока от времени при постоянном потенциале электрода, поддерживаемом при помощи потенциостата. В определенной области потенциалов ток анодного растворения металла по прошествии некоторого промежутка времени резко падает, что свидетельствует о наступлении пассивного [c.365]

Однако анодное растворение металла в зависимости от его природы и условий электролиза может частично или полностью прекратиться. При этом на электроде возникают новые окислительные реакции, в водных растворах, как правило, выделение кислорода. Такое состояние анода называется пассивным. [c.316]

В пленочной теории, по которой наступление пассивного состояния связано с поверхностным оксидным слоем, большое внимание уделяется его возникновению и формированию. Основными факторами, определяющими этот процесс, являются потенциал металла, а также концентрации ионов металла и ОН- Потенциал металла должен быть достаточно положительным для того, чтобы обеспечить устойчивое состояние данного оксида. Концентрации металлических и гидроксильных ионов должны быть достаточно велики, чтобы стало возможным образование соответствующих основных солей или гидроксидов, последующие превращения которых приводят к пассивирующим оксидам. Пассивность должна наступать тем легче, чем выше электродная поляризация ири анодном растворении металла и чем ниже скорость удаления ионов металла от поверхности электрода. [c.483]

При очень положительных потенциалах часто еще до начала выделения кислорода возможно активное анодное растворение металла (Сг, Fe) вследствие перепассивации (отрезок PQ на рис. 216), а также явление вторичной пассивности (отрезок Q R на рис. 216) в связи с образованием новых труднорастворимых соединений, сопровождающимся падением анодного тока. [c.317]

К особенности анодных процессов относится пассивность металлов, при которой резко падает скорость анодного растворения металла, несмотря на увеличение анодной поляризации. Как видно из рис. XVI.6, при увеличении анодной поляризации растет плотность анодного тока. При некоторой поляризации, равной АЕ , потенциал анода становится равным потенциалу [c.421]

Пассивное состояние наступает при потенциалах, превышающих некоторое критическое значение, характерное для каждого металла и зависящее, помимо того, от анионного состава раствора н температуры. При этом на кривой активного анодного растворения металла обнаруживается отклонение от простой тафелевской зависилюсти. Наклон этой кривой становится все более крутым. Это может быть связано с образованием окисла металлов по реакции [c.201]

Пленочной теории пассивности противоречит обнаруженное резкое торможение скорости растворения платины в соляной кислоте, обусловленное адсорбцией таких количеств кислорода, которых явно недостаточно для образования одного монослоя. Действие адсорбированного кислорода в этом случае аналогично действию малейших следов яда, отравляющего поверхность катализатора. Согласно электрохимической теории пассивности, замедление скорости анодного процесса на пассивном металле объясняется не тем, что его поверхность изолируется от раствора окисной пленкой. Наступление пассивного состояния в рамках этой теории связывается с изменением энергетического состояния поверхностных атомов металла. При обсуждении механизма анодного растворения металлов в активном состоянии было показано, что этот процесс протекает преимущественно на наименее прочно связанных атомах дислоцированных в дефектных местах кристаллической решетки. Именно такие атомы в первую очередь вступают в адсорбционное взаимодействие с кислородом воды, в определенной степени теряя свойственный им избыток энергии. Такой атом, связанный с кислородом, переходит иа более глубокий уровень энергии, что влечет за собой повышение энергии активации ионизации и, в конечном счете, торможение скорости ионизации металла. [c.203]

Помимо рассмотренных, есть еще одна группа реагентов, которые уже в очень малой концентрации мешают образованию пассивных слоев или пленок и способствуют их разрушению. Это так называемые ионы-активаторы. Анодное растворение металлов значительно ускоряется, если в растворе присутствуют анионы хлора. Так, хром, соприкасавшийся с атмосферным воздухом, при погру- [c.445]

Анодная защита основана на смещении потенциала стальной конструкции в положительном направлении, при котором наступает пассивное состояние металла, т. е. скорость анодного растворения металла сильно замедляется [c.67]

Если допустить, что на электроде в пассивном состоянии продолжают параллельно протекать две электрохимические реакции — анодное растворение металла через оксидную пленку и электрохимическое окисление электрода кислородом, то независимость или слабую зависимость скорости анодного процесса от потенциала можно объяснить следующим образом. [c.15]

Па рис. 4.11 представлен общий вид поляризационной кривой анодного растворения металла. Можно различить несколько участков — активное растворение, пассивация и нарушение пассивности. [c.92]

Теория анодных процессов, часто осложненных явлениями пассивности, еще недостаточно разработана. Еще не вполне выяснен механизм анодного растворения металлов, нет четких и единых представлений о стадиях, определяющих общую скорость анодного процесса. Различные исследователи объясняют по-разному появление анодного перенапряжения. [c.58]

Возникшая на аноде вследствие электродного процесса защитная фазовая или адсорбционная пленка будет препятствовать прохождению ионов и может почти полностью затормозить процесс анодного растворения металла. В обьшных условиях, если нет заметного воздействия раствора на материал пленки, рост пассивной пленки вследствие анодного окисления металла не может длительно продолжаться по причине затрудненности встречной диффузии в материале пленки ионов металла и кислорода. По этой причине анодный процесс окисления металла, за исключением только некоторых, особых условий, приводит к быстрому самоторможению процесса анодного роста пленки и, следовательно, к пассивности электрода. Анодные процессы, связанные с движением сквозь пленку ионов металла, при этом сильно тормозятся, но все же возможно протекание анодных процессов, связанных с прохождением через пленку электронов, образующихся, например, при разряде гидроксильных ионов и выделении кислорода. Отступление от этого правила дают аноды, на которых получающаяся пленка не обладает заметной электронной проводимостью, как, например, на алюминии и тантале. В этом случае в инертных по отношению к окисной пленке электролитах (например, в растворе боратов для алюминиевого электрода) анодный процесс выделения кислорода также быстро прекращается и анод может выдерживать наложение напряжений порядка нескольких десятков и сотен вольт, не пропуская заметного тока. [c.309]

Защита металлов от коррозии может быть основана на явлении пассивности, которое состоит в том, что по достижении определенного значения потенциала скорость анодного растворения металла резко падает. Металл переходит в так называемое пассивное состояние, характеризуемое незначительными скоростями растворения. Типичная поляризационная характеристика пассивирующегося металла [c.214]

Защита металлов от коррозии может быть основана на явлении пассивности, которое состоит в том, что по достижении определенного значения потенциала скорость анодного растворения металла резко падает. Металл переходит в так называемое пассивное состояние, характеризуемое незначительными скоростями растворения. Типичная поляризационная характеристика пассивирующегося металла показана на рис. IX. 6. Подъем тока при значительных анодных поляризациях обычно связан с выделением кислорода . [c.258]

К числу металлов с низкой электронной проводимостью окислов принадлежат алюминий, титан, цирконий, тантал, известные своей способностью подвергаться оксидированию при высоких анодных потенциалах (см. 6 этой главы). Что касается растворения металла в пассивном состоянии, то оно существенно отличается от перехода в раствор ионов металла на активном участке поляризационной кривой. Это отличие прежде всего количественное. При сохранении постоянного потенциала анодной ток в пассивной области обнаруживает тенденцию к постепенному и очень медленно идущему уменьшению, снижаясь до крайне низких значений порядка Ь "а/см . Такой спад тока растягивается на длительные промежутки времени. Поэтому приводимые значения плотности тока в пассивном состоянии следует рассматривать как довольно условные величины, относящиеся к какой-либо определенной выдержке металла при заданном потенциале. Отличие процесса перехода в раствор ионов металла в пассивной области от активного растворения заключается в том, что такой переход протекает в три последовательные стадии. Одной из них является переход катионов металла в окисную пленку. Далее следует миграция ионов под действием электрического поля катионов — к раствору, а анионов кисло-юда или ионов гидроксила — к границе раздела окисел — металл. Наконец, последняя стадия представляег переход катионов из окисной пленки в раствор, т. е. самый процесс растворения пленки. Скорость каждой из трех этих стадий зависит от потенциала, и на этом основании процесс растворения металла в пассивном состоянии можно рассматривать как электрохимический. В противоположность этому в классической теории пассивности принимается, что ионы пассивного металла поступают в раствор в результате химического растворения материала пассивирующей окисной пленки в окружающем электролите. [c.202]

На силу тока в активном, пассивном и перепассивном состоянии металла оказывает влияние pH и температура. Если молекулы воды участвуют в процессе растворения, то с ростом pH области основных состояний металла смещаются в сторону более отрицательных значений потенциала. При этом перенапряжение анодного растворения металла в активном состоянии и состоянии перепассивации уменьшается. Скорость коррозии металла в пассивном состоянии в большинстве случаев уменьшается с ростом [c.29]

Наряду с применением HHrHOHTqpoB коррозии в практике противокоррозионной защиты металлов широко используются различные пассиваторы. Действие последних заключается в изменении свойств поверхности корродирующего металла, в результате которого процесс ионизации подвергается резкому торможению. Причиной такого торможения служит переход металла в пассивное состояние. При обсуждении полной кривой анодного растворения металла (см. рис. 29) было показано, что скорость анодного растворения вследствие пассивации может уменьшиться на несколько лорядков. [c.158]

Пассивность. Состоянна повышенной коррозионной стойкости, вызванное торможением анодного процесса, называют пассивностью. Металл, находящийся в пассивном состоянии, практически не корродирует, несмотря на то. что его потенциал значительн.1 (иа сотии милливольт) смещен в сторону положительных значений (от стационарного). Например, для Сг в результате пассиви[К)вания скорость растворения снижается на пять-шесть порядков (почти в миллион раз). [c.10]

В ПИНС-РК широко используют дисульфид молибдена и графит, обладающие слоистой структурой и высокими смазывающими свойствами. Однако сами по себе в виде порошков или водных и водно-спиртовых дисперсий эти наполнители могут даже увеличить коррозионно-механический износ и фреттинг-коррозию из-за резкого усиления электрохимической коррозии [104]. Исследования стальных пластин-электродов, чистых и покрытых слоем дисульфида молибдена или графита, в камере постоянного и пульсирующего токов (метод ОПС — ООС ) показывает, что графит и особенно Мо5г значительно снижают общее и поляризационное сопротивление чистых металлических пластинок, усиливают коррозионный ток, качественно меняют структуру пленки на поверхности металла, не давая образовываться оксидным пассивным слоям, усиливают процесс анодного растворения металла и (в меньшей степени) процесс катодной деполяризации. Эти наполнители усиливают также процессы химической коррозии и прежде всего цветных металлов. [c.165]

При статических механических нагрузках рост трещины происходит скачкообразно. Наибольшая интенсивность растягиваюпщх механических напряжений имеет место в вершине трещины, которая является анодом по отношению к стенкам трещины. В первый момент после очередного скачка подрастания трещины наблюдается интенсивное анодное растворение свежеобразованной поверхности металла в вершине трещины до образовани на ней пассивной пленки. Установлено, что коррозионная среда внутри трещины, особенно в ее вершине, является значительно более кислой, чем в объеме раствора. Для высокопрочных сталей независимо от значения pH в объеме раствора /рН=1г10/ при потенциале коррозии значение pH среды в вершине трещины остается неизменным и составляет несколько менее 4 [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология