Электрохимические процессы. Коррозия металлов

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

Анализируя кривые на рис. 6.11 и 6.12, можно сделать вывод, что сульфонаты одновалентных металлов, обладая высокой смачивающей способностью, эффективно тормозят развитие электрохимических процессов коррозии. Причем некоторое облегчение катодного процесса, обусловленное восстановлением сульфогруппы, способствует более эффективному торможению всего коррозионного процесса в целом. Таким образом, благодаря легкости взаимодействия сульфонатов одновалентных металлов с водой, они оказались эффективными компонентами присадок на начальных стадиях защиты. В противоположность сульфонатам одновалентных металлов, сульфонаты кальция и магния практически не влияют на развитие электрохимических процессов коррозии и менее эффективно вытесняют электролиты с поверхности металлов.. Однако они более эффективно тормозят коррозию металлов при испытании в камере влажности. [c.296]

Как уже отмечалось, в продуктах коррозии в воде и водных растворах карбоновых кислот обнаружены гидроксиды металлов. Их образование может происходить в результате развития электрохимических процессов коррозии [302]. Образование гидроксидов металлов характерно для всех водных конденсатов в нефтепродуктах вследствие развития процессов кислородной деполяризации и высокой подвижности ионов гидроксила. Этот показатель для ионов Н0 равен 174 см /(с-В) и значительно выше, чем, например, для таких высокоактивных анионов, как ЗОз - и 564 соответственно 61,6 и 67,9 см / с-В)]. Наличие гидроксидов металлов в продуктах коррозии приводит к образованию их ассоциатов с карбонатами за счет образования водородной связи между протонирован-ным атомом водорода гидроксила и кислородом карбоксильной группы. [c.289]

По данным Н. Д. Томашова, в практических условиях встречаются шесть основных случаев контроля электрохимических процессов коррозии металлов, для которых на рис. 186 приведены поляризационные коррозионные диаграммы [c.278]

Часто применяют объемные показатели электрохимической коррозии а) водородный показатель — объем выделившегося водорода в процессе коррозии металла, отнесенный к единице поверхности металла и единице времени /(объемн. Нг, см /(см -ч) б) кислородный показатель коррозии — объем поглощенного кислорода в процессе коррозии металла, отнесенный к единице поверхности, металла и единице времени /(объемн о, см /(см -ч). [c.267]

В учебнике изложены современные представления о строении атомов и химической связи. Рассмотрены энергетика и кинетика химических реакций, химия растворов, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и зашита металлов. Дана общая характеристика химических элементов и их соединений (простых, комплексных и органических). [c.448]

Ингибиторы коррозии, растворимые в нефтепродуктах (сульфонаты двухвалентных металлов, соли сульфокислот и карбамида, нитрованные нефтепродукты), образуют на металлах, как правило, прочные хемосорбционные защитные пленки. Они обладают высокой эффективностью при испытании в камере влажности и камере с диоксидом серы. Ингибиторы этого типа мало эффективны на начальных стадиях торможения коррозии в системе нефтепродукт + вода + металл незначительно изменяют межфазное натяжение на границе нефтепродукт — вода, практически не тормозят электрохимические процессы коррозии и, таким образом, значительно уступают ингибиторам первого типа по способности вытеснять электролит с поверхности металла. [c.297]

При повышении температуры или снижении давления избыток растворенного кислорода выделяется из нефтепродукта и вступает в контакт с поверхностью технических средств, вызывая тем самым электрохимический процесс коррозии металла. С понижением температуры или повышением давления нефтепродукты насыщаются кислородом из газового пространства. [c.19]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ [c.277]

Возможность подразделения процесса растворения металлов в электролитах на два сопряженных процесса — анодный и катодный — облегчает в большинстве случаев его протекание по сравнению с химическим взаимодействием. При электрохимическом взаимодействии окислитель играет лишь роль деполяризатора, отнимающего валентные электроны металла и обеспечивающего переход металла в ионное состояние, но не вступает с ним при этом в химическое соединение [вторичные процессы и продукты коррозии при электрохимическом механизме коррозии металлов могут иметь место (см. с. 212), но они не обязательны]. [c.181]

Представим, что любая, сколь угодно сложная сеть трубопроводов расчленена на некоторое число т отдельных прямолинейных отрезков тонкими изолирующими вставками (толщина вставок намного меньше диаметра трубы в данном месте). Число т выбрано так, что в пределах каждого отрезка параметры, определяющие кинетику электрохимического процесса коррозии металла, одинаковы. Каждому отрезку или элементу соответствуют свои скорость и потенциал коррозии, закон изменения последнего от плотности поляризующего тока (поляризационная диаграмма). Не исключено, что ряд каких-то отрезков сети может иметь одинаковые характеристики. Длина отрезков в общем случае предполагается разной. Сеть трубопроводов, образованную подобным образом, по аналогии с гомогенной поверхностью будем называть гомогенизированной. [c.35]

Электрохимический процесс коррозии металлов обычно протекает с водородной или кислородной деполяризацией. [c.12]

В учебном пособии изложены современные представления о коррозии металлов и методы борьбы с ней. Наряду с основными представлениями о процессах коррозии металлов приведены особенности кристаллического строения, структуры и свойств металлов, основные физико-химические свойства растворов электролитов. Рассмотрены разновидности электрохимической коррозии и принципы защиты от нее металлических конструкций. [c.2]

Электрохимический процесс коррозии металла можно представить себе, как цепь сопряженных элементарных процессов [c.118]

Необходимым условием всякого электрохимического коррозионного процесса является неравенство Еа < Е%, т. е. различие потенциалов катодных и анодных процессов на поверхности металла. Основным условием возможности прохождения процесса коррозии металла с водородной деполяризацией с определенной скоростью является требование, чтобы электродный потенциал анода (металла) был более отрицателен, чем потенциал разряда водородных иоиов с этой скоростью при данных условиях. [c.42]

Электрохимический процесс коррозии металлов в водном электролите можно рас- [c.357]

В этом случае процесс коррозионной эрозии или коррозионного износа металла нужно рассматривать, следовательно, как протекание двух сопряженных процессов 1) химического или, в случае электропроводной внешней среды, электрохимического взаимодействия металла с агрессивной средой и 2) механического процесса износа, разрушающего в первую очередь защитную пленку на поверхности металла. При достаточной активности коррозионной среды и не чрезмерно больших значениях величины приложенного механического воздействия непосредственный износ собственно металла, следовательно, может и не происходить, Общая скорость процесса коррозионной эрозии (или истирания) при таком механизме будет определяться не столько механическими свойствами самого металла, сколько скоростью химического и электрохимического процесса коррозии металла в данных условиях и механическими свойствами образующихся продуктов коррозии или защитных пленок . [c.256]

В зависимости от смачивающей способности комплексные соли органических кислот и аминов, сульфонаты одно- и двухвалентных металлов оказывают различное влияние на торможение электрохимических процессов коррозии в системе нефтепродукт электролит. [c.295]

К электрохимической коррозии, являющейся гетерогенной электрохимической реакцией, относятся коррозионные процессы, протекающие в водных растворах электролитов, влажных газах, расплавленных солях и щелочах. При электрохимической коррозии процесс растворения металла сопровождается появлением электрического тока, т. е. упорядоченным передвижением электронов и ионов от одного участка металла к другому. При этом электрический ток возникает вследствие протекания процесса коррозии металла, а не за счет его подвода от внешнего источника. [c.6]

Исходя из современных представлений о механизме электрохимической коррозии, можно дать строгое научное определение явлению пассивности металлов в растворах электролитов на основании изменения контролирующего фактора коррозии при переходе металла в пассивное состояние. Известно [1], что скорость термодинамически вероятного электрохимического процесса коррозии определяется приведенным выше выражением (см. стр. 9), которое показывает, что скорость коррозии металла зависит от степени его термодинамической нестабильности, определяемой [c.13]

Процессы коррозии по их механизму делят на два тиПа х и-мическая коррозия и электрохимическая. Химическая коррозия металлов протекает при действии на них окислителей-неэлектрОлитов, а электрохимическая связана с перемещением электронов (электрическим током) между отдельными участками системы. [c.194]

Коррозия в большинстве случаев протекает в весьма сложных и разнообразных условиях. Поэтому особое внимание следует уделять факторам, определяющим воспроизводимость результатов опытов. В основном эти факторы связаны с состоянием металлической поверхности и с окружающей средой. Это чистота поверхности металла, наличие и природа поверхностных пленок, присутствие различных структурных составляющих в сплаве, подготовка поверхности перед испытанием и поляризуемость металла. Особое внимание уделяют агрессивности среды, которая зависит от состава раствора, однородности и загрязненности образцов, возможности доступа воздуха и т. д. Все, что может повлиять на электрохимический процесс коррозии, будет также влиять на скорость и на характер коррозионного разрушения металлов и сплавов. [c.479]

Можно, по-видимому, без особых преувеличений утверждать, что с тех пор, как была установлена применимость законов электрохимической кинетики к процессам коррозии металлов в растворах электролитов, по существу был най- [c.5]

Таким образом, любая трактовка процессов коррозии металлов становится возможной лишь на основе представлений электрохимической кинетики. Ионизация металла и процесс ассимиляции электронов каким-либо агентом (очень часто роль последнего принадлежит ионам водорода или молекулярному кислороду, неизменно присутствующему во всех случаях, когда коррозионная среда контактирует с атмосферой) представляют электрохимические процессы, В отличие от обычных химических реакций электрохимические процессы не только контролируются концентрацией реагирующих веществ, температурными условиями и другими параметрами, но и главным образом зависят от потенциала металлической поверхности, на которой они протекают. Это относится как к скорости ионизации металла, так и к восстановительному процессу разряда ионов водорода или электрохимическому восстановлению кислорода — этим двум основным процессам, приводящим к связыванию освобождающихся электронов металла. [c.4]

Другое направление исходит из того очевидного положения, что в электролите па металлическом электроде всегда протекают электрохимические реакции. Следовательно, при анодном окислении восстановителя потенциал электрода сдвигается в отрицательную область, где должны протекать и катодные процессы электрохимического осаждения металла из его ионов. Таким образом, весь окислитель-но-восстановительный процесс химической металлизации протекает на металлической поверхности электрода путем сопряжения двух или более электрохимических реакций (рис. 7). Подобные же рассуждения приводят при объяснении процессов коррозии металлов, только при коррозии процесс идет в направлении растворения металла, а при химической металлизации — в направлении его осаждения. [c.32]

Калиненко [28] обнаружил колонии бактерий на алюминиевых,, латунных и бронзовых пластинках, погруженных в натуральную морскую воду, и высказал предположение, что эти колонии ускоряют электрохимические процессы коррозии металлов. Розенберг и Улановский [29] установили, что бактерии могут усиливать коррозию нержавеющей стали в морской воде, уменьшая защитные эффекты катодной поляризации, ио могут и замедлять коррозию, способствуя образованию осадка СаСОз и Мд(ОН)г на поверхности стали. [c.432]

Преимуществом данного способа отсчета потенциалов служит то обстоятельство, что знак потенциала в приведенной шкале совпадает со знаком заряда поверхности металла. Так, в частности, для ртути En = —0,20 в. Нормальный потенциал ртути по водородной шкале равен 0,80 в, следовательно, потенциал в приведенной шкале составляет 0,80—(—0,20) = = 1,00 в. Такому потенциалу будет соответствовать высокий положительный заряд поверхности ртути. Это заключение невозможно сделать, зная величину потенциала металла в водородной шкале. Приведенная шкала потенциалов особый интерес представляет для интерпретации электрохимических процессов, протекающих на границе раздела электрод—раствор, в частности процессов коррозии металлов. Их скорость зависит от строения двойного слоя, и, следовательно, в значительной степени определяется знаком фгпотенциала. Последний совпадает со знаком заряда поверхности металла, который можно найти посредством приведенной шкалы потенциалов, если известна нулевая точка металла. [c.31]

Практически все процессы коррозии металлов нефтепродуктами протекают по электрохимическому механизму, поскольку в этих процессах участвует вода, при растворении в которой диссоциирующих компонентов образуются слабые электролиты. [c.108]

Защита металлов от коррозии ингибиторами основана на свойстве некоторых индивидуальных химических соединений или их смесей, вводимых в незначительных концентрациях в коррозионно-активную среду, уменьшать скорость коррозионного процесса или полностью его подавлять ( 247 ]] Большинство процессов коррозии металлов является по своей природе электрохимическим. Скорость любого электрохимического [c.104]

Согласно электрохимической теории коррозии металлов, скорость коррозии, т. е. сила коррозионного тока (/к) пропорциональна возникающей ЭДС и обратно пропорциональна сумме омического и поляризационного сопротивлений процессу [59— 60] [c.78]

Конденсация паров воды происходит, как правило, в объеме нефтепродуктов, а затем капли воды проникают через толщу или пленку нефтепродуктов к металлической поверхности. При этом капли воды растворяют в себе и увлекают за собой водорастворимые продукты окисления углеводородных и неуглеводородных компонентов нефтепродуктов. Кроме того, вода в силу своей высокой полярности может притягивав полярные малостабильные соединения, не растворяющиес5 в воде, и транспортировать их к металлическим поверхностям. Таким образом, между металлом и нефтепродуктом практически всегда образуется водяная пленка, способствующая развитию электрохимических процессов коррозии. [c.282]

При рассмотрении диаграммы видно также, что при сравнении коррозионно-усталостной прочности стали, циклически нагружаемой с различной частотой при весьма большом сроке ее службы, можно-ожидать меньшей прочности при высоких частотах. Этот вывод, противоречащий установившимся представлениям о влиянии частоты, требует еще экспериментальной проверки на других марках стали, при других видах нагружения и в других средах, однако он не противоречит физико-химической сущности процесса, так как увеличен ние частоты увеличивает активацию металла в электрохимическом процессе коррозии и содействует более интенсивному разрушению продуктов коррозии, которые могут пассивировать металл. [c.169]

Этот метод может быть использован для определения тока саморастворения (коррозии) металла и установления механизма процесса коррозии металла совпадение величины рассчитанного таким методом коррозионного тока /э = х со значением /опытн. полученным непосредственным определением коррозионных потерь металла (I из Ат), подтверждает электрохимический механизм процесса расхождение этих значений, когда /э = х < /опыта указывает на наличие растворения металла по неэлектрохимическому, т. е. химическому механизму. [c.286]

Определение влияния на силу тока коррозионного элемента соотношения площадей анодной и катодной зон представляет простой и удобный в экспериментальном отношеггии способ проверки электрохимического механизма коррозии металлов в растворах электролитов. Характер такого влияния может быть количественно выражен, исходя из основных положений кинетики электрохимических процессов, протекающих на аноде и катоде коррозионного элемента при его работе. Наобходимо, однако, сделать определенные допущения относительно конкретных условий работы коррозионного элемента. Если, в частности, полностью исключить диффузионные ограничения, то для металлов с небольшим током обмена по собственным ионам общее условие стационарности определяется формулой (9.6), в которое входит величина анодной зоны поверхности и катодной зоны 5 . Для последу ющего целесообразно принять за единицу сумму поверхности анодной и катодной зон, положив, что = Вд, 5 = 6 , и что 0 + 0 , = 1. При этом Вд и В соответственно будут иметь смысл безразмерной величины доли поверхности анода и катода. Примем во внимание, что [c.255]

Цель работы. Ознакомление с электрохимическими процессами коррозии металлов в нейтральных средах. Принадлежности для работы, и-образная стеклянная трубка цинковая и железная пластинки размером 20х50х X 2 мм проволока — медная, цинковая, железная фарфоровая чашечка [c.191]

Для защиты металла оборудования за последнее время расширязтся применение ингибиторов. Ингибиторами или замедлителями коррозии называются вещества, которые при введени в коррозионную среду в незначительном количестве заметно снижают скорость электрохимической коррозии металла. В зависимости от механизма тормозящего действия на электрохимический процесс коррозии, ингибиторы подразделяются на анодные, катодные, экранирующие (пленкообразователи) и смешанные. Ингибиторы, адсорбируясь на поверхности металла, тормозят протекание анодного процесса (хроматы, бихроматы, нитраты и др.), препятствуют катодной реакции (2п504, гпСЬ) или, образуя экранирующую пленку, изолируют металл от электролита иногда они проявляют смешанный характер замедляющего действия. [c.283]

Как уже говорилось, электрохимическое саморастворение (коррозия) металла является сложным процессом, но собственно коррозия (растворение) реализуется в анодном првквссе ивниаа-цни металла. [c.216]

В учебнике изложены современные предстсвления о строении атомов и химической связи, химии твердого тела. Рассмотрены энер гетика и кинетика химических реакций, химия растворов, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и защита металлов. Дается общая характеристика химических элементов и и.х соединений (простых, комплексных и органических). Освещается химия конструкционных, ядерных и электротехнических материалов, химия воды и топлива. [c.2]

Из всего многообразия факторов, влияющих на электрохимический процесс коррозии, весьма важным является водородный показатель раствора электролита, т. е. характеристика активности в нем водородных иоиов. Усиление или ослабление коррозионного процесса часто является функцией от активности ионов водорода в растворе. Уменьшение pH раствора, т. е. увеличение активности ионов Н+-приводит обычно к возрастанию скорости коррозии, так как нотеицналы водородного и кислородного электродов делаются более иоложительиыми к катодные процессы водородной и кислородной деполяризации облегчаются. Примером такого влияния pH на скорость коррозии может СЛУЖИТЬ сильное ускорение растворения многих металлов (же- [c.69]

Таким образом, с повышением концентрации воды и метанола в БМС усиливается процесс коррозии металлов, причем максимальная коррозия наблюдается при 40 С, т.е. в жидкой фазе. Уменьшение коррозии при дальнейшем увеличении температуры объясняется снижением при повышении температуры концентрации растворенного в воде кислорода-диполяризатора электрохимической коррозии. Сильная коррозия металлов, контактирующих с БМС, требует разработки эффективных антикоррозийных присадок. Это позволяет в дальнейшем расишрить область применения БМС как топлива для ДВС. [c.96]

Смачивание поверхности металла с одновременным вытеснением воды и агрессивных электролитов в момент нанесения, т.е. способность к "быстродействию". Эта сторона механизма зависит от содержания в составе растворителя водо- или водомаслорастворимых ингибиторов коррозии, которые обеспечивают "быстродействие" в момент нанесения и торможение электрохимического процесса коррозии при проникновении воды через дефекты в пленке, образовавшиеся после испарения растворителя. В механизме защитного действия составов групп МЛ-1 и МЛ-2 эти явления имеют первостепенное значение. Так, благодаря повышенной поверхностной активности пленкообразующие составы НГ-222Б, автоконсервант мовиль, НГМ-МЛ тормозят развитие коррозионного процесса даже под пленкой лакокраски. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология