Пассивация и активация металлов

Имеется, однако, много примеров, когда потенциал иассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла оксидов. Так, иапример, для железа потенциал пассивации < п=+0,58 В, в то время как наиболее положительный из всех возможных потенциалов железооксидных электродов, отвечающий системе Fe, FeO, FeaOa, равен всего лишь 0,22 В. Казалось бы, что, поскольку железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Но такое объяснение отпадает, потому, что потенциал активации железа также равен +0,58 В, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим предположили, что, несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, оксидная пленка может образоваться при участии иоиов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии постепенного окисления железа избытком кислорода в поверхностном слое. В подобном оксидном слое могут поэтому находиться наряду с оксидами F O и РегОз также высшие оксиды, наиример КеОг, которым отвечают более положительные потенциалы. Аналогично объясняется и пассивация никеля. [c.482]

II. Локализация анодной реакции ионизации металла. В отличие от диффузионного обмена с участием газовой фазы, диффузионный обмен с участием объема раствора в зоне мениска затруднен. Поэтому, с точки зрения реакции ионизации металла, щель у ватерлинии, вероятно, аналогична щелям между изоляцией и металлом здесь также затрудняется пассивация и облегчается активация металла [118]. Пример локализации коррозии у ватерлинии — при анодной поляризации [c.116]

В общем случае потенциалы, при которых происходит пассивация активного и активация пассивного металла, не совпадают. Поэтому в действительности следует различать потенциал пассивации и потенциал активации металла. По смыслу определения, данного в работе , Фладе-потенциал является потенциалом активации. Прим. перев.) [c.798]

Если исходить из адсорбционной теории пассивации и активации металлов, то нарушение пассивного состояния в отдельных точках можно объяснить адсорбционным вытеснением кислорода хлор-ионами с тех участков, где он менее прочно связан с металлом. Имеются указания, что дислокации, границы зерен особенно благоприятствуют адсорбции [36, 37]. [c.332]

Поведение металлов в растворах кислот определяется способностью этих кислот к пассивации или активации металлов. На рис. 24 представлен характер влияния на коррозию железа соляной (/) и азотной (2) кислот. С увеличением концентрации соляной кислоты коррозия усиливается. Это естественно, поскольку ион хлора является активатором. Иная картина наблюдается при взаимодействии железа с азотной кислотой. Вначале коррозия также усиливается, однако после концентрации 35—40% наступает резкое торможение, вызванное переходом металла в пассивное состояние. В определенном интервале концентраций железо находится в пассивном состоянии, которое нарушается при концентрации, близкой к 100%. Аналогична зависимость коррозии железа от концентрации серной кислоты. Пассивность в этом случае наступает при концентрации 50— 55 %. [c.71]

Пассивность металла — состояние достаточно высокой коррозионной стойкости, обусловленное торможением анодной реакции ионизации в определенной области потенциалов. Переход металла из активного состояния в пассивное называется пассивацией, обратный Процесс обычно называют депассивацией (активацией). Замедление коррозии поверхности металла при пассивации обусловлено образованием на ней фазовых или адсорбционных пленок. [c.20]

ПАССИВАЦИЯ И АКТИВАЦИЯ МЕТАЛЛОВ [c.129]

Имеется определенная взаимосвязь между процессами физической и химической адсорбции компонентов смазочной среды на поверхностях трения и образованием вторичных структур. Так, повышение прочности граничного слоя смазки приводит к деконцентрации напряжений в поверхностных слоях металла, уменьшению толщины и снижению уровня активации тончайших поверхностных слоев. Добавка в состав смазки поверхностно-активных веществ резко расширяет область существования вторичных структур на поверхностях трения металлов. От прочности граничного смазочного слоя зависит уровень активации поверхностных слоев металла, а следовательно и соответствующая ему определенная степень пассивации и тип вторичных структур. Вместе с тем прочность самого граничного слоя зависит от состояния и структуры поверхности трения. [c.12]

Для дальнейшего развития теории пассивации, активации и растворения металлов весьма целесообразно применять к этим процессам законы химической кинетики. Это положение мы проиллюстрируем на нескольких примерах, хотя надо здесь же оговориться, что в этой области электрохимии пока сделано еще немного. Отметим, что в теории коррозии классический метод поляризационных кривых применяется Г. В. Акимовым и его сотрудниками при трактовке работы местных элементов. А. Н. Фрумкин и другие используют электрохимическую кинетику при объяснении механизма растворения металлов в кислотах . [c.146]

Хром (Е° = —0,74 В) более отрицателен в ряду напряжений, чем железо (Е° = —0,44 В). Однако благодаря склонности к пассивации (Ер = 0,2 В) потенциал хрома в водных средах обычно положителен по отношению к потенциалу стали. При контакте со сталью, особенно в кислых средах, хром активируется. Следо вательно, коррозионный потенциал стали с хромовым покрьггием которое в некоторой степени всегда пористо, более отрицателен, чем потенциал пассивации хрома [191. В указанных условиях хром, подобно олову, выполняет функцию протекторного покрытия однако это связано с его активацией, а не с образованием комплекс ных соединений металлов. Благодаря стойкости слоя металличе ского хрома предупреждается подтравливание наружного полимер ного покрытия. [c.241]

Полученные данные лишь частично характеризуют активное, пассивное и транспассивное состояния металлов и определяют условия, при которых можно ожидать реализации каждого из них. Однако они не указывают на причину перехода металла из активного состояния в пассивное и из пассивного в транспассивное. Для объяснения явлений пассивности были предложены пленочная и адсорбционная теории. В пленочной или фильмовой (Кистяковский) теории пассивности, берущей начало от Фарадея, предполагается, что переход металла из активного состояния в пассивное вызван образованием на его поверхности тонкого, обычно окисного слоя, отделяющего металл от окружающей среды и препятствующего, таким образом, его растворению. Образующийся окисный слой имеет толщину в несколько молекулярных слоев и его можно рассматривать как фазовый окисел. Чем совершеннее структура окисного слоя, чем меньше в нем разрывов и дефектов, тем полнее пассивация и тем меньше скорость растворения металла в пассивном состоянии. Одним из доказательств справедливости фильмовой теории служит тот факт, что для многих металлов, например для меди, свинца, серебра и платины, потенциалы пассивации сд и активации Сак лежат по обе стороны от обратимых потенциалов соответствующих металл-окисных электродов. Точно так же характер зависимости потенциала пассивации от кислотности раствора часто (в том числе и для перечисленных металлов) отвечает изменению потенциала металлического электрода второго рода с pH [c.454]

Потенциостатический метод используют при изучении анодного поведения и пассивации металлов и определении энергии активации электрохимических реакций. [c.38]

Адсорбционная природа пассивирующего действия анионов доказывается также тем, что эффективность ингибиторов определяется значением потенциала (рис. 1,4). Ион МОз вытесняет С1 в широкой области потенциалов слабые осцилляции потенциала наблюдаются лишь вблизи потенциала питтингообразования. Ион СгОГ, наоборот, вытесняет С1 с поверхности металла и пассивирует сталь при малых положительных потенциалах. При более положительных значениях потенциала адсорбция С1 усиливается в большей степени, чем адсорбция СгО , и между ними начинается конкуренция электрод переходит в нестабильное состояние и начинается периодическая активация и пассивация его. Пассивирование ингибиторами нержавеющих сталей облегчается по мере увеличения концентрации хрома в сплавах, поскольку этот элемент легко пассивируется кислородом. [c.16]

Такие значения потенциала сохраняются стабильными в течение определенного времени, после чего наблюдается быстрое раз- благораживание потенциала и активация металла. Сравнительный анализ анодных поляризационных кривых сплава Ti — 2% Ni и титана ВТ1-0 в исследованных растворах позволяет отметить, ЧТО потенциалы начала и полной пассивации (<рн.п. и срп.п.) сплава Ti — 2% Ni практически не отличаются от титана, а критические токи пассивации (i. p) и тока растворения из пассивного состояния (inасе ) сплава несколько выше, чем для титана. [c.43]

Переход металла из активного в пассивное состояние носит название пассивации, а обратный процесс — активации или де-пасснвации. Пассивный металл с термодинамической точки зрения не. является более благородным, чем активный, а замедление коррозионного процесса происходит благодаря образованию иа металлической поверхности фазовых или адсорбционных слоев, тормозящих анодный процесс. [c.59]

Создан прибор, который был применен в потенциогальваностатическом методе изучения анодной пассивации и катодной активации металлов в электролитах. Метод заключается в измерении кинетики пассивации металла при постоянном потенциале с последующим измерением кинетики восстановления окисной пленки пр 1 постоянной плотности тока. [c.216]

Адсорбция кислорода или других частиц, которая вызывает пассивацию, так же как адсорбция, приводящая к активации металла, происходит за счет специфическил (химических) сил поверхности, а не за счет электростатических сил заряда двойного слоя. Энергия образования, да и кристаллическое строение поверхностного соединения могут существенно отличаться от энергии и строения всех известных объемных соединений данного металла. Состав поверхностных соединений в некоторых случаях можег изменяться непрерывно, например при увеличении поверхностной концентрацни адсорбированного кислорода. Непрерывное увеличение поверхностной концентрации кислорода равнозначно постепенному возрастанию валентности металла в поверхностном соединении. [c.150]

В определенных условиях на пассивирующихся металлах наблюдаются периодические колебания потенциала в гальваностатических условиях или колебания тока при Я=соп51. Это объясняется наличием падающей характеристики на поляризационной кривой пассивирующихся металлов, т. е. области с (д1 /дЕ)<С.О, и с закономерным переходом электрода из активного состояния в пассивное и обратно. Существует аналогия между периодическими электродными процессами и явлениями нервной проводимости. Например, активация определенного участка железной проволоки в азотной кислоте приводит к возникновению активационных волн, закон распространения которых вдоль проволоки имеет сходство с законом распространения нервного импульса (модель нервов Оствальда — Лилли). Поэтому периодические процессы при пассивации используются для моделирования механизма действия нервных клеток — нейронов. [c.371]

Задачей в этой области, по нашему мнению, является дальнейшее выяснение механизма конкретных процессов пассивации важнейших в практическом отношении металлов изучение слоншых фазовых пленок и выяснение характера взаимодействия пассивирующего влияния фазовых и адсорбционных пленок изучение механизма роста незащищающих окисных пленок на металлах в растворах построение количественной теории пассивации и активации металлов в растворах. Падо подчеркнуть, что в теории пассивации успеху во многих случаях способствует методически разносторонний подход к решению вопросов. Измерение емкости двойного слоя, определение зависимости скорости процесса от копцентрации, потенциала, перемешивания раствора, времени, изучение адсорбционных влияний — все эти и другие методы дают результаты, сопоставление которых позволяет выяснить-механизм иногда весьма сложных процессов. [c.149]

Рис. 2.14. Зависимости между током и потенциалом для пассивируемых металлов ток пассивации, —ток активации I — переход от нестабильного состояния к пассивному II —переход от метастабильного состо-ЯН71Я к пассивному III —переход от стабильного состояния к пассивному

АВ —область активного растворения металла ВС — об- ласть активно-пассивного состояния С/ область устоИ-ЧИИ010 пассивного состояния ОЕ — область перепассивации Я1 — потенциал начала пасснвации 2— потенциал начала активации Ез — потенциал перепассивации 1 — критический ток пасснвации 2 — ток полной пассивации [c.343]

С ростом содержания пигмента потенциал изменяется экстремально. При этом наибольший сдвиг потенциала в поло- ительную область, свидетельствующий о пассивации металла, Юстигается при той же концентрации, при которой наблюдаются оптимальные значения и 1/Я. Отрицательное значе-1ие потенциала при малом содержании данного инертного тигмента, видимо, связано с некоторым увеличением проницае- 1ости пленки для кислорода и воды из-за нарушения ее гомогенности. В области критической концентрации пигмента и выше активация поверхности стали, очевидно, обусловлена проникновением ионов электролита. [c.185]

Плотности токов обмена резко уменьшаются, что приводит к снижению скорости растворения металла. При наилучшей запассивированности сдвиг потенциала от фст в область отрицательных значений максимален (участок ОР), в результате чего при наложении к происходит активация поверхности (зона ЕК8Я). Емкость двойного электрического слоя резко растет, что обусловлено увеличением фарадеевской составляющей. Так как уровень раствора гидроксиламинсульфата в сборниках изменяется, плотность катодного тока может значительно увеличиваться. Кривая заряжения стали 06ХН28МДТ при = 20 и 1к=10 А/м2 в промышленном растворе гидроксиламинсульфата имеет три пика потенциала, направленные в область положительных значений и свидетельствующие о возможности пассивации стали, однако пассивное состояние быстро нарушается, поэтому значение потенциала электрода колеблется в области активного растворения. Этим можно объяснить большую скорость коррозии в нижней части катода при периодическом снижении уровня раствора в сборниках. [c.87]

В опытах В.В. Лосеваизучавшего поведение железа в щелочных растворах, в 10 н. растворе NaOH при 20, 40, 60 и 80° С, с повышением температуры увеличилась скорость саморастворения железа, повысилась величина критического анодного тока, при которой наступает пассивация металла (от 7- 10" а/сж при 20° С до 2-10 3 al M при 80°С), значительно облегчилась активация электрода. В условиях промышленного электролиза воды не наблюдается такой четкой зависимости коррозии деталей электролизера от температуры, хотя температура электролита в настоящее время повышена с 75 до 95—100° С. По-видимому, это связано с применением никелированных деталей в промышленных электролизерах. [c.210]

Роль Процесса восстановления пленки подчеркивается схематическим рисунком [111] на фиг. 79, На выступающей ступени сдвига разрушается тонкая защитная пленка и реакционно-активная поверхность. металла родвергается воздействию раствора. Если металл во( ще пассивен, то следует ожидать, что свежеобразованная активная поверхность вновь перейдет в пассивное состояние, но во время этого перехода могут произойти два процесса — растворение и поглощение водорода. Возможен процесс состязательной адсорбции между веществами, стимулирующими пассивацию (например, ОН"), и веществами, стимулирующими активацию (напри-1и[ёр,. сли рягассивацгог тпроисходагг чрезмерно быстро, то коррозионное разъедание будет недостаточным для роста трещины, а если слишком медленно, то чрезмерно сильное коррозионное разъедание вызовет образование язвин удлиненной формы, а не развитие узкой трещины. Поэтому предложена гипотеза, согласно [c.178]

Имеется, однако, много примеров, когда величину потенциала пассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла окислов. Так, например, для железа потенциал пассивации вп = + 0,58 в, в то время как наиболее положительный из всех возможных потенциалов железо-окисных электродов, отвечающий системе Ре, РеО, РегОд, равен всего лишь + 0,22 в. Казалось бы, что поскольку железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Это объяснение отпадает потому, что потенциал активации железа ба, также равен + 0,58 в, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим было предположено, что несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, окисная пленка может образоваться при участии ионов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии [c.454]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология