Электрохимическая теория коррозии Электродные потенциалы

Современная электрохимическая теория коррозии металлов объясняет это явление тем, что большинству металлов свойственно стремление перейти в ионное состояние при соприкосновении с водой и находящимися в ней химическими веществами. Это стремление тем сильнее, чем больше отрицательное значение образующегося при соприкосновении электродного потенциала. [c.37]

Согласно электрохимической теории коррозии [2—4], протекание процессов (1.1), (1.1а), (1.2) и (1.2а) подчиняется законам электродной кинетики. Иначе говоря, кинетические уравнения, найденные для описания этих частных реакций в чистом виде, сохраняют свою силу и в том случае, если они протекают на поверхности металла одновременно. Очевидно, что коррозионная система достигнет некоторого стационарного состояния тогда, когда сумма скоростей окислительных процессов (1.1) и (1.2а) будет равняться сумме скоростей восстановительных процессов (1.2) и (1.1а). При этом электродный потенциал металла Е приобретает некоторое стационарное значение ст1 или [c.6]

Вагнер [3] недавно предложил уточнение первого определения, сущность которого сводится к следующему металл является пассивным, если при смещении электродного потенциала в электроположительном направлении скорость анодного растворения в данной среде при постоянных условиях становится меньше, чем была при несколько менее благородном потенциале. Или, другими словами, металл — пассивный, если с повышением концентрации окислителя в растворе или газовой фазе окисление (при отсутствии внешнего тока) становится медленнее, чем при несколько меньшей концентрации окислителя. Эти определения равнозначны в условиях, где применима электрохимическая теория коррозии. [c.62]

В теории необратимых электродных потенциалов металлов А. Н. Фрумкина (см. с. 176), в которой сформулирован электрохимический механизм саморастворения (коррозии) металлов в электролитах, рассматривалось растворение металла с однородной (гомогенной) поверхностью, т. е. предполагалось, что скорость протекающих на поверхности электрохимических реакций одинакова на всех участках и что все точки поверхности обладают одним и тем же значением потенциала (т. е. что поверхность является строго эквипотенциальной). Автор этой теории считает, что такое допущение вполне законно для жидкого металла, например для поверхности ртути или амальгамного электрода, которая может служить образцом однород-. ной поверхности. Относительно [c.185]

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]

Для вывода математической зависимости между степенью зашиты и плотностью защитного тока (или смещением потенциала в отрицательную сторону) необходимо воспользоваться уравнениями кинетики электродных процессов. Основными электрохимическими реакциями на. корродирующем и подвергающемся катодной защите металле являются ионизация металла (анодный процесс), электровосстановление кислорода, разряд ионов водорода и металла (катодные процессы), уравнения скоростей которых приведены в табл. 7. Их использование оказывается затруднительным, если базироваться на теории многоэлектродных систем, поскольку в практических условиях коррозии и защиты распределение поверхности на катодные и анодные участки, а также распределение внешнего тока по гетерогенной поверхности остается неопределенным. Вместе с тем вывод искомого соотношения оказывается возможным на базе гомогенно-электрохимических представлений о поведении металлов в условиях стационарной коррозии и поляризации внешним током. [c.21]

Неудивительно, что наряду с развитием теории местных элементов шло развитие электрохимической теории коррозии, изложенной в гл. П1, IV и V. Среди исследований, доказавших, что процесс коррозии описывается не законом Ома, а подчиняется кинетике электродных процессов, и что условием, определяющим возможность коррозии, является не наличие разности потенащалов между местными катодами и анодами, а общее изменение изобарного потенциала, необходимо указать работы Д. Н. Фрумкина [13], А. И. Шултина [6, 10], Я. В. Дурдина [И], Я. М. Колотыркина и А. Н. Фрумкина [22], К. Вагнера и В. Трауда [9] и др. [c.193]

Эти исследования, которые в нашей стране особенно интенсивно проводились Я. М. Колотыркиным, Н. Д. Томашовым и В. П. Батраковым, впервые позволили в полной мере оценить роль электродного потенциала в установлении и поддержании пассивного состояния, вскрыть важные закономерности и определить критические потенциалы, соответствующие наступлению и нарушению пассивности у различных металлов и сплавов, а также у их структурных составляющих в различных условиях. На типичных примерах была установлена роль окислителей и показано отсутствие принципиального различия между анодной и химической пассивацией металлов в растворах электролитов (Я. М. Колотыркин). В большой мере благодаря исследованиям советских ученых убедительно показана электрохимическая природа питтинговой коррозии, возникающей при строго определенном критическом потенциале в результате специфической конкуренции между пассивирующими и активирующими анионами вскрыты важные закономерности влия 1ия на развитие этого процесса как внешних электрохимических факторов, так и ряда легирующих элементов в сплаве (Я. М. Колотыркин, И. Л. Розенфельд, Н. Д. Томашов, В. П. Батраков, В. М. Новаковский и др.). Развивается также теория структурной коррозии (В. И. Батраков, И. Маршаков, А. И. Голубев и др.) и теория коррозионного растрескивания под напряжением химически стойких и высокопрочных сталей (А. В. Рябченков, В. В. Романов, В. В. Герасимов, Ф. Ф. Ажогин, С. Г. Веденкин, Н. П. Жук и др.). В самое последнее время возник новый раздел коррозионной науки, посвященный поведению коррозионных систем в условиях радиоактивного облучения. Накоплением данных и первыми теоретическими выводами и обобщениями в этой области советская наука обязана работам [c.234]

В теории необратимых электродных потенциалов металлов А. Н. Фрумкина (см. с. 176), в которой сформулирован электрохимический механизм саморастворения (коррозии) металлов в электролитах, рассматривалось растворение металла с однородной (гомогенной) поверхностью, т. е. предполагалось, что скорость протекающих на поверхности электрохимических реакций одинакова на всех участках и что все, точки поверхности обладают одним и тем же значением потенциала (т. е. что поверх-кость является строго эквипо- -ф тенциальной). Автор этой теории считает, что такое допуще- [c.185]

Вывод о том, что коррозия возможна только.в случае поверхностной гетерогенности, проявляющейся в наличии участков с разными электродными потенциалами, не подтверждается экспериментально. Например, спектрально чистый цинк в виде поликристаллического образца или монокристалла растворяется в соляной и серной кислотах, следуя электрохимической кинетике 117]. Чистая ртуть, имеющая вполне однородную (жидкую) поверхность, окисляется в достаточно сильных окислителях (НКОз, конц. Нг804). Возможно окисление ртути и ионами Н " в растворе Н1 за счет резкого сдвига ее равновесного потенциала в отрицательную сторону (вс-иедствие образования весьма прочного иодидного комплекса), что приводит к ислючительно сильному снижению концентрации свободных ионов Нд [18]. Окисляются ионами Н и многие металлы, растворенные в ртути, например, тот же цинк. Число исследований электрохимического поведения металлов менее благородных, чем ртуть, в жидких амальгамах весьма велико. Вполне однородная поверхность жидкой амальгамы не препятствует окислению металлов, растворенных в ртути. Наконец, если для таких металлов как цинк легко найти более благородные примеси, играющие роль катодов, то какие могут быть более благородные примеси для золота или платины, которые электрохимически растворяются в достаточно сильных окислителях Таким образом, одно из логических следствий теории местных элементов, хотя не все авторы это следствие отчетливо формулируют, не выдерживает экспериментальной проверки. [c.190]

В некоторых работах [В. Пальмаер, Труды Менделеевского съезда, 2 (1937)] высказывалось убеждение, что совершенно чистые и однородные металлы принципиально не могут растворяться в кислотах из-за отсутствия местных элементов. Это предположение противоречит современной молекулярно-кинетической теории, в частности теории электродных процессов. Кроме того, возможность и закономерный характер растворения однородных металлов были доказаны при изучении жидких металлов, имеющих в высокой степени однородную поверхность А.Н. Фрумкин, Труды второй конференции по коррозии металлов. Изд. АН СССР, т. 1,1940 Л. И. Шултин, там же, 15,359, 370, 399(1941) 18, 61, 69 (1944) И. А. Багоцкая, там же, 25, 459 (i ai)-, Я. В. Дур-дин, ЖОХ, 17, 844, 862 (1947)]. Действительно, на всякой однородной металлической поверхности при потенциалах более отрицательных, чем обратимый водородный потенциал в том же растворе, из водного раствора по законам электрохимической кинетики должен выделяться водород со скоростью, соответствующей данному потенциалу. При обратимом потенциале металла (например, цинка) происходит с определенной (свойственной данному металлу и данному состоянию его поверхности) скоростью обмен ионами между ме- [c.660]

Из теории электродных потенциалов корродирующих металлов, развитой А. Н. Фрумкиным, следует, что скорость электрохимической коррозии I корр ) определяется в стационарных условиях скоростями сопряженных катодных и анодных реакций. При этом зависимость между потенциалом и скоростью электрохимической реакции, выражаемой обычно через плотность тока, может быть представлена известным уравнением Тафеля, что справедливо для случая, когда контролирующей стадией процесса является присоединение электрона к молекуле кислорода или иону водорода, а также переход иона металла в раствор. (Явления, сопровождающиеся концентрационной поляризацией и образованием гидроокис-нокарбонатных пленок, рассматриваются иже). Выразим зависимость потенциала для катодного и анодного процессов в виде функции плотности тока, не расшифровывая пока возможной реакции и объединяя константы [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология