Электролиты — коррозионная среда

Применение ингибиторов позволяет формировать на поверхности. металла защитну ю адсорбционную пленку, значительно снижать агрессивность коррозионных сред, влиять на кинетику электродных процессов, способств) я замедлению коррозии. Высокоэффективные и технологичные ингибиторы. механохимической коррозии могут быть созданы только посредством реализации методологии, имеющей под собой глубокую научную основу, которая представляет собой синтез понятий механохимии, электрохимии, квантовой химии и коррозионной механики о процессах, происходящих на поверхности напряженного металла в ингибированном электролите. [c.29]

Частота смачивания сильно сказывается на скорости коррозии в зазорах (рис. 11). При редком увлажнении металла (одно смачивание в двое суток) коррозия непрерывно увеличивается с уменьшением ширины зазора и превышает скорость коррозии на свободной поверхности, так как на ней электролит быстро высыхает, а в зазоре он сохраняется более длительное время. Однако при очень частых смачиваниях (кривая 4) обеспечивается постоянный контакт металла с коррозионной средой как внутри забора, так и на открытой поверхности, и в узкой щели скорость коррозии меньше вследствие диффузионных ограничений катодной реакции восстановления кислорода. Кривые с максимумом, полученные при средней частоте смачивания, вызываются одновременным влиянием обоих факторов, определяющих скорость коррозии при редких и частых смачиваниях. [c.12]

Коррозионная среда во всех случаях представляет собой слой влаги, в которой растворены кислород и двуокись углерода, а в промышленной атмосфере еще и двуокись серы, окислы азота, сероводород и др. Толщина этого слоя колеблется от нескольких десятков ангстрем до нескольких микрон в зависимости от условий образования. При толщине слоя более 1 мм условия коррозии идентичны условиям при полном погружении металла в электролит. [c.28]

Анионы, присутствующие в электролите, могут существенно иять на кинетику растворения металлов не только в активном, и в пассивном состоянии и в процессе пассивации. Анионы и моле-лы коррозионных сред адсорбируются на поверхности электрода могут образовывать комплексы с атомами или ионами металла их окислов, расположенными на поверхности. Прочность связи реакционная способность таких комплексов оказывают существен-е влияние на тип процесса растворения и его скорость [90К [c.29]

Рассмотрим сначала несколько случаев, характерных для коррозии твердых растворов, богатых электроположительным компонентом. Взаимодействие таких сплавов с коррозионной средой обычно начинается с селективного растворения (СР) электроотрицательного металла и происходит при отрицательных электродных потенциалах, где электроположительный металл сохраняет свою инертность и не переходит в электролит. В результате такого процесса неизбежно на- [c.7]

Для того чтобы выявить специфическое влияние анионов, входящих в состав ингибиторов, защищающих металл благодаря образованию труднорастворимых соединений, изучали в их присутствии анодное поведение стали в буферном электролите при постоянном значении pH. Таким образом исключалось возможное влияние pH при введении этих щелочных ингибиторов в коррозионную среду (рис. 2,16). Как нетрудно заметить, при одинаковом значении pH и одинаковой мольной концентрации фосфата и силиката. их влияние на анодное растворение стали различно фосфат переводит сталь в пассивное состояние, а в присутствии силиката сталь остается в широкой области потенциалов в активном состоянии. Эти результаты иллюстрируют специфическое влияние анионов и указывают на то, что действие ингибиторов щелочного характера обусловлено не только изменением pH. [c.49]

Иногда адсорбцию ингибитора могут облегчить и сами металлы, а также некоторые компоненты, содержащиеся в коррозионной среде. Давно замечено, что органические катионы лучше адсорбируются на стали и никеле, чем на чистом железе. Объясняется это тем, что в стали содержится сера, а также ряд сульфидных соединений, которые при коррозии в кислом электролите поставляют сульфид-ионы, облегчающие адсорбцию органических катионов. Поэтому ингибиторами защитить от коррозии сталь, являющуюся, в принципе, менее коррозионностойкой, легче, чем чистое железо, [c.125]

В гальваническом элементе катодом считается положительный полюс, анодом — отрицательный. При электролизе и других процессах, протекающих под действием приложенного извне постоянного тока, катодом считается отрицательный полюс, а анодом — положительный. Чтобы избежать путаницы со знаками электродов, всегда надо помнить, что на катоде протекают только восстановительные процессы, а на аноде — окислительные. Элемент может быть образован электродами из разных металлов. Для создания гальванического элемента с электродами из одного и того же металла необходимо, чтобы каждый из них находился в условиях, при которых возможно возникновение разности потенциалов между ними, — например, при различных температурах, насыщенности кислородом, концентрации растворов. Коррозионной средой может стать любой электролит морская вода, водопроводная вода, почва, растворы химических реактивов и т. п. Электроды гальванического. элемента должны быть соединены либо металлическим проводом, либо непосредственно друг с другом. В таком гальваническом или коррозионном элементе химическая энергия превращается в электрическую в результате этого и в металлической, и в электролитической частях элемента появляется электрический ток. [c.21]

Схема катодной защиты представлена на рис. П-32 Катодная поляризация металлической конструкции (стальной трубы) в определенном электролите достигается при помощи источника постоянного тока. К его положительному полюсу присоединяют вспомогательный, чаще всего нерастворимый анод, а к отрицательному — защищаемую металлическую конструкцию. В образовавшейся электрической цепи ток течет от положительного полюса по направлению к аноду, далее он через коррозионную среду направляется в защищаемую конструкцию, а из нее возвращается к отрицательному полюсу источника тока. Как правило, в качестве источника постоянного тока используют выпрямители. Сила протекающего в цепи тока обусловлена соответствующим напряжением на клеммах выпрямителя и сопротивлением системы. [c.51]

При применении промежуточных шайб между заклепками и листовым материалом в некоторых случаях допускается применять заклепки из менее благородного металла. Однако при этом следует, учитывать условия эксплуатации изделия. Покажем это на примере сочленения стали с алюминием. Если внешняя сторона конструкции погружена в электролит (рис. 64,а), применение заклепок из алюминиевых сплавов исключается, поскольку малая анодная поверхность под влиянием большого катода (стали) будет сильно разрушаться. В этих условиях наиболее приемлемым является применение стальных заклепок. Со стороны электролита получаем контакт стали со сталью. С другой же стороны, где контакт подвергается воздействию более слабой коррозионной среды, например атмосферного воздуха, для уменьшения контактной коррозии между алюминиевым листом и стальной заклепкой помещается оцинкованная стальная шайба или изолятор. [c.192]

Контактную коррозию можно также заметно снизить методом обработки коррозионной среды, например введением в систему ингибиторов коррозии или других добавок. Потенциалы металлов при этом сближаются и контактный ток резко падает. Последнее хорошо иллюстрирует табл. 10, из которой видно, например, что введение в электролит небольших количеств бихромата калия позволило примерно в 10 раз снизить контактный ток, распределив его по пяти анодам вместо одного, который в основном и подвергался разрушению в электролите, не содержащем ингибитора. [c.196]

Совсем другое положение с латунью. Латунь корродирует в зазорах сильнее, чем в объеме, а при наличии контакта с поверхностью металла, к которой имеется свободный доступ коррозионной среды, возникают весьма эффективные элементы с анодами в зазорах. Последнее является следствием того, что между металлом, находящемся в зазоре, и металлом, к которому имеется свободный доступ электролита, возникает значительная разность потенциалов (табл. 39), а омическое падение потенциала в электролите типа морской воды даже для весьма тонких зазоров, как будет показано ниже, незначительно. [c.241]

По увеличению в весе (Kw). В том случае, когда на поверхности металла возникают хорошо сцепленные с основой и трудно-растворимые продукты, можно производить количественную оценку коррозии по увеличению в весе. Это относится ко многим случаям химической коррозии, коррозии в электролитах, атмосфере и др. Эффективен данный метод при наличии наряду с равномерной межкристаллитной коррозии. Метод заключается в том, что подготовленные образцы взвешивают и помещают в коррозионную среду через определенное время их извлекают, промывают сильной струей воды и помещают во взвешенной фарфоровой чаше в сушильный шкаф, где при температуре 130— 150° С высушивают. Если испытания проводятся в электролите, осадок на дне сосуда для испытаний (продукты коррозии) отфильтровывают через тонкий фильтр, помещают в платиновый тигель, тоже высушивают и взвешивают. Разность между сум-26 [c.26]

Местная коррозия обусловлена в основном неоднородностью металлической фазы и различием состава коррозионной среды на отдельных участках поверхности металла, т. е. электрохимической гетерогенностью на различных участках поверхности металл—электролит . Последнее обстоятельство часто связано с конструктивными особенностями оборудования, как-то наличием щелей, зазоров и т. д. [c.599]

При выборе ускоренного метода испытания нужно учитывать состав и свойства коррозионной среды, в которой будут эксплуатироваться изделия. Нельзя применять один и тот же электролит для имитации всех коррозионных сред. Так, например, промышленная атмосфера, характеризующаяся наличием в воздухе сернистого ангидрида, который впоследствии растворяется в тонких слоях электролитов и изменяет характер течения катодного процесса, отлична от морской атмосферы, характеризующейся наличием в воздухе частичек хлористого натрия, влияющих в основном на анодный процесс. Изделия, эксплуатируемые в морской и речной воде, нельзя испытывать в одном и том же электролите. [c.8]

Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод и катод, погруженные в коррозионную среду. Такая система моделирует корродирующий сплав, так как коррозию сплава в электролите (МОЖно упрощенно представить как работу бинарного гальванического элемента катод — анод. [c.70]

Металлы являются проводниками первого рода, носителями зарядов в них являются электроны. Водная коррозионная среда — проводник второго рода. В электролите находятся анионы и катионы, которые в электрическом поле становятся носителями зарядов. Электрическая проводимость металлических проводников порядка 10 Ом см а водных растворов от 10 до 1 Ом см Ч Вследствие большого различия между проводимостями металлов и электролитов металлическая фаза обычно принимается эквипотенциальной по объему. Лишь для длинных трубопроводов следует учитывать их омическое сопротивление. [c.5]

При переходе ионов металла в коррозионную среду электроны остаются в металле. Благодаря этому отклонению от электронейтральности меняется электрический потенциал металла, электрическая разность потенциалов внутри металлической и электролитической фазы. Электролит не может отводить избыточные электроны, однако он в состоянии с помощью окислительной реакции соединить их химически. Это соответствует катодной реакции, которую в общем виде можно записать [c.6]

Борьбу с этим очень опасным видом коррозии ведут а) применяя металлы, менее склонные к коррозионному растрескиванию (например, малоуглеродистую сталь, содержащую 0,2% С, с фер-рито-перлитной структурой) б) используя коррозионностойкое легирование (например, сталей хромом, молибденом) в) проводя отжиг деформированных металлов для снятия внутренних напряжений (например, отжиг деформированных латуней) г) создавая в поверхностном слое металла сжимающие напряжения (например, путем обдувки металла дробью или обкаткой роликом) д) тщательной (тонкой) обработкой поверхности для уменьшения на ней механических дефектов е) проводя обработку коррозионной среды (например, питательной воды котлов высокого давления) ж) вводя в электролит замедлители коррозии з) нанося защитные покрытия [c.335]

Неоднородность металлической фазы, жидкой коррозионной средй и физических условий (см. с. 188), а также конструкционные особенности металлических сооружений (их полиметаллич-ность, наличие узких зазоров и др.) делают поверхность металл-электролит электрохимически гетерогенной, что часто оказывает влияние на скорость электрохимической коррЬзии металлов и ее распределение, изменяя характер коррозионного разрушения. Даже сплошная коррозия металлов бывает по этим причинам неравномерной или избирательной. Кроме того, встречается местная коррозия различных видов, опасность которой обычно тем больше, чем больше локализовано коррозионное разрушение. Местная коррозия не определяется общей скоростью коррозионного процесса. [c.414]

Если принять, что вследствие кинетического тормсжения электрохимических процессов скорость окисления металла нод адсорбционной пленкой влаги без анодного активатора несравнимо меньше скорости диффузии влаги через защитную пленку (т. е. не вся влага, проникающая через пленку, реализуется на кор])озионные процессы), то для достаточно большого времени (/ оо) толщина адсорбционной плен ги влагн на поверхности металла становится функцией активности воды в коррозионной среде (т. е, относительной влажности воздуха или активности воды в электролите). Другими словами, вследствие конечной величины влагопроницаемости полимерной пленки и относительно небольшой его толщины в результате диффузии влаги устанавливается адсорбционное равновесие поверхности металла с внешней средой. С этой точки зрения естественно было бы ожидать ощутимую скорость коррозии металла под защитными полимерными пленками. Однако в действительности, как показывают эксперименты, не наблюдается однозначной зависимости скорости окисления металла под пленкой от влалаюстп среды или коэффициента влагопроницаемости, так как лимитирующие стадии коррозионного процесса зависят как от внешних, т к и от внутренних факторов. [c.40]

Если в процессе работы коррозионного элемента (или микрогальваноэлемента) эффективная разность электродных потенциалов равна эф, а сопротивление электролита равно В, то величину тока такого элемента I можно рассчитать по закону Ома I = / В. Величина сопротивления электролита равна Л = р//х, где () — удельное сопротивление электролита, I — средняя длина пути, по которому протекает ток в электролите, 8 — средняя величина сечения электролита, по которому протекает ток. Таким образом, чем больше эффективная разность потенциалов эф, тем больше скорость коррозии. Эта разность потенциалов зависит от величины стационарных электродных потенциалов металлов, образующих коррозионный гальванический элемент, и от величины поляризации, которая в свою очередь зависит от состава коррозионной среды и величины ее pH. [c.372]

Оборудование нефтяных и газовых месторождений по всей технологической линии (добыча, транспорт, хранение, переработка) подвергается воздействию гетерогенной среды, состоящей из двух несмешивающихся фаз углеводород - электролит. Агрессивность среды определяется физико-химическим состоянием и составом водной и углеводородной фаз, однако инициатором коррозионного процесса всегда бывает вода. Вода в газожидкостный поток попадает из двух источников она конденсируется из перенасыщенных паров при снижении температуры газового потока по мере его продвижения из пласта либо пластовая вода захватывается газовым или нефтяным потоком. За критерий коррозионной агрессивности скважины нельзя брать только количество добьтаемой воды - необходимо учитьшать соотношение воды и углеводородной фазы. Велич 1на водонефтяного отношения для конкретных месторождений может быть использована в качестве специфического параметра для характеристики и прогнозирования коррозии на нефтепромыслах [10]. [c.26]

Импедансный, или, как его часто называют, емкостно-омический, метод заключается в измерении емкости и сопротивления окрашенного металла в электролите, изменяющихся под воздействием коррозионной среды. Метод основан на представлении, что металл с покрытием при погружении в электролит описывается эквивалентной электрической схемой, в которой емкость и сопротивление соединены параллельно, иными словами, в первый момент соприкосновения с электролитом система может рассматриваться как конденсатор с Ботерями, в котором металл и электролит являются обкладками, а диэлектрической прокладкой — лакокрасочное покрытие. [c.100]

Добавление оксида цинка в хроматные пигменты целесообразно также в связи со стабилизацией коррозионной среды. В промышленной атмосфере, содержащей диоксид серы в больших концентрациях, конденсирующиеся на поверхности слои электролита обладают кислой реакцией. Проникая через лакокрасочные пленки, кислый электролит может способствовать восстановлению шестивалентного хрома и, следовательно, деполяризации катодного процесса. Введение в пассивирующую грунтовку основного пигмента будет препятствовать подкисле-нию среды, что предотвратит возможность участия хромата в катодном процессе. В этих условиях будут проявляться лишь тормозящие действия хромата по отношению к анодному процессу, т. е. его пассивирующие свойства. Таково поведение стали, магниевого сплава и дуралюмина в водных вытяжках хроматных пигментов, образующихся при проникновении через лакокрасочный слой воды и других коррозионно-активных агентов. [c.134]

В пользу электрохимической гипотезы коррозионно-механического разрушения говорит большая локальная скорость растворения металла, которая выражается в высокой локальной плотности тока коррозии. По существующим в литературе оценкам ток коррозии ювенильной поверхности составляет 1 — 10 А/см , при наличии на поверхности того же металла оксидных пленок ток снижается до 10" — 10" А/см , т.е. до 9 порядков. Исследование з. ектродных потенциалов различных металлов в процессе образования ювенильных поверхностей непосредственно в электролите показало, что степень разблагораживания потенциала определяется свойствами защитных пленок. Чем выше защитные свойства, тем выше степень разблагораживания. Наибольшее смещение в отрицательную сторону потенциала по отношению к нормальному каломельному электроду отмечено у алюминия в 3 %-ном растворе МаС1( до — 1,46 В), у магния — в растворе щелочи (1,19 В — 1,74 В). У железа, никеля и меди в 3 %-ном растворе ЫаС1 потенциал смещался соответственно от —0,47 до —0,6 В от — 0,17 до —0,51 В и от — 0,21 ДО —0,44 В. У ряда титановых сплавов нами получено смещение потенциала при зачистке поверхности, непосредственно в коррозионной среде от (—0,75) (— 0,90) В до (—1,24) -ь (-1,27) В. [c.14]

Проиллюстрируем наблюдающиеся при защите подобных систем закономерности на примере стали и чугуна [56]. В качестве коррозионной среды возьмем электролит, содержащий 30 мг/л ЫаС1 и 70 мг/л N32804. Этот электролит имитирует речную и озерную воды, часто применяющиеся в охладительных системах. В качестве ингибиторов рассмотрим нитрит натрия, бихромат калия и двузамещенный ортофосфат натрия. [c.99]

Эффективным средством подавления коррозии металлов в зазорах и щелях является также применение смесей ингибиторов, один из которых обладает окислительными свойствами. Добавка небольших количеств бихромата калия в коррозионную среду, содержащую ортофосфат натрия, как показали наши исследования, сильно увеличивает ингибирующие свойства ортофосфата если для защиты стали в исследованном нами электролите требовалось 4 г/л Na2HP04, то при дополнительном введении 10 мг/л КаСгаОт защита достигалась при 0,75—1,0 г/л МагНР04. При меньших концентрациях фосфата добавки бихромата уменьшали коррозию более чем в 10 раз [56]. [c.106]

ПАССИВИРОВАНИЕ (от лат. passivus — недеятельный) — переход поверхности металлических изделий в пассивное (с замедленным взаимодействием с коррозионной средой) состояние. Обусловливается поверхностным окислением металла, ведущим к скачкообразному повышению его коррозионной стойкости. Происходит при анодной поляризации изделия в электролите, если достигнута определенная (критическая) величина анодного потенциала. Величина критического потенциала П. зависит от чистоты, хим. состава и структуры металла (сплава), состояния его поверхности, от состава и т-ры электролита. Пассивное состояние может возникнуть и при введении в электролит окислителей (напр., азотной к-ты, хромпика). О склонности металла к П. судят по концентрации пассивирующей добавки или величине критической плотности тока. Пассивное состояние может сохраняться и после прекращения анодной поляризации или действия окислителя, на чем основано П. оксидированных [c.142]

Следует сразу же оговориться, что истолкование механизма разрушения сплавов в нейтральных электролитах за счет водородной хрупкости встречается со значительными трудностями. Без специальных допущений нельзя понять, почему стали способны из нейтральных электролитов вытеснять водород в стационарных условиях. Потенциал большинства высокопрочных сплавов, а легированных (нержавеющих) тем более, намного положительнее потенциала водородного электрода. Поэтому коррозионный процесс не может протекать с водородной деполяризацией. Правда известно, что для обычных нелегированных сталей доля водородной деполяризации составляет около 2%. Однако этого количества водорода едва ли достаточно, чтобы вызвать водородную хрупкость, а для более благородных сплавов, как уже указывалось, водородной деполяризации вообще не следует ожидать. Чтобы обойти эти трудности, делается ряд допущений. В частности, одно из них заключается в том, что, поскольку анодный процесс протекает в вершине трещины на весьма ограниченной площади и к тому же сильно ускоряется при деформации, то это может привести к заметному подкислению среды в щели. Другое возможное объяснение исходит [58, 59] из того, что коррозионная трещина берет обычно свое начало от питтинга, в котором, как известно, коррозионная среда более кислая, чем остальной электролит. Наконец следует упомянуть и о другой, по-видимому, более вероятной возможности протекания процесса за счет водородной деполяризации. Следует иметь в виду, что в процессе развития трещины все время открываются новые свежие участки металла, не покрытые окисными пленками. Такая ювенильная поверхность обладает более отрицательным потенциалом и она может свободно вытеснять водород и из нейтральных электролитов. Этот механизм, как нетрудно заметить, может объяснить быстрый рост трещины и разрушение сплава. Однако водородная хрупкость здесь является вторичным процессом, а не первичным. Для того, чтобы трещина начала развиваться, нужны какие-то другие причины. Точно так же для подкисления металла в щели или в ииттинге необходимо, чтобы начал развиваться активный анодный процесс. Таким образом водородная хрупкость является лишь следствием возникновения в щели активного анодного процесса, а не первопричиной разрушения сплавов. Что же инициирует вначале анодный процесс, пока не ясно. [c.125]

Как видно, в электролите могут присутствовать органические катионы сложного состава, бензоатный анион, анионы нитро-или динитробензойной кислоты, недиссоциированные молекулы ингибитора и в случае чистых аминов ионы гидроксила. Заметим сразу, что действие чистых аминов не ограничивается лишь нодщелачиванием коррозионной среды. В этом можно убедиться, со1постави1в две поляризациоиные кривые, полученные потенциостатическим методом, одна — в присутствии гексаметиленимина, а другая —в щелочном растворе сульфата с таким же значением pH, которое создает гексаметиленимин (рис. 26). Если в присутствии гексаметиленимина анодный процесс был в широком интервале потенциалов полностью подавлен, то в электролите с аналогичным значением pH, но в отсутствие органических катионов скорость анодной реакции практически не изменилась. Это указывает на то, что органический катион влияет на процесс анодного растворения. Органический радикал амина имеет положительный заряд у азота и поэтому он должен легко адсорбироваться на поверх- [c.202]

Для контроля защитной способности изоляционных противокоррозионных покрытий использован метод, основанный на регистрации во времени внешнего анодного тока, протекающего через систему металл-покрытие-электролит, при постоянном напряжении источника тока. Сопоставлением кривых подц чагот сравнительную оценку защитной способности различных покрытий в одной и той же коррозионной среде или одного и того же покрытия в различных коррозионных средах. [c.149]