Металл как многоэлектродный элемент

Часты случаи, когда в контакте находятся несколько корродирующих металлов (полиметаллические конструкции), которые образуют сложный многоэлектродный элемент (см., например, рис. 188). Графическое решение многоэлектродной системы (гл. 15, пп. 3, 4 и 5) позволяет определить полярность каждого металла и коррозионный эффект полиметаллического контакта (увеличение или уменьшение коррозии) для каждого из сопряженных металлов. [c.358]

Скорость Коррозии исследуемого металла в контакте с многоэлектродными элементами [c.340]

Реальный металл, способный корродировать в данной среде, неизбежно содержит примеси других металлов, частью более благородных, чем основной металл. Эти примеси могут либо представлять собой отдельные фазы, либо приводить к образованию их в процессе коррозии. Поэтому поверхность металла рассматривается как своего рода инкрустация, состоящая из анодов (основной металл) и микроскопических катодов. Более благородные катоды и основной металл представляют собой серию многочисленных короткозамкнутых гальванических элементов. Между катодами и анодами существует определенная разность потенциалов, которая вызывает протекание электрических токов, заставляющих металл растворяться. Чем больше разность потенциалов между катодами и анодами, тем больше сила токов, текущих в местных элементах, тем больше, следовательно, скорость коррозии. Конечно, на поверхности металла необязательно должны находиться только два типа участков — аноды и катоды. Одновременное присутствие нескольких примесей приведет к образованию системы многоэлектродных элементов, характеризуемой наличием нескольких типов катодов и анодов, обла-, дающих различными потенциалами и поляризационными характеристиками. [c.188]

Г. В. Акимов с 1930 г., а позднее Г. В. Акимов и Н. Д. Томашов дали новые теоретические обоснования некоторых важных коррозионных явлений в области структурной коррозии металлов. Они создали теорию многоэлектродных элементов и дали метод расчета гальванических систем при любом количестве электродов. Эта теория позволила выяснить влияние ряда факторов, ранее не учитывавшихся. [c.9]

Большинство металлов содержит не два, а большее число компонентов, между которыми к тому же могут образоваться различные соединения. Это приводит к образованию на поверхности металла не одного, а многих различных видов гальванических пар — многоэлектродных элементов. [c.255]

Потенциал металла или сплава, покрытого окисной пленкой, можно рассматривать также аналогично потенциалу многоэлектродного элемента. На поверхности такого электрода имеются следующие участки 1) поры и дефекты пленки, 2) участки, покрытые тонким слоем пленки, через который могут [c.49]

Металл как многоэлектродный элемент [c.41]

Часты случаи, когда в контакте находился несколько корродирующих металлов (полиметаллические конструкции), которые образуют сложный многоэлектродный элемент (см., например, рис. 83). Графическое решение многоэлектродной системы (гл. VIИ, 5 и 6) позволяет определить полярность каждого металла и коррозионный [c.232]

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]

Поверхность корродирующего металла представляет собой обычно многоэлектродный, т. е. состоящий из нескольких (более двух) отличающихся друг от друга электродов, гальванический элемент (рис. 131). В первом приближении эту поверхность можно [c.188]

В коррозионном процессе поверхность корродирующего металла обычно представляет собой многоэлектродный гальванический элемент, состоящий из двух и более отличающихся друг от друга элект [c.39]

Корродирующая поверхность металла является короткозамкнутым многоэлектродным гальваническим элементом. Материальный эффект электрохимического разрушения (растворения) сосредоточен на анодных участках корродирующего металла. Анодное растворение металла возможно при одновременном протекании катодного процесса - ассимиляции освободившихся электронов на катодных участках металла. Согласно классической теории электрохимической коррозии, участки анодной и катодной реакции пространственно разделены, и для протекания процесса коррозии необходим переток электронов в металле и ионов в электролите. Однако пространственное разделение анодной и катодной реакции оказывается энергетически более выгодным, так как анодные и катодные реакции могут локализоваться на тех участках, где их протекание более облегчено. Поэтому в большинстве практических случаев протекание электрохимической коррозии обычно характеризуется локализацией анодного и катодного процессов на различных участках корродирующей поверхности металла. [c.7]

Наряду с химическим различием возникновение коррозионных элементов обусловливается различным кристаллическим, деформированным и напряженным состоянием металла. Наличие многочисленных структурных и химических неоднородностей приводит к тому, что поверхность металла представляет собой многоэлектродный галь- [c.233]

В соответствии с суш,ествующими представлениями [2, 170], поверхность стали в электролите представляет собой короткозамкнутый многоэлектродный гальванический элемент, составленный из большого количества микроэлементов. Возникновение микрогальванических элементов связано, во-первых, с неоднородностью металлической фазы, которая изменяется вследствие термической и механической обработки, во-вторых, с неоднородностью пленок окислов и загрязнений на поверхности металла и, в-третьих, с неоднородностью жидкой фазы, что обусловлено разницей концентраций как собственных ионов металла в электролите, так и ионов растворенного вегцества и газов. [c.17]

Возможны и более сложные случаи контактной коррозии — коррозии полиметаллических конструкций, включающих несколько металлов и сплавов с различными потенциалами. Коррозионное поведение таких систем можно рассчитать на основе теории многоэлектродных коррозионных элементов, разработанной Г. В. Акимовым и Н. Д. Томашовым [6, 7]. [c.77]

В некоторых случаях медь, кобальт или никель в присутствии свинца или марганца совместно действуют слабее, чем суммарно это можно объяснить тем, что свинец отравляет водородные точки, а гидраты марганца их блокируют, или адсорбируют примеси из раствора. В других случаях медь или никель с сурьмой или железом действуют совместно сильнее, чем суммарно это объясняется на основе теории работы многоэлектродных, короткозамкнутых элементов . Одна из примесей в системе цинк + две примеси занимает промежуточное по значению потенциала положение и на поверхности цинка слул ит по отношению к цинку катодом, а по отношению к другому металлу — анодом. В качестве анода она может растворяться и затем снова выделиться на другой точке цинка, вдали от положительного метал- [c.275]

Под влиянием этих факторов корродирующая поверхность. металла становится многоэлектродным гальваническим элементом. Процесс коррозии — результат работы множества короткозамкнутых гальванических элементов. [c.19]

Быковский и сотр. (1969) использовали многоэлектродный электростатический анализатор совместно с магнитным анализатором и лазер с модулированной добротностью для разрешения ионов различных энергий и зарядов во времяпролетной системе. В случае углерода, тантала, циркония и титана наблюдались одно-, двух- и трехзарядные ионы, а в случае железа, ниобия и вольфрама — также и четырехзарядные. Эти ионы несут избыточную энергию в несколько сот вольт. В таких металлах, как никель (спектральный эталон), свинец, индий и ниобий, исследовалось содержание примесных элементов в пределах 0,01 — 20% (Быковский и др., 1969). [c.437]

В любой коррозионной паре двух- или многоэлектродной (последняя характерна для металлов) одни электроды являются анодами, другие — катодами. Анодный процесс — электро-окислительный. Катодный процесс в коррозионном элементе представляет ассимиляцию поступающих с анода электронов деполяризаторами, находящимися в растворе. Итак, в начальной стадии электрохимической коррозии чаще всего протекают взаимосвязанные реакции, приведенные на рис. 9. [c.21]

Присоединение сильного анода к корродирующей системе (например, к двухэлектродному или многоэлектродному короткозамкнутому гальваническому элементу) оказывает защитное действие на коррозию системы, вызывает торможение работы коррозионных микроэлементов вследствие внешней катодной поляризации. Такое защитное действие присоединенного анода получило название протекторной защиты, а присоединенный электрод называется протектором. Уменьшение скорости электрохимической коррозии может быть достигнуто также при катодной поляризации металла приложенным извне током. Электрохимическая защита (протекторная, приложенная извне током) используется при защите от почвенной коррозии подземных трубопроводов и других сооружений, от коррозии металлов в морской воде и т. п. [c.35]

Электрохимическую защиту металлов от коррозии используют в технике довольно часто. Если представить себе корродируемый металл состоящим из большого числа микрогальванических элементов, то способ протекторной защиты равносилен присоединению электрода с потенциалом более отрицательным, чем самый сильный анод металла. Включение сильного анода изменяет распределение анодных и катодных участков в многоэлектродном элементе некоторые электроды, ранее действовавшие как аноды, становятся катодами. Присоединенный анод может иметь по отношению к защищаемому металлу настолько отрицательный потенциал, что все микроэлектроды, имеющиеся на его поверхности, будут вести себя как катоды, а анодом будет один присоединенный электрод. Так, например, если опустить железную пластинку в раствор 10-процентной кислоты, то на отдельных участках пластинки будет Наблюдаться незна- [c.188]

Электрохим ичеокая защита металлов от кор розии в электролитах применяется в технике очень часто. Если представить себе корродирующий металл как многоэлектродный элемент, то этот способ защиты равносилен присоединению электрода 1с потенциалом, более отрицательным, чем самый сильный анод данной системы. Включение сильного анода изменяет распределение [c.86]

Сварное соединение, находящееся в контакте с электролитом, представляет собой многоэлектродный элемент. Вследствие химической и структурной неоднородности металла, неравномерности распределения напряжений и других причин на поверхности металла имеются микрогальванические пары. Кроме того, на поверхности сварного соединения работают макрогаль-ванические пары, электродами которых являются основной металл, шов, зоны термического влияния и зоны максимальной концентрации напряжений. [c.165]

Особенно важную роль в развитии науки о коррозии сыграли работы Б. А. Кисткковского (15], выдвинувшего фильмовую теорию коррозии Н. А. Изгарышева [16—17], изучившего ряд важных вопросов по электрохимической коррозии металлов и защитным покрытиям А. Н. Фрумкина [18], теоретически обосновавшего новое направление электрохимического механизма растворения металлов Г. А. Аки >юва [19, 20], создавшего основы структурной коррозии металлов, теорию многоэлектродного элемента, сделавшего ряд важных теоретических и практических выводов в науке о коррозии, а также создавшего советскую школу коррозионистов [c.50]

При многофазности сплава, что имеет место, в частности, в технических металлах, загрязненных различными примесями, возникает множество гальванических микроэлементов каждая фаза сплава получает электроны от менее благородной и отдает их более благородной. Вопрос о том, какая из фаз будет растворяться, а какая останется без изменения при одновременной работе такого многоэлектродного элемента, довольно сложен и зависит от ряда факторов, рассматриваемых в дальнейшем. [c.28]

Для решения практических задач борьбы с коррозией большую роль сыграли исследования Г. В. Акимова, Н. Д. То-машова и их сотрудников, лозволившие теоретически обосновать явления структурной коррозии и механизм коррозионных процессов. Ими разработана теория многоэлектродных элементов и дан метод расчета как простых, так и сложных гальванических систем при любом числе электродов. Советские ученые значительно расширили и дополнили учение о пассивности металпов, основанное на пленочной теории В. А. Кистяковского. Большой интерес представляют исследования П. Д Данкова, который установил основные принципы химического превращения твердого тела, имеющие большое практическое и теоретическое значение при защите металла от коррозии различными пленками. [c.11]

И, наконец, в настоящее время практически применяются сплавы, содержащие обычно ле два, а большее число различных компонентов, которые к тому же могут образовывать разл1 чные соединения и смешанные фазы. Все это приводит к возникновению на поверхности металла гальванических пар не одного, а многих различных видов. Исследование таких сложных многоэлектродных элементов проводилось Г. В. Акимовым и Н. Д. Томашовым. [c.619]

Труды В. А. Кистяковского в области пленочной теории коррозии и пассивного состояния металлов, Н. А. Изгарышева в области теории коррозии, Г. В. Акимова, выдвинувшего теорию многоэлектродных элементов и применившего ее к процессам коррозии, Н. Д. Томашова, А. И. Шултина, Я. В. Дур-дина и многих других советских исследователей внесли ценный вклад в учение о коррозии металлов, значение которого трудно переоценить. [c.3]

В обоих указанных случаях поверхность корродирующего металла представляет собой совокупность множества микро- и субмикро-гальванопар, которые возникают при соприкосновении неоднородной поверхности металла с электролитом,— получается многоэлектродная электрохимическая система. В результате одновременной деятельности этих микро- и субмикрогальванических элементов и протекает коррозия основного металла.. [c.359]

Коррозия металлов в электролитах — это результат работы многочисленных микроскопических короткозамкнутых многоэлектродных гальванических элементов, имеюшихся на поверх-ности металла. [c.75]

Особенно большой вклад в развитие теории структурной коррозии был сделан Г. В.. -Акимовым и его школой . Разработанная нм теория многоэлектродны.х элементов, пможенная в основу структурной коррозии металлов, уже позволила решить ряд кон-кретны.х задач. Однако в настояш,ее время появилась необходимость учитывать не только локальные токи, но также и токи са-.морастворения структурных составляющп.х. которые обычно не принимались во внимание при построении поляризационных диа-]памм многоэлектродных электрохимических систем. [c.33]

Теория местных элементов получила в СССР большое развитие главным образом в работах Г. В. Акимова, а также Н. Д. Томашова и др. В результате исследований этих авторов была создана теория многоэлектродных систем, приближающая теорию коррозии к решению сложных практически важных задач. Эта теория позволяет при определенных условиях рассчитать силу тока, а следовательно, и скорость коррозии каждого элемента сложной корродирующей системы. При этом учитывается как сопротивление всех частей цепи, так и поляризация каждого электрода системы [Г. В. Акимов, Труды конгресса по испытанию материалов, Zuri h, 1930 Труды ЦАГИ, 70 (1931) Когг. U. Met., 8, 197 (1932) Теория и методы исследования коррозии металлов, Изд. АН СССР, М.-Л., 1945, стр. 203 Успехи химии, 12, 374 (1943) Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, ЖФХ, 8, 623 (1936) И. Д. Томашов, ЖФХ, [c.662]

Не следует забывать, что поверхность технических металлов всегда является многоэлектродной , т. е. что на ней всегда имеются примеси металлов и веществ, разных химических сплавов и структур, что различное физическое (кристаллическое и др.) состояние частиц даже одного и того же металла может привести к возникновению короткозамкнутых элементов. Полярность и значения потенциалов в многоэлектродной системе зависят от соотношения потенциалов отдельных составляющих, их площадей йот их взаимного расположения. Если, например, в системе имеются катоды с высоким и низким более положительным значением потенциала, то введение в систему нового электрода с еще более положительным потенциалом может привести к тому, что слабо положительные катоды станут анодами и начнут растворяться наоборот, при повышении катодной поляризации или выключении из многоэлектродной системы высокоположительного катода протекание катодного процесса будет затруднено при включении в систему сильных, т. е. обладающих высоко отрицательным потенциалом анодов также можно добиться того, что аноды системы с небольшой, более отрицательной поляризацией будут превращены в катоды. На этом построен принцип катодной защиты ( 38, 62) (см. также 63). [c.332]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология