Особенности явлений пассивности

ОСОБЕННОСТИ ЯВЛЕНИЙ ПАССИВНОСТИ [c.55]

В последнем разделе обсуждаются особенности других возможных стадий электродных процессов — химических и образования новой фазы, а также многостадийные и параллельные процессы и роль явлений пассивности и адсорбции органических соединений в электрохимической кинетике. В этом разделе отражены только самые основные особенности кинетики сложных процессов и приведено ограниченное число примеров практически важных электрохимических реакций. [c.3]

В книге рассмотрены свойства и методы изучения заряженных межфазных границ. Излагаются закономерности электрохимической кинетики, связанные с подводом реагирующего вещества к поверхности электрода. Показана роль явлений массопереноса при конструировании хемотронных приборов и новых источников тока. Обсуждены закономерности перехода заряженных частиц через границу электрод/раствор. Излагаются физические основы современной квантовомеханической теории элементарного акта электрохимической реакции, особенности химических стадий в электродном процессе, механизм электрокристаллизации, многостадийные и параллельные процессы, роль явлений пассивности и адсорбции органических веществ в электрохимической кинетике, [c.2]

В книге рассматриваются закономерности возможных стадий электрохимических реакций, особенности многостадийных и параллельных процессов, явление пассивности и роль адсорбции органических веществ в кинетике электродных процессов. Авторы остановились здесь лишь на самых основных особенностях кинетики сложных процессов и ограничились разбором некоторых характерных примеров. [c.3]

Сопоставление кинетических параметров, полученных на твердом и жидком электродах, способствует выявлению особенностей, связанных с природой фазового перенапряжения, вызванных электрокристаллизацией или образованием пленок (явление пассивности). Вместе с тем использование жидкого катода не может дать представлений о течении процессов электрокристаллизации. В тех случаях, когда устанавливается важная для технологии связь кристаллической структуры с конкретными условиями электролиза, такие электроды непригодны. Необходимо также учитывать возможность загрязнения ртути при восстановлении на ней катионов металлов, а также ионизацию ртути при использовании ее в качестве анода. [c.82]

Большое внимание уделено методике электрохимических намерений и использованию их в физико-химических и электрохимических исследованиях. Обсуждаются условия появления и строение двойного электрического слоя. Рассмотрены адсорбция органических соединений на электродах, механизм электроосаждения и ионизации металлов, явление пассивности и коррозии, особенности процессов окисления и восстановления с выделением газообраз ных веществ на электродах. Специально обсуждаются вопросы применения электрохимической теории к решению некоторых современных проблем технической электрохимии. [c.2]

Явление пассивности (анодная пассивность) в отличие от концентрационной поляризации может весьма существенно затормозить анодный про -цесс, В условиях коррозии под тонкой пленкой возникновение анодной пассивности особенно вероятно потому, что наступлению пассивного состояния сильно способствует беспрепятственный доступ кислорода к поверхности. [c.339]

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При этом результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока электрода от величины поляризации. Вид поляризационной кривой электродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризационных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановительных реакций, работу гальванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.341]

В книге рассмотрены основные понятия электрохимии и современные методы исследования кинетики электродных процессов. Описаны классические и релаксационные методики изучения электродной поляризации. Представлены специальные и вспомогательные приборы, применяемые в электрохимических исследованиях. Уделено внимание особенностям лабораторного эксперимента. В задачах установлены закономерности фарадеевских реакций, электропроводности растворов, чисел переноса, э. д, с. элементов, электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя, диффузионной кинетики и полярографии, механизма образования на электродах новой фазы, пассивности и коррозии металлов. [c.2]

Анодная пассивность выражается в резком торможении процессов растворения металлов по достижении определенного потенциала. При этом металл становится как бы более благородным. Наступление пассивности сопровождается самопроизвольным возрастанием поляризации при одновременном падении проходящего через электролит тока, хотя внешний поляризующий ток не изменяется. Явление анодной пассивности особенно характерно для железа, никеля, а также хрома, титана, молибдена и некоторых других металлов. Пассивированные металлы отличаются иными химическими и электрохимическими свойствами, чем металлы в обычном активном [c.430]

Важнейшим свойством вещества является наличие массы, согласно второму закону Ньютона, определяемой как мера инерции. Однако это свойство вещества проявляется только под действием сил внешнего воздействия и поэтому является пассивным. К активным свойствам вещества следует отнести гравитацию и заряд, действие которых связано с явлениями тяготения масс, притяжения (отталкивания) зарядов. Эти свойства указывают на наличие связи между двумя формами материи — веществом и полем. Для характеристики химической природы веществ особенно важен заряд. Нейтрон имеет заряд, [c.9]

Особенно чувствительны к щелевой коррозии нержавеющие стали, алюминиевые сплавы и другие металлы, сохранение которых в пассивном состоянии зависит от поступления кислорода в зазоры. Например, в концентрированной кислоте, в которой железо находится в пассивном состоянии, наблюдается усиленная коррозия в щелях, в которых нет условий для постоянного обновления кислоты, и ее концентрация быстро падает. Такие же явления наблюдаются при ингибиторной защите, когда в щелях концентрация ингибиторов падает до критических значений, при которых происходит не ослабление, а усиление коррозии. [c.204]

Вторая особенность заключается в том, что пассивное состояние молибдена не стойко в окислителях и при анодной поляризации вследствие склонности молибдена и сплавов, содержащих значительное количество молибдена, к переходу в транспассивное коррозионно нестойкое состояние (перепассивации). Суть этого явления заключается в том, что молибден в окислительных условиях склонен к образованию более высоковалентных растворимых соединений, не являющихся защитными. [c.302]

В период преобладающего действия ингибиторного фактора защиты и при положительных значениях потенциала системы имеют место кратковременные сдвиги потенциала системы в область отрицательных значений. Возникают они в случае разного рода нарушений пассивных пленок как в условиях общей коррозии, так и, особенно, в условиях коррозионно-механических разрушений, чем объясняется не только надежность защиты, но и ее длительность. Кратковременные значения потенциала и продолжительность его сохранения зависят от площади активно работающих катодных и анодных участков системы обратный сдвиг потенциала системы в положительную область происходит вследствие тех же поляризационных явлений, что и в начале работы системы. [c.289]

Это противоречие можно устранить, если обратить внимание на то, что сталь обладает тем меньшей чувствительностью к коррозии при механических напряжениях, чем менее она пассивна. Поэтому мягкая сталь менее чувствительна к этому виду коррозии, чем нержавеющая сталь. Можно полагать, что сталь с содержанием 17% хрома менее пассивная, чем сталь типа 18-8, по этой причине будет менее чувствительной к коррозии при механических напряжениях. Катодная защита окажется эффективной в данном случае именно потому, что она разрушает пассивность стали. Не следует забывать, что мы здесь имеем дело со средами, которые сами по себе очень мало агрессивны и лишь в небольшой степени вызывают коррозию стали. Напротив, местное разрушение пассивности у стали вызовет образование гальванического элемента, электродвижущая сила которого будет тем больше, чем более пассивной является сталь. Следовательно, именно самые пассивные стали окажутся наиболее чувствительными ко всем явлениям местного активирования. Необходимо отметить, что и на практике очень пассивные аустенитные стали наиболее чувствительны к коррозии при механических напряжениях, и что у них коррозионные точки возможно менее многочисленные, чем у других видов стали, становятся особенно опасными в связи с повышенной плотностью тока в анодных зонах. [c.183]

Саморастворение металла в электролите сильно зависит от pH и от ряда индивидуальных особенностей металла. Области pH с термодинамической устойчивостью в настоящее время известны практически для всех металлов. Необходимые данные могут быть получены, например, из диаграмм Пурбе [52]. Однако реальная устойчивость большинства металлов в отношении выделения водорода из растворов выше их термодинамической устойчивости из-за явлений перенапряжения водорода и образования пассивных пленок, поэтому в качестве катодов в нейтральных средах могут быть использованы почти все металлы, за исключением щелочных, щелочноземельных и некоторых редкоземельных, но и перечисленные металлы могут быть использованы в форме амальгамы. [c.101]

К пассивированию особенно склонны железо, никель, кобальт, а также золото, платина, хром, но при соответствующих условиях это явление может наблюдаться на анодах почти из любого металла, Наступление пассивности зависит от м ноги 422 [c.422]

В книге изложены современные теории прохождения тока через растворы электролитов приведены основные положения теории слабых и сильных электролитов рассматриваются электродвижущие силы гальванических элементов и скачки потенциалов, возникающие на границе фаз описываются концентрационные элементы и условия их применения анализируется строение, свойства и теория двойного электрического слоя даны сведения об электрокапиллярных и электроки-нетических явлениях приводится анализ природы и особенностей электродной поляризации рассматриваются современная теория и закономерности электроосаждения металлов из растворов их простых и комплексных солей представлены новейшие данные по коррозии металлов и явлению пассивности. [c.2]

В начале 20-го столетия пассивность металлов была использована в крупнопромышленных масштабах для целей защиты от коррозии в связи с разработкой коррозиониостойких (нержавеющих) сталей. По этому вопросу в одном из докладов по выставке Ахема— 1958 (химического аппарате- и машиностроения ФРГ) было отмечено, что развитию от каменного века до настоящего времени технологии переработки металлов, во многом способствовал эффект пассивности металлов [31]. Изучение явлений пассивности привело в 1930-е гг. и в особенности после второй мировой войны к введению электрохимических методов исследований и к осознанию того факта, что потенциал является важным пере- [c.34]

Явлению пассивности обязано и широкое промышленное применение алюминия. Однако вследствие образования на его поверхности пленки АЬОз или АЬОз-НзО алюминий достаточно устойчив в воде, большинстве нейтральных и многих слабокислых растворах, а также в атмосфере. Защитная пленка на алюмпннн имеет амфотер-ный характер она растворяется в сильных неокисляющих кислотах и особенно легко в щелочах. [c.34]

С тех пор и до настоящего времени явление пассивности железа, а также других металлов и их сплавов — частый объект исследования физико-химикОБ и особенно электрохимиков и корро-зионистов. К настоящему времени опубликованы сотни работ, относящиеся к изучению различных сторон явления пассивности металлов. Такое широкое исследование этого явления вызвано не только его сложностью и большим научным интересом, но также и тем исключительным значением, которое пассивность металлов имеет для практического решения проблемы повышения коррозионной устойчивости металлов и сплавов. [c.12]

Способность самопассивироваться определяет коррозионную стойкость нержавеющих сталей и, соответственно,, условия, в которых их можно успешно применять — окислительные среды или присутствие окислителей в растворе. Явление пассивности нержавеющих сталей изучается многие годы и особенно интенсивно в последнее время в связи с развитием новых электронно и рентгено-спектроскопичес- [c.147]

Основные закономерности перехода металла в различные состояния были исследованы и описаны почти одновременно многими авторами. Следует указать на работы Г. А. Акимова, В. П. Батракова, Н. Д. Томашева, Я- М. Колотыркина, Пражека, Бонгофера, Франка, Штерна, Эделану, Окамото и других советских и зарубежных ученых. Явление перепассивации металлов было впервые количественно обосновано Батраковым (1953) и Томашевым (1954). Колотыркин (1958) в развитие более ранних наблюдений Г. В. Акимова и В. П. Батракова, сняв впервые полную потенциостатическую кривую, экспериментально доказал, что все переходы металла из одного состояния в другое (рис. 92) можно получить как его поляризацией, так и введением в раствор различных окислителей, обеспечивающих создание соответствующих потенциалов. Он сделал весьма важный для теории пассивности вывод о том, что решающим фактором в установлении того или иного состояния металла является не состав раствора, а величина его потенциала. Особенности поведения металлов в условиях их анодной поляризации оказываются, таким образом, тесно связанными с явлениями пассивности и транспассивности. [c.455]

Н. Д. Томашева, Я. М. Колотыркина, Пражека, Бонгофера, Франка, Штерна, Эделану, Окамото и других советских и зарубежных ученых. Явление перепассивации металлов было впервые количественно обосновано Батраковым (1953) и-Томашевым (1954). Колотыркин (1958) впервые Снял полную потенциостатическую кривую и экспериментально доказал, что все переходы металла из одного состояния в другое (рис. 96) можно получить как его поляризацией, так и введением в раствор различных окислителей, обеспечивающих создание соответствующих потенциалов. Он сделал весьма важный для теории пассивности вывод о том, что решающим фактором в установлении того или иного состояния металла является не природа окисляющего агента, а величина потенциала металла. Особенности поведения металлов в условиях их анодной поляризации оказываются, таким образом, тесно связанными с явлениями пассивности и транспассивности. [c.512]

Весьма важное значение для установления решающей роли окисных пленок при пассивировании металлов имеют работы В. А. Кистяковского (1901 г.). Ему принадлежит большое число работ по исследованию явлений пассивности и так называемых мотохимических и мотоэлектрических явлений. Им были проведены исследования электродных потенциалов таких металлов, как магний, хром, железо, алюминий, ранее изучавшихся совершенно недостаточно, несмотря на своеобразные особенности, отличающие их от металлов, которые по электрохимическим свойствам можно назвать типичными. [c.428]

Явление анодной пассивности позволяет понять некоторые особенности возникновения пассивного состояния сплавов и в условиях отсутствия поляризации внещним током, но только в результате анодной поляризации коррозионным током саморастворения. [c.313]

С 1901 г. В. А. Кистяковский, а с 1913 г. Н. А. Изга-рышев начали изучать пассивность и особенности электроосаждения металлов. В. А. Кистяковский открыл мо-тоэлектрохимические явления, заключающиеся во влиянии движения раствора на пассивацию ряда металлических электродов. [c.8]

Оксидные пленки на поверхности металла обладают защитными свойствами и предохраняют металл от коррозии. Особенно хорощо эти пленки защищают металлы, легко окисляющиеся кислородом возДуха. Так, алюминий, титан и хром покрываются на воздухе сплощной и Непроницаемой оксидной пленкой и в атмосфере нракгически не корродируют коррозионная стойкость их в электролитах также повыщена. Явление самопроизвольного образования на поверхности металла оксидных пленок высокой защитной споазбности называют пассивностью. Впервые это явление описал М. В. Ломоносов- [c.11]

Одни искали "мирового демиурга" в вещественном мире, другие, их было большинство, в мире трансцендентном, находящемся за пределами опыта. Первые пытались воссоздать, как им казалось, на материальной и чисто научной основе целостную картину живой и неживой природы, выявить и изучить связи между биологическими и физическими явлениями и тем самым устранить противоречивость двух эволюционных теорий. Вторые, не находя или не пытаясь искать самостоятельного пути и полагая, что на вещественной основе это сделать принципиально невозможно, объясняли эволюцию и особенности биосистем не материальными причинами, имманентными свойствами материи, а действием духовного начала. Впервые последовательное виталистическое представление было развито еще Аристотелем (IV в. до н.э.) в учении об энтелехии как о душе, определяющей форму, развитие и назначение первоматери, которая сама по себе пассивна и лишь потенциально одарена жизнью. Философы и естествоиспытатели, придерживающиеся материалистических позиций, объясняли различия между живым и неживым существованием разных форм движения материи - биологической, в первом случае, и механической, физической и химической - во втором. Считалось, что формы находятся в иерархической субординации высшие качественно отличаются от низших и не сводятся к ним. Бытующее и сейчас учение о формах движения материи [44, 45] по своему уровню соответствует натурфилософскому, достойному античных времен, воззрению. Оно не опирается на опытные факты и по существу представляет собой простую декларацию, своего рода "материалистический" вариант витализма. [c.48]

Покрытие на цементной основе представляет собой пассивный слой, изолирующий внутреннюю поверхность оборудования от воздействия протекающей воды. Следует иметь в виду, что такой слой водопроницаем и на поверхности раздела цемент—сталь могут протекать различные химические реакции, что отличает цемеЕггное покрытие от битумного или эпоксидного. Проникающая в цементное покрытие вода, особенно мягкая, постепенно растворяет кальциевую основу цемента, хотя это явление почти не оказывает влияния на прочность покрытия в том случае, если обедненный кальцием поверхностный слой постоянно находится во влажном состоянии. Это нужно учитывать при трассировке транспортных систем, т. к. высыхающий, лишенный кальция цемент растрескивается и крошится. Однако даже подобное повреждение покрытия не уменьшает его антикоррозионного значения — гидроксид железа образует с цементом прочное соединение. Не опасны цементным покрытиям и упругие напряжения, возникающие при укладке или подвижке проложенных труб. Повфхность стали в зоне трещины оказывается тфикрыта образующимся при взаимодействии металла и цемента покрывным слоем. Этот эффект известен под названием самолечения . Параметры воздействия воды на бетон приведены в табл. 1.4.61. [c.138]

Питтинг может возникать на поверхности всех металлов. На практике он чаще обнаруживается на пассивных сплавах, у которых благодаря весьма стойкой пленке разъедание приобретает местный характер. Это относится также к таким металлам, как железо, которые могут быть пассивированы ингибиторной добавкой с недостаточно высокой концентрацией (см. разд. 3.4). Питтинг особенно активно развивается в некоторых средах, в частности в хлоридных растворах. Зарождение питтинга может потребовать продолжительного времени. Для изучения этого явления питтинг стимулируется с помощью анодной поляризации. Этот метод полезен для сравнительной оценки стойкости к питтингу различных сплавов в конкретных условиях. Образцы анодно поляризуются, и пробой пассивной пленки определяется по повышению тока при потенциале пробоя Этот эффект представлен на фиг. 74. Чем более благороден потенциал Е/,, тем выше стойкость сплава к пит-тинговой коррозии. Если Е(, более активен, чем корр. то питтинг может возникнуть в условиях разомкнутой цепи (т. е. без приложения тока). Потенциал становится более активным при понижении pH и с увеличением концентрации хлоридов. Потенциал корр делается- более благородным с повышением концентрации катодных деполяризаторов (см. разд. 2.3), например при понижении pH [c.169]

Метод растворения пленки в соляной кислоте имеет источник погрешности, которую трудно оценить. Дело в том, что ускоренное растворение пленки, по сравнению с чистой поверхностью железа, обычно объясняется так называемым восстановительным растворением . Кислота весьма медленно растворяет РегОз или Рез04. Но если окисел порист, то на обнаженных участках железа происходит окисление последнего ионами Н. Стационарный потенциал этого процесса отрицательнее, чем равновесный потенциал восстановления РегОз в РеО. Поэтому такое восстановление происходит, а РеО быстро химически растворяется в кислоте. Восстановительному растворению придается большое значение в концепции фазового окисла [29], особенно при трактовке явлений депассивации (однако больпшнство авторов принимает, что в пассивном состоянии пленка беспориста) [30]. В объем раствора кислоты попадает железо из растворившейся щгенки окисла и железо, окисляющееся на обнажившихся местах (если пленка частично растворилась) или в порах (если пленка пориста). Описанный метод не позволяет [c.222]

Дефекты в кристаллах различаются по типу и происхождению. Значительная их часть (фазовые неоднородности, включения, дефекты упаковки, дислокации) возникают уже в процессе изготовления слитков. Последующая глубокая пластическая деформация, неизбежная при производстве сортового металла, дополнительно порождает дефекты, прежде всего дислокации. В дефектных местах кристаллической поверхности имеют место значительные флуктуации термодинамических свойств решетки и энергии активации электрохимических процессов. Особенно резко изменяются свойства металла в местах включения инородных фаз (карбидов, гидридов, нитридов, окислов и др.). Другим источником энергетической, а следовательно, и кинетической неоднородности, несомненно, являются дефекты пассивирующей пленки. Ясно, что этот фактор тесно связан с дефектами самого металла. Поэтому скорости растворения пассивного металла для разных микроучастков поверхности должны существенно отличаться друг от друга и изменяться с течением времени. Последнее обстоятельство отражает динамику как выхода внутренних дефектов решетки на поверхность растворяющегося кристалла, так и процессов пленкообразования. Представления о неизбежном существовании активных пор в пассивирующей окисной пленке и о роли электрокапиллярных явлений в этих порах развиты Шултиным [27]. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология