Микрогальванические коррозионные элементы

Особенности коррозионных разрушений материалов под действием морской воды во многом обусловлены специфическими свойствами этой воды. К таким свойствам относятся высокое содержание в ней хлоридов кальция и натрия присутствие соединений Са + и Mg2+ вызывающих осаждение нерастворимых солей высокая электропроводность, способствующая функционированию микрогальванических коррозионных элементов [c.13]

Глава 2. ТЕОРИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И ГРУНТАХ 8. Микрогальванические коррозионные элементы [c.29]

Микрогальванические коррозионные элементы [c.32]

Рис. 12. Схема перехода от обычного гальванического элемента к микрогальваническому коррозионному элементу а — обычный гальванический элемент (уменьшено) б — модель короткозамкнутого гальванического элемента в — микроэлементы на поверхности металла (увеличено)

Если бы не было поляризации, то разность потенциалов между электродами короткозамкнутых коррозионных микроэлементов достигала бы максимальных значений, возникал бы максимальный коррозионный ток и электрохимическая коррозия протекала бы с большей скоростью. Явление поляризации приводит к уменьшению разности потенциалов между электродами, соответственно уменьшаются коррозионные токи, а следовательно, и скорость электрохимической коррозии. На рис. 1.5 схематически показано изменение потенциалов электродов микрогальванического коррозионного элемента в результате поляризации. Отрицательные значения потенциала увеличиваются по оси ординат в напра- [c.36]

Де ля Рив полагал, что причиной электрохимической гетерогенности поверхности, в результате которой возникают пространственно разделенные катодные и анодные участки коррозионных микроэлементов, является присутствие в металле примесей других более благородных металлов. Эти включения совместно с окружающим чистым металлом образуют так называемые местные нли микрогальванические локальные элементы, в которых чистый металл служит анодом, а включения — катодами. [c.411]

Представление о том, что коррозия порождается разностью потенциалов между анодными и катодными участками и ее скорость пропорциональна этой разности, лежит в основе так называемой теории микрогальванических элементов. Определенный вклад в суммарную скорость коррозии этот фактор действительно вносит. Однако вклад этот весьма невелик, обычно меньше 1—2 %, и исчезающе мал для чистых металлов. В первом приближении поверхность корродирующего металла можно считать изопотенциальной. Скорость коррозии определяется значением анодной плотности тока при коррозионном потенциале. Сказанное относится к микрогальваническим элементам, но не к полиметаллическим системам, где коррозия происходит при контакте разнородных металлических частей значительных размеров. Количественный анализ этих явлений приведен в [2а и 2Ь]. — Примеч. ред. [c.24]

Для защиты железных конструкций от коррозии наиболее часто применяют металлическое покрытие из цинка (оцинкованное железо, жесть) или олова (луженое железо, белая жесть). В первом случае цинк является более активным восстановителем, чем железо, так как Ре Ге2+ = = -0,440 В. Поэтому при нарушении покрытия в коррозионных микрогальванических элементах цинк будет анодом и разрушаться, а железо катодом — местом, для осуществления процессов восстановления окислителей среды. Для описания процессов в этой системе на рис. 38.7 следует слева взять более активный металл — цинк (вместо железа), а справа — менее активный — железо (вместо меди) и заменить ионы железа в среде на ионы цинка. Поскольку в данном процессе цинк является анодом, то цинковое покрытие железа называется анодным покрытием. [c.692]

Установлено, что контролирующим фактором этого процесса является скорость диффузии кислорода к катодным участкам коррозионных микрогальванических элементов. Роль угольной кислоты сводится к подкислению коррозионной среды и повышению ее буферной способности. [c.60]

Особенно неблагоприятное влияние на коррозионное поведение алюминия оказывает загрязнение поверхности благородными металлами, так как при этом нарушается сплошность пленки и образуются микрогальванические элементы. [c.132]

Все современные методы борьбы с коррозией в конечном итоге сводятся к прекращению действия коррозионных микрогальванических элементов на поверхности мета,1ла. [c.21]

Бактерии могут вырабатывать серную, муравьиную, уксусную и другие карбоновые кислоты, деполяризовать катодные участки коррозионного микрогальванического элемента, окислять ионы металлов и ассимилировать электроны с поверхности металлов [35]. [c.56]

Теория микрогальванических элементов развита в работах Г. В. Акимова и его сотрудников. Их представления о механизме коррозионного процесса реальны и не утратили значения и в настоящее время, хотя, исходя из теории микрогальванических элементов, нельзя, например, объяснить коррозию металлов высокой степени чистоты. [c.33]

В последние годы стали широко применять для защитно-декоративных целей микропористое хромирование [29]. Микропористое хромовое покрытие осуществляется путем осаждения между блестящим никелем и хромом специального промежуточного слоя никеля, содержащего токонепроводящие микрочастицы. При электролитическом покрытии такого слоя хромом из стандартных электролитов хромирования на микрочастицах хромовое покрытие не осаждается и образуется микропористая хромовая пленка (сетка). Микропористые хромовые покрытия обычно имеют толщину 0,2— 0,3 мкм и содержат от сотен тысяч до миллиона и более микропор на 1 см поверхности. Благодаря множеству пор в хромовом покрытии коррозия нижележащего слоя никеля в образующихся при этом микрогальванических элементах (никель — анод, хром — катод) протекает равномерно по всей поверхности и таким образом проникновение ее вглубь замедляется. Коррозионная стойкость покрытий медь — никель — хром при сочетании микропористого хромирования с двух- и трехслойным никелированием повышается от 8 до 12 раз при сравнении с однослойным никелевым покрытием той же толщины. [c.190]

Поверхность технического металла состоит из большого числа микрогальванических элементов, которые вызывают усиленную коррозию основного металла. Теория локальных токов, предложенная Де ля Ривом, была первой теорией, объясняющей электрохимическую коррозию технических металлов. Эта теория не могла объяснить коррозионное поведение совершенно чистых металлов. [c.371]

В огромном большинстве случаев приходится иметь дело с коррозией металлов в электролитах, когда коррозионный процесс обусловлен действием микрогальванических элементов, т. е. с электрохимической коррозией. [c.33]

Электрохимическая коррозия — возникает при действии на металл электролитов и влажных газов и характеризуется наличием двух параллельно идущих процессов окислительного (растворение металла) и восстановительного (выделение металла из раствора). Этот вид коррозии сопровождается протеканием электрического тока в результате образования микрогальванических элементов. Возникновение коррозионных разрушений в металле связано с неоднородностью металла, присутствием примесей, нарушением структуры металла или защитного слоя, непостоянством состава раствора, неравномерностью деформаций различных участков, разностью температур и другими факторами. [c.262]

Рассмотренный механизм электрохимической коррозии металлов и сплавов в основном принят применительно к двухэлектродной системе. В практических же условиях, учитывая гетерогенность металлической поверхности, обычно имеет место одновременное взаимодействие с раствором электролита разнородных структурных составляющих, примесей других элементов, содержащихся в металле или сплаве, а также влияние на коррозионный процесс различных факторов (неодинаковая концентрация раствора, разная степень нагрева, неодинаковая аэрация и др.). Рассмотрение механизма коррозии таких систем в виде двухэлектродных элементов оказывается недостаточным, так как в этих условиях возникают многоэлектродные макро- и микрогальванические элементы. Как будут вести себя замкнутые в общую цепь электроды с различными начальными потенциалами и поляризационными характеристиками, будет зависеть от многих причин. При решении вопросов коррозии многоэлектродных элементов в первую очередь необходимо установить, [c.55]

Анализ большинства практических случаев коррозии подтверждает, что коррозионный эффект связан с возникновением на поверхности металла микро- или макрокоррозионных пар. Неравномерный характер коррозионного разрушения обычно связан с работой макропар, более равномерно корродируют микрогальванические элементы. [c.51]

Современная теория рассматривает коррозию металлов как электрохимический процесс, протекающий на границе раздела металл— электролит. Основным необходимым условием, определяющим скорость коррозионного процесса, является наличие на поверхности металла или сплава микрогальванических элементов, т. е. участков с различной величиной электродного потенциала. Эту точку зрения развивают в своих работах как отечественные, так и некоторые иностранные ученые Г. В. Акимов [10, 11], Н. А. Изгарышев [26], Ю. Эванс [64] и другие [58, 31, 45, 82, 78, 81]. [c.3]

Микрогальванокоррозия. Большей частью называется просто микрокоррозией. В основе процесса коррозии в этом случае лежат микрогальванические элементы, один (большей частью катод) или оба электрода которых имеют микроскопически малые размеры (могут быть обнаружены лишь при помощи микроскопа). Различают также и субмикрокоррозию. Тогда электроды коррозионного элемента имеют величину, лежащую за пределами разрешающей способности микроскопа. [c.359]

Исследуя скорость растворения различных сортов цинка в серной кислоте, швейцарский ученый Де-ля-Рив установил их различную скорость и связал это с наличием в них примесей других мета.)1лов, образующих на поверхности цинка короткозамкнутые, микрогальванические элементы. В зависимости от природы примеси скорость коррозии цинка меняется (табл. 8). В соответствии с современными представлениями, процесс коррозии металла есть результат работы гальванических коррозионных элементов. [c.29]

Исключительное значение для обоснования электрохимического механизма коррозии имели работы выдающихся ученых Г.Дэви и М. Фарадея, установивших закон электролиза. Так, М. Фарадей предложил ва кнейшее для дальнейшего развития электрохимической теории коррозии соотношение между массой аноднорастворяющегося металла и количеством протекающего электричества, а также высказал (проверено Г. Дэви) предположение о пленочном механизме пассивности железа и электрохимической сущности процессов растворения металлов. В 1830 г. швейцарский физикохимик О. Де да Рив ч ко сформулировал представления об электрохимическом характере коррозии (он объяснил растворение цинка в кислоте действием микрогальванических элементов). Русский ученый H.H. Бекетов (1865 г.) исследовал явление вытеснения из раствора одних металлов другими, а Д.И. Менделеев (1869 г.) предложил периодический закон элементов, который имеет очень важное значение для оценки и классификации коррозионных свойств различных металлов. Важен вклад шведского физикохимика С. Аррениуса, сформулировавшего в 1887 г. теорию электролитической диссоциации и немецкого физикохимика В. Нернста, опубликовавшего в 1888 г. теорию электродных и диффузионных потенциалов. [c.4]

Механизм электрохимической коррозии связан с возникновением и работой на поверхности металла во влажной среде микрогальванических элементов. Коррозия осуществляется в результате осуществления анодного (коррозионное окисление металла) и катодного (восстановление окислителя, находящегося во влажной среде) процессов. Процессы окисления и восстановления разделены в прост]эанстве и не мешают друг другу. Кроме природы металла, окислителя и содержания последнего на скорость коррозии влияет природа и количество различных примесей, содержащиеся как в самом металле, так и в коррозионной среде — в атмосфере или в растворе. [c.688]

Визуальные наблюдения ведут и над агрессивной средой. Если она неподвижна, то можно определить зону распространения продуктов коррозии. В электролиты вводят специальные реагенты, позволяющие наблюдать за распределением катодных и анодных участков по поверхности металла. К таким реагентам относятся КзРе(СМ)б-2Н20, с помощью которого можно фиксировать анодные участки по синему окрашиванию раствора, и фенолфталеин, окрашивающийся в розовый цвет под действием щелочной реакции на катодных участках металлической поверхности. Применение этих реагентов позволяет наблюдать за появлением на поверхности металла коррозионных микрогальванических элементов. [c.39]

Для оборудования, эксплуатирующегося в контакте с морской водой, типичным видом коррозионных разрушений является подповерхностная коррозия. Она начинается с поверхности, но преимущественно распространяется под поверхностью таким образом, что процесс разрушения и продукты коррозии оказываются сосредоточенными в некоторых областях в металле (каверны). Подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание металла и его расслоение. Такой вид разрушения металла часто встречается в узких щелях, негерметичных механических узлах, под слоем накипеобразных отложений, т. е. в обедненных кислородом зонах. Содержание кислорода в каверне еще ниже. Металл в области каверны становится анодом коррозионной пары дифференциальной аэрации, а катодом служит участок поверхности металла, контактирующий с хорошо аэрированной водой. В результате действия микрогальванического элемента происходит перенос ионов С1 в анодное пространство, что еще больше интенсифицирует процесс коррозии. Все это приводит [c.14]

Исследования структуры пленки, формирующейся при добавлении в во ду Ре504, позволили определить возможный механизм защитного действия соединений железа [80]. Собственная оксидная пленка на внутренней поверхности медного сплава состоит из двух слоев оксидов внутреннего прилегающего к металлу слоя СигО и внешнего контактирующего со средой СигО — СиО. Соотношение толщины оксидных слоев лимитируется многими факторами. Оксидные пленки такого типа имеют микропоры, по которым диффундируют ионы. Это приводит к образованию связанных друг с другом коррозионных микрогальванических элементов и способствует протеканию общей равномерной коррозии сплава. Однако вследствие возможной гетерогенности поверхности сплава (что связано с методом изготовления, с образованием инкрустаций при эксплуатации, повышением концентрации солей в воде при аварийных или технологических простоях системы и в результате местных повреждений защитного оксидного слоя) возникают условия для протекания язвенной коррозии и как результат такого процесса наблюдается быстрое образование сквозных свищей. Нестабильность защитного слоя из оксида меди влияет и на другие виды коррозионного и коррозионно-эрозионного разрушения. [c.150]

При обычных условиях коррозия металлов, как правило, вызывается действием воды в жидком или парообразном состоянии и кислорода, причем в присутствии в воде кислот или оснований она может резко усилиться. Механизм коррозионного действия в большинстве случаев можно объяснить на основе электрохимической теории, в качестве одного из основных положений которой постулируется, что коррозия вызывается возникновением на поверхности металла разности потенциалов ионизации. С межные участки (например, соприкасающиеся монокристаллы различных металлических фаз поверхности), различающиеся по своему химическому составу, в растворе, проводящем электрический ток, образуют микрогальванические элементы, и та часть металла, которая легче теряет электроны, начнет растворяться. [c.178]

Применявшаяся нами методика исследования работы микрогальванических элементов на поверхности корродирующих сплавов вполне себя оправдала. Когда структура сплава позволяет достаточно точно определить соотношение площадей йатодных и анодных электродов микроэлемента, и это соотношение мало изменяется в процессе коррозии, когда отсутствуют пленки, уменьшающие активную поверхность электродов и тем самым изменяющие соотношение площадей между ними, этим методом можно с достаточной степенью точности определить плотность тока на анодных и катодных электродах микроэлемента путем непосредственных электрических измерений и затем рассчитать величину коррозии сплава в соответствующих условиях. Опытные данные показывают, что плотности тока на структурных составляющих сплава, рассчитанные тремя разными путями — по результатам коррозионных опытов, по анодной поляризационной кривой и по катодной поляризационной кривой электродов микроэлемента,— достаточно хорошо сходятся между собой. [c.51]

Для образцов стали 45 поверхность после коррозии приобретает равномерно-шероховатый вид. Для образцов основного металла сталей 17Г1С и 20, кроме этого, коррозионные процессы обнажают волоконную структуру. Пересечение волокон с поверхностью образца приводит к протравливанию поперечных борозд вдоль направления прокатки. Причина равномерных коррозионных потерь металла - работа микрогальванических элементов на поверхности образца, причем, как показали металлографические исследования, микроанодные процессы локализуются преимущественно на перлитной составляющей структуры. Поэтому характер коррозионного поражения сталей 17Г1С и 20 в большей степени обусловлен типичным для них строением структуры - полосчатостью. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология