Механизм торможения процесса коррозии

Ступень процесса, имеющую наибольщую долю контроля (т. е. оказывающую максимальное торможение), называют контролирующим, или ограничивающим, фактором коррозии. Для уменьшения скорости коррозии более эффективно воздействие на контролирующий фактор. Изучить процесс коррозии — это значит прежде всего установить контролирующий фактор коррозии и вскрыть механизм его протекания. Только при этом условии можно выбрать наиболее действенный путь борьбы с коррозией и оценить коррозионную стойкость какого-либо металла или сплава в той или иной агрессивной среде. [c.464]

В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяются почти исключительно органические вещества, содержащие азот, серу или кислород в виде амино-, имино-, тиогрупп, а также в виде карбоксильных, карбонильных и некоторых других групп. Согласно наиболее распространенному мнению действие ингибиторов кислотной коррозии связано с их адсорбцией на границе раздела металл — кислота. В результате адсорбции ингибиторов наблюдается торможение катодного и анодного процессов, что снижает скорость коррозии. В связи с преобладающим адсорбционным эффектом органических ингибиторов кислотной коррозии особое значение для понимания механизма их действия и для рационального подхода к созданию новых ингибиторов приобретает величина заряда поверхности корродирующего металла, т. е. величина его ф-потенциала. Применение ф-шкалы потенциалов позволяет использовать данные электрокапиллярных измерений на ртути в растворах, содержащих органические соединения, для оценки их эффективности в качестве ингибиторов при кислотной коррозии железа и других металлов. Значение ф-потенциала корродирующего металла позволяет не только предсказать, какие вещества могут быть ингибиторами, но и рассчитывать коэффициенты торможения. Экспериментальные значения коэффициентов торможения кислотной коррозии железа в присутствии различных количеств диэтиламина, сопоставленные с расчетной прямой, приведены на рис. 103. Расчетная прямая вычерчена по уравнению [c.482]

Можно привести следующие доводы в пользу предположения о преимущественном протекании коррозионных процессов в большинстве практических случаев по гетерогенно-электрохимическому механизму. В большинстве случаев коррозии в нейтральных средах образуются нерастворимые продукты коррозии. Если бы в этих условиях катодные и анодные процессы происходили в одном и том же месте, то это приводило бы к осаждению продуктов коррозии на всей поверхности металла и к быстрому торможению процесса коррозии, чего по большей части, однако, не наблюдается. Например, известно, что железо, сталь и чугун в морской воде и в растворах хлоридов корродируют почти с постоянной скоростью во времени. [c.149]

Механизм торможения процесса коррозии [c.57]

Метод меченых атомов не только позволяет определять токи обмена, но дает возможность измерять скорость осаждения металла при пропускании тока даже при обратном процессе коррозии, протекающем с достаточной скоростью. Таким образом, удалось выяснить механизм торможения коррозии цинка наложенным извне током. С помощью меченых атомов были сняты полные поляризационные диаграммы, что позволяет определять коэффициенты наклона катодной и анодной ветви при одном и том же потенциале (например, при равновесном потенциале). По вычисляемым отсюда коэффициентам переноса аир судят о механизме процесса. [c.323]

Вещества, способные создавать на поверхности корродирующего металла защитные оксидные пленки с участием его ионов. Следует различить прямое окисление поверхности металла добавкой, что, по-видимому, наблюдается крайне редко, и торможение анодной реакции со смещением потенциала до значения, при котором возможны разряд молекул воды или ионов гидроксида и адсорбция на металле образующихся атомов кислорода. Хемосорбировэнные атомы кислорода замедляют процесс коррозии как по каталитическому механизму (блокировка наиболее активных центров), так и по электрохимическому (создание соответствующего добавочного скачка потенциала). Количество кислорода на поверхности возрастает и создает сплошной моноатомный слой, который практически не отличим от поверхностного оксида. Оксид может образовываться и в результате окисления добавкой ионов металла, уже перешедших в раствор, до ионов более высокой валентности (например Ре до Ре ), способных образовывать с гидроксильными ионами менее растворимую защитную пленку. К таким веществам можно отнести большинство неорганических окислителей, потенциал которых выше равновесного потенциала системы Ре /Ре . [c.53]

Если в состав защитной пленки с низкой адгезией к металлу включен водорастворимый ингибитор коррозии или если сам электролит, проникающий через пленку смазочного материала содержит водо- или водомаслорастворимые ингибиторы, то торможение электрохимической коррозии будет проходить по детально изученным механизмам ингибирования в водных средах в результате торможения анодной и (или) катодной реакции коррозионного процесса. [c.80]

Различные пути воздействия ингибиторов на коррозионный процесс проанализированы Л. И. Антроповым [1, 28, 33, 36]. На основании этого анализа, а также с учетом многочисленных сведений о характере влияния ингибиторов на коррозионный процесс механизм ингибирования можно считать установленным, если известно следующее благодаря действию каких факторов замедляется коррозионный процесс, а также частные катодная и анодная реакции в виде каких частиц принимает участие ингибитор в электродном процессе (состав, заряд) механизм и изотерма адсорбции ПАВ на данном металле соотношение между степенью торможения электрохимического процесса и степенью заполнения поверхности адсорбированным ингибитором возможность и результат взаимодействия частиц ПАВ между собой и другими компонентами системы в объеме раствора и на поверхности металла какую из стадий катодной и анодной реакций преимущественно замедляет ингибитор. Для более полной характеристики механизма ингибирования кислотной коррозии представляют интерес также сведения о влиянии температуры на защитное действие, о составе промежуточных продуктов, об изменении физико-механических свойств металлов под влиянием ингибированных сред, о кинетике адсорбции частиц ПАВ и т. д. Однако большинство работ, посвященных механизму действия ингибиторов, содержит лишь отдельные сведения из числа приведенных выше. Поэтому достоверно судить о механизме ингибирования часто бывает затруднительно. [c.26]

Для защиты от коррозии широко используют ингибиторы — вещества, снижающие скорости анодного растворения металла, выделения водорода или скорости обоих этих процессов. Механизм действия ингибиторов показан на рис. 95. В соответствии с тем, скорости каких процессов — анодного, катодного или обоих — замедляются, ингибиторы подразделяют на анодные, катодные и ингибиторы смешанного типа. Анодные ингибиторы смещают стационарный потенциал в анодную, а катодные — в катодную сторону. Ингибиторы смешанного типа могут смещать Е в анодную или катодную сторону или не изменять его в зависимости от степени торможения соответствующих процессов. Ингибиторы смешанного типа оказываются наиболее эффективными. В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяют разнообразные органические вещества, молекулы которых содержат амино-, ИМИНО-, тио- и другие группы. Необходимым условием ингибирующего действия этих веществ является их адсорбция на по-нерхности металла. [c.214]

Цель разнообразных защитных противокоррозионных мер — максимально затормозить кинетику коррозионного процесса. Установление влияния различных факторов на реальную скорость коррозии и изучение причин и механизма торможения отдельных стадий электрохимического процесса коррозии и является в настоящее время основным предметом коррозионных исследований. [c.9]

Изучение конкретных процессов коррозии и орг а-низация коррозионной службы химического завода. Глубокое изучение практических случаев коррозии химической аппаратуры и научный подход к разработке рекомендаций рациональных методов защиты должны с полным правом рассматриваться в качестве основного звена возможных мероприятий по борьбе с коррозией в химической промышленности. Как это детально разобрано в теоретическом введении к этой статье, для каждого нового случая коррозии выбор правильного мероприятия по борьбе с нею возможен только при знании, механизма коррозии. В частности, совершенно необходимо для рассматриваемого коррозионного процесса знать характер и степень торможения катодного и анодного процессов, значение омического-сопротивления среды, роль кислорода и окислителей, значение pH раствора, пассивируемость данной коррозионной системы, влияние [c.230]

Добавка в бетон солей нитритов (см. рис. 33, кривые 2 и 3) резко изменяет кинетику анодного процесса. При этом потенциал пассивации Е , который характеризует начало образования защитной пленки, и потенциал полной пассивации, который характеризует завершение формирования защитной пленки, сильно смещаются в область отрицательных значений. Это смещение тем значительнее, чем выше до известного предела концентрация нитрит-ионов. Предельный ток пассивации также сильно уменьшается. Все это свидетельствует о едином механизме торможения коррозии с помощью подобных добавок анодного действия. Он заключается в создании пассивной пленки на поверхности металла. Величины равновесных потенциалов для всех образцов примерно одинаковы (—150) — (—200 в). При таком значении потенциала возможно формирование защитной пленки даже в присутствии хлорид-ионов. Для образцов без замедлителей такое значение этого потенциала со- [c.152]

Механизм газовой коррозии связан с протеканием на поверхности раздела твердой и газообразной фаз двух сопряженных реакций окисления металла и восстановления газообр 13ного окислителя, причем в пространстве эти два процесса, как правило, не разделены. В этом же месте происходит и накопление продуктов реакции окисления. Для непрерывного осуществления реакции атомы и ионы металла, с одной стороны, и атомы или ионы кислорода или другого окислителя, с другой, диффундируют сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии. В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения оксиды, сульфиды и др. В зависимости от свойств образующихся продуктов может происходить торможение процесса окисления. [c.686]

Исходя из современных представлений о процессах коррозии металла и путях их торможения [3], можно дать простое объяснение механизма защитного действия лакокрасочных покрытий. Покрытие, в зависимости от его химического состава и физических свойств, играет роль диффузионного барьера, пассиватора или протектора. Поэтому при выборе покрытия необходимо учитывать свойства отдельных компонентов лакокрасочного материала, а также влияние состава и свойств среды как на покрытие, так и на металл. [c.6]

Механизм сухой атмосферной коррозии металлов аналогичен химическому процессу образования и роста на металлах пленок продуктов коррозии, описанному в ч. I. Процесс сухой атмосферной коррозии металлов сначала протекает быстро, но с большим торможением во времени так, что через некоторое время, порядка нес <ольких или десятков минут, устанавливается практически постоянная и очень незначительная скорость (рис. 263), что обусловлено невысокими температурами атмосферного воздуха. Так образуются на металлах в кислороде или сухом воздухе тонкие окисные пленки, и поверхность металлов тускнеет. Если в воздухе содержатся другие газы, например сернистые соединения, защитные свойства пленки образующихся продуктов коррозии могут снизиться, а скорость коррозии в связи с этим несколько возрасти. Однако, как правило, сухая атмосферная коррозия не приводит к существенному коррозионному разрушению металлических конструкций. [c.373]

Известно, что для торможения процесса окисления трущихся металлических поверхностей добавляют к различным смазочным маслам некоторое количество сульфированных углеводородов. При этом на поверхности металла образуются очень тонкие пленки непрочных молекулярных (металл—масло) или полимеризованных (масло) соединений, которые, однако, достаточно хорошо предохраняют металл от коррозии. С помощью радиоактивной серы, вводимой в состав сульфированных добавок к смазке, исследовалась скорость образования указанных пленок при различных температурах [ ]. Оказалось, что повышение температуры до 88° увеличивает скорость их образования. В работе обсужден механизм защитного действия пленок. По причине крайне незначительного веса материала пленок исследование могло быть выполнено только с помощью радиоактивной серы. [c.188]

Одним из методов изучения механизма действия ингибиторов является снятие поляризационных (анодных и катодных) кривых. На рис. 10.3 представлены такие кривые для случая кислотной коррозии. Торможение ингибитором одной из стадий коррозионного процесса вызывает увеличение поляризации. Чем выше эффективность действия ингибитора, тем круче наклон соответствующей поляризационной кривой. На рис. 10.3 в полулогарифмических координатах показаны кривые катод- [c.300]

В ряде случаев торможение коррозионного процесса в неводных средах вызывается образованием иа поверхности металла защитной пленки, состоящей из продуктов взаимодействия добавок замедлителя с металлом или агрессивной средой, однако механизм действия замедлителей коррозии во многих органических средах еще не достаточно ясен. [c.312]

Определение степени контроля представляет собой важную количественную характеристику для каждого нового случая коррозии, механизм которого еще не ясен. Любая научно обоснованная попытка повлиять на скорость коррозионного процесса должна начинаться с изучения кинетики основных ступеней коррозионного процесса и установления характера контроля. В сложной цепи, состоящей из последовательно соединенных ступеней, наибольшее значение для установления скорости коррозии будет иметь стадия с максимальным торможением, т. е. стадия, имеющая преимущественный контроль. Стадии с минимальным торможением в этом случае не будут определять устанавливающую скорость коррозионного процесса. Наоборот, при возможности протекания коррозионного процесса рядом параллельных путей, общая скорость коррозии, в основном, будет зависеть от пути с наименьшим торможением. При этом пути с наибольшим торможением часто не принимают во внимание. [c.44]

Это дает основание полагать, что механизм торможения коррозии сплава МАЗ в присутствии хромат-ионов такой же, как для алюминия и железа [38], т. е. наличие хромат-ионов в растворе способствует образованию на поверхности металла окисных пленок сложного состава, которые препятствуют доступу реакционной среды к металлической поверхности однако наличие этих пленок не препятствует протеканию катодного процесса. [c.117]

Исследование кинетики отдельных ступеней электрохимической коррозии металлов и установление характера контроля в различных условиях протекания процесса коррозии. Изучение механизма защитного действия различных антикоррозионных мероприятий путем определения степени торможения ими отдельных ступеней коррозионного процесса. Установление связи коррозионной стойкости металлов и сплавов с электронным строением атома, т. е. с местонахождением данных металлов в Менделеевской таблице. Электрохимическое изучение структурной коррозии сплавов. Приложение теории дислокаций в атомных решетках к явлениям электрохимической коррозии реальных металлов и сплавов. Исследование кинетики электрохимических процессов при наличии на поверхности корродирующего металла тонких полупроводящих окисных или высокополимерных пленок, или других тонких слоев (например, [c.581]

Уменьщение коррозии металлов при введении в коррозионную среду замедлителя может призойти вследствие торможения анодного процесса (анодные замедлители), торможения катодного процесса (катодные замедлители) и торможения обоих процессов (сиещанные замедлители). Один из методов изучения механизма действия замедлителей коррозии — построение поляризационных кривых. [c.310]

Для электрохимического механизма коррозии следует более детализировать контролирующий фактор, относя его раздельно к катодным и анодным реакциям. Процесс электрохимической коррозии представляет собой замкнутый цикл из отдельных более простых последовательно (а частично также параллельно) соединенных ступеней 7]. Поэтому установление реальной скорости коррозионного процесса находится в прямой зависимости от суммарного его торможения на каждой из этих более простых элементарных ступеней. [c.40]

Приведем другой пример. В последнее время широко обсуждается механизм торможения кислотной коррозии железа смесями солей органических оснований в присутствии галоид-ионов38. 39.67 3 д Иофа , В. В. Лосев и др. предполагают, что первичным процессом является взаимодействие поверхности металла с ионами галоида. В результате этого взаимодействия заряд поверхности металла изменяется (увеличивается значение отрицательного потенциала металла) таким образом, что на поверхности становится возможной адсорбция органических катионов, например ионов тетрабутилизоамиламмония. [c.64]

Исходя из электрохимического механизма коррозии, согласно которому коррозионный процесс является следствием 2 сопряженных реакций — анодной (собственно растворения металла) и катодной (ассимиляции электронов деполяризатором), можно представить следующие возможные пути торможения коррозионного процесса ингибиторами 1) увеличение поляризуемости катодного парциального процесса <катодиые ингибиторы) 2) увеличение поляризуемости анодного парциального процесса (анодные ингибиторы) 3) увеличение поляризуемости обоих электродных процессов (смешанные ингибиторы). [c.19]

Механизм действия значительного числа ингибиторов заключается в адсорбции ингибитора на корродирующей поверхности и последующем торможении катодных или анодных процессов. К анодным замедлителям нужно отнести замедлители окисляющего действия, например нитрит натрия ЫаЫОг, бихромат натрия ЫааСггО,. Воздействие анодных окислителей на анодный процесс может привести к установлению пассивности, следовательно, к замедлению коррозии металла. [c.222]

Механизм действия ингибиторов коррозии сводится к следующим последовательно протекающим процессам вытеснению воды (электролита) с поверхности металла удерживанию воды в объеме нефтепродукта образованию на поверхности металла адсорб-ционно-хемосорбцио нных слоев ингибитора коррозии, гидрофоби-зирующих поверхность и препятствующих контакту электролита с металлом торможению анодного и катодного коррозионных процессов разрушения металла образовавшейся защитной пленкой ингибитора коррозии. [c.306]

Увлажнение атмосферы сопровождается изменением механизма коррозионного процесса. Слой влаги, обычно зафязненный присутствующими в воздухе химическими соединениями, является электролитом. Однако в присутствии тонкого слоя электролита атмосферная коррозия металлов отличается от коррозии металлов, полностью погруженных в электролит. Во-первых, в воздушной среде процессы коррозии протекают всегда с кислородной деполяризацией, т.к. тонкий слой электролита совершенно не препятствует диффузии кислорода воздуха к поверхности металла. Во-вторых, наличие кис.торода способствует переходу металла в пассивное состояние, т.е. торможению анодного процесса. [c.63]

Влияние присадок на защитную способность смазок зависит от эффективности связывания или вытеснения воды с поверхности металла при контакте со смазочным материалом, а также от образования на металле ингибиторами коррозии и другими дооавками адсорбционных и хемосорбциопиых плсиок.-Возможны следующие механизмы защитного действия ингибиторов коррозии и других поверхностно-активных веществ 1) ингибирование коррозионного процесса за счет торможения анодной или катодной реакции 2) блокирование продуктов, реакции и торможение процесса за счет накапливания их в зоне реакции 3) механическое экранирование или изоляция поверхности металла от коррозионно-агрессивных продуктов среды 4) связывание (химическое или адсорбционное) агрессивных продуктов коррозии в объеме смазки. [c.330]

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]

Механизм торможения коррозии различных металлов в азотной кислоте неодинаков. Например, при растворении стали защит ное действие обусловливается, по-видимому, образование пленки продуктов взаимодействия ингибитора, металла кислоты. Иначе обстоит дело при растворении меди вещества, тормозящие этот процесс, относятся к числу ингиб) -торов, изменяющих среду (тип Б, см. стр. 15). [c.99]

Она вызывается в основном продуктами, образующимися в результате окисления смазочных масел. Следовательно, любая присадка, которая способствует торможению процессов окисления, снижает также коррозию подшипников, т. е. она имеет двойное назначение. Механизм действ1ия подобного рода ингибиторов коррозии может быть различным. Известны два механизма действия противокоррозионных присадок 1) на поверхности подшипников образуются защитные пленки или корро-зионностойкие покрытия 2) действие присадки сводится к торможению нроцесса образования коррозионно-агрессивных соединений, таких как кислоты. [c.100]

Для понимания механизма ингибиторного действия по отношению к кислотной коррозии нашел применение электрохимический метод, основанный на данных поляризационных измерений. Введение ингибитора в раствор может привести к задержке скорости катодного процесса разряда ионов водорода на поверхности металла. В случае введения другого ингибитора торможению подвергается анодная стадия ионизации.металла. Очень часто действие ингибитора одновременно направляется на обе стадии коррозионного процесса. Все эти изменения находят отражение на поляризационных кривых, наклон которых становится тем более крутым, чем выше эффективность действия ингибитора (рис. 142). Пунктиром на этом рисунке показаны кривые катодной и гиюдной поляризации в полулогарифмических координатах ля чистого иеингибированного раствора кислоты. Экстраполирован-пап точка пересечения начальных линейных отрезков этих кривых соответствует скорости саморастворения металла в таком растворе (на рис. 141 эт а величина обозначается г ). Ей соответствует стационарный потенциал коррозии Е . Сплошными линиями на рисунке показаны поляризационные кривые, относящиеся к ингибированному раствору. Абсцисса точки пересечения обеих кривых помтрежнему определяет скорость саморастворения металла с, но на этот раз в присутствии ингибитора в растворе. [c.260]

Высокая термическая устойчивость позволяет использовать цинкфосфонатные композиции в охлаждающих системах, не опасаясь образования фосфатного шлама. Показано, что комплексонаты цинка являются ингибиторами смешанного действия с преимущественным торможением катодного процесса, кинетика которого мало зависит от присутствия 1 . Механизм защитного действия цинкфосфонатов объясняется образованием смешанных труднорастворимых комплексных соединений цинка и железа с ОЭДФ и частичным осаждением Zn(0H)2 на поверхности металла. Комплексонаты цинка ингибируют коррозию черных металлов, латуни, алюминия и его сплавов [880, 881], оказывают защитное действие на цинк и оцинкованную сталь в воде с высокой коррозионной активностью. Защитный эффект снижается при наличии в воде железа и продуктов коррозии на поверхности металла [859]. [c.470]

Принцип действия. Поскольку коррозия мегшшов под действием внешних факторов имеет, главным образом, электрохимическую природу, то механизм действия защитных присадок сводится к следующим процессам торможению анодного и катодного коррозионных хфоцессов разрушения металлов, вытеснению воды (электролита) с поверхности металла и удержанию воды в объеме нефтепрод таа. Предотврашть коррозию можно также путем формирования на поверхности металла защитного слоя, препятствующего контакту воды и кислорода с металлом и изменяющего его электрохимический потенциал. [c.954]

Обычно перенапряжение ионизации металла при растворении металлов в активном состоянии имеет низкие значения. Торможение анодного процесса вследствие затруднения диффузии в растворе ионов металла, т. е. концентрационная поляризация, исходя из установленных в электрохимии закономерностей [14, 17, 18], соответствует величине 0,0591g С, для одновалентных ионов или 0,0291д С для двухвалентных ионов (/=25 °С), где С — концентрация (точнее, активность) собственных ионов металла в растворе непосредственно у поверхности металла. Поэтому торможение анодного процесса в большинстве случаев коррозии также относительно невелико. Более значительное торможение анодного процесса может наблюдаться вследствие наступления явления анодной пассивности металла, т. е. резкого торможения анодного процесса при достижении анодом определенного потенциала в результате образования на поверхности анода адсорбционных или фазовых пассивных пленок (обычно имеющих оксидный или гидро-ксидный характер). Механизм и современная теория пассивности рассмотрены в следующей главе. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология