Железо потенциал пассивации

Рис. 4. Зависимость потенциала пассивации 1 - железа сплавов железо-хром с содержанием хрома (%) 2 -9 3 - 18,6 и 4 - 29 и 5 - хрома - от концентрации серной кислоты

При растворении сплавов возможен переход в раствор отдельных их компонентов либо в том же соотношении, что и в самом сплаве (равномерное растворение), либо в ином соотношении (избирательное растворение). На основе общих соображений избирательное растворение сплава должно сопровождаться обогащением его поверхности более благородным компонентом и иметь место при условиях, при которых скорости растворения составляющих сплав компонентов в индивидуальном состоянии заметно различаются друг от друга. Соответствующий анализ электрохимического поведения железа и хрома в активном состоянии позволяет предположить, что их сплавы в активной области потенциалов должны растворяться с преимущественным переходом в раствор хрома. В согласии с этим, анализ продуктов растворения стали Х13 в 0,1 н. серной кислоте при потенциалах отрицательнее потенциала пассивации (-0,25 в по н.в.э.) показал [66], что отношение количеств хрома и железа в растворе при зтих потенциалах превышает то же отношение, соответствующее исходному сплаву, [c.14]

Изменение состава раствора, сопровождаемое изменением потенциала пассивации железа, приводит и к соответствующему изменению пассивационных свойств сплавов железа с хромом. Так, при введении в серную кислоту фос- [c.18]

Имеется, однако, много примеров, когда потенциал иассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла оксидов. Так, иапример, для железа потенциал пассивации < п=+0,58 В, в то время как наиболее положительный из всех возможных потенциалов железооксидных электродов, отвечающий системе Fe, FeO, FeaOa, равен всего лишь 0,22 В. Казалось бы, что, поскольку железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Но такое объяснение отпадает, потому, что потенциал активации железа также равен +0,58 В, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим предположили, что, несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, оксидная пленка может образоваться при участии иоиов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии постепенного окисления железа избытком кислорода в поверхностном слое. В подобном оксидном слое могут поэтому находиться наряду с оксидами F O и РегОз также высшие оксиды, наиример КеОг, которым отвечают более положительные потенциалы. Аналогично объясняется и пассивация никеля. [c.482]

Потенциал Р (см. рис. 5.1), при котором начинается пассивация железа (потенциал пассивации) близок к Фладе-потенциалу, но не равен ему, так как, во-первых, существует омическое падение напряжения в изолирующем слое, и во-вторых, вследствие того, что pH электролита в глубине пор этого слоя отличается от pH в объеме электролита (концентрационная поляризация). На процесс депассивации эти обстоятельства влияния не оказывают. [c.75]

Потенциал Р (рис. 25), при котором начинается пассивация железа (потенциал пассивации), близок к Фладе-потенциалу, но не равен ему вследствие омического падения напряжения в образовавшемся вначале изолирующем слое, а также потому, что pH электролита в основании пор этого слоя отличается от pH в объеме раствора (концентрационная поляризация). Эти эффекты отсутствуют при нарушении пассивности. [c.65]

Хром (Е° = —0,74 В) более отрицателен в ряду напряжений, чем железо (Е° = —0,44 В). Однако благодаря склонности к пассивации (Ер = 0,2 В) потенциал хрома в водных средах обычно положителен по отношению к потенциалу стали. При контакте со сталью, особенно в кислых средах, хром активируется. Следо вательно, коррозионный потенциал стали с хромовым покрьггием которое в некоторой степени всегда пористо, более отрицателен, чем потенциал пассивации хрома [191. В указанных условиях хром, подобно олову, выполняет функцию протекторного покрытия однако это связано с его активацией, а не с образованием комплекс ных соединений металлов. Благодаря стойкости слоя металличе ского хрома предупреждается подтравливание наружного полимер ного покрытия. [c.241]

В основе метода анодной защиты лежит пассивация поверхности металла при наложении анодного тока. Анодный ток вызывает анодную поляризацию, т.е. возрастание электродного потенциала, и должен быть таким, чтобы превысить потенциал пассивации. Однако, если электродный потенциал слишком увеличивается, то область пассивности может оказаться пройденной и тогда начинается питтиигообразование или так называемая транспассивная коррозия (перепассивация). На практике анодную защиту больше всего применяют для нержавеющей стали, т.е. сплава железа с хромом, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали. [c.71]

Пассивация железа в растворах солей угольной кислоты исследовалась также с помощью вращающегося дискового электрода. При этом Д.Х. Дэвисом и др. [123] обнаружено, что в деаэрированном растворе, после предварительной пассивации железа (потенциал плюс 45 мВ, НВЭ). потенциал самопроизвольно смещался до значения минус 615 мВ (НВЭ) вследствие полного разрушения пассивирующей пленки. Это свидетельствует об определяющем влиянии кислорода в пассивации железа в карбонат-бикарбонатной среде. [c.66]

Потенциал, при котором наступает пассивность (так называемый потенциал пассивации), и глубина пассивации, т. е. степень уменьшения скорости растворения, зависят от свойств металла и электролита. Так, никель, железо и стали пассивируются быстро и глубоко в растворах щелочей и поэтому практически не растворяются в этих средах. Свинец быстро и глубоко-пассивируется в сернокислых (нейтральных и кислых) растворах. [c.369]

Для сульфатных и перхлоратных растворов можно наблюдать два потенциала пассивации, из которых более отрицательный подчиняется рассмотренной выше обычной зависимости от pH, а более положительный от pH не зависит, но изменяется с изменением природы и концентрации анионов. Потенциал пассивации железа в сульфатном растворе может изменяться и при введении в этот раствор постороннего аниона, например, при добавлении к серной кислоте фосфорной кислоты [ 77]. В свете рассмотренных данных известная из литературы линейная зависимость потенциала пассивации железа в серной кислоте от pH раствора [73], полученная в. опытах с разбавлением серной кислоты, то есть без соблюдения постоянства анионного состава, может быть объяснена влиянием на JJ концентрации ионов сульфата. [c.16]

Рис. 7. Зависимость потенциала пассивации сплавов железо-никель в 1 н. серной кислоте от концентрации железа в сплаве

Рис. 5. Зависимость потенциала пассивации сплавов железо-хром в 0,1 н. серной кислоте от содержания хрома в сплаве

Рис. 5. Зависимость потенциала пассивации сплавов никель — железо в 1 н. от состава сплава
Для сплавов железо-никель теоретически ожидаемое при повышении содержания железа в сплаве смещение потенциала пассивации в положительном направлении экспериментально подтверждается (для 1 н. 112804) лишь при концентрациях железа до 5-10 ат.% [57]. Дальнейший рост содержания железа (до 30 ат.%) сопровождается сдвигом Фп в отрицательном направлении (рис. 7). Такая аномалия связывается с образованием интерметаллического соединения и исчезает при концентрациях железа в сплаве более 30 ат,%. [c.19]

Склонность железа [92] хрома [ 93] и никеля [40,94,96] к переходу в пассивное состояние существенно зависит от их кристаллографической структуры. Так, потенциал пассивации никеля, полученного методом вакуумного электроннолучевого рафинирования, имеет различные значения в зависимости от термической обработки никеля [95]. Отожженный при 750 никель характеризуется более положительным потенциалом пассивации в серной кислоте по сравнению с деформированным. Термическая обработка существенно сказывается и на пассивационных свойствах сплавов Ре—Сг и Ре-Сг-1Ч1 [55] [c.20]

Из (121) видно, что фа (lg /а) прямолинейна. Однако железо ведет себя аномально, и около потенциала пассивации фц анодный процесс перестает подчиняться равенству (121). Скорость коррозии существенно уменьшается, достигая минимума при полной пассивации фцц, вызванной торможением анодного процесса. Переход в пассивное состояние можно объяснить поляризацией электродов или образованием защитной пленки, препятствующей переходу катионов в нефтепродукт. С учетом поляризации [c.109]

Практическое значенне П. м. исключительно велико. Она обеспечивает необходимую коррозионную стойкость конструкций и изделий, изготовляемых из разл. сталей, алюминия, титана и др. нестойких металлов во многих прир. и технол. средах. Широко применяется самопассивация металлич. материалов, достигаемая путем легирования добавками, к-рые снижают критич. ток (напр., №, Мо) или и ток, и потенциал пассивации (напр., Сг в кристаллич. сплавах на основе железа, Р и С в аморфных сплавах) (см. Коррозионностойкие материалы). Т. наз. катодное легирование сводится к ускорению катодного восстановления окислителя из-за того, что на пов-сти накапливаются частицы коррозионностойкой добавки (напр., Рс1 или Мо в сплавах на основе Т1), на к-рых катодный процесс происходит при меньшем перенапряжении. Такого же результата добиваются введением в среду дополнит, окислителя или повышением его концентрации. Во всех этих случаях должны выполняться условия < р или < Е . [c.449]

Следует отметить, что в ряде работ для определенных сред были получены иные значения констант в уравнении (6. 1). Кроме того, как было показано р недавних работах Фреймана и Колотыркина , в сульфатных и перхлоратных растворах при постоянной концентрации анионов потенциал пассивации железа вообще не зависит от кислотности. (Прим. перев.) [c.799]

Если принять эту схему, то можно объяснить, почему потенциал пассивации более положителен потенциала образования всех известных окислов железа. [c.20]

В большинстве работ, посвященных механизму защиты железа от коррозии фосфатами, высказывается мнение, что фосфатный слой осаждается из электролита, а пассивирующий окисел возникает за счет взаимодействия металла с кислородом. Роль вторичного осажденного из электролита фосфата заключается в снижении скорости растворения окисного слоя. В работах [47] было показано, что в присутствии фосфатов на анодной поляризационной кривой имеется два потенциала пассивации один из них смещен на 0,2 В в отрицательную сторону по сравнению с потенциалом обычной пассивации, наблюдаемым в боратном буфере, не содержащем фосфатов. Из этого делается вывод, что в фосфатных растворах переходу железа в пассивное состояние предшествует специфическая пассивация, обусловленная вторичным осаждением фосфата металла из раствора. Накопление на поверхности стали плохорастворимого фосфата железа создает благоприятные условия для обычной окисной пассивации. [c.66]

Если сравнить значения стационарных потенциалов железа в нейтральных электролитах (—0,3 ч-—0,5 в) со значениями потенциалов образования окисных слоев, то легко прийти к заключению, что уже при незначительном смещении потенциала от стационарного наряду с процессом ионизации происходит реакция электрохимического окисления. По мере смещения потенциала в положительную сторону процесс окисления все более усиливается, и при достижении потенциала пассивации электрод уже в значительной степени покрывается окисным слоем, приводящим к резкому уменьшению скорости ионизации металла наступает явление пассивности. [c.28]

Таким образом, электрохимическое поведение сплавов N1 — Ге, содержащих до 30 ат. % железа, определяется основным компонентом сплава — никелем. Пассивирующая пленка на таких сплавах в основном состоит из окислов никеля, которые и обеспечивают пассивность. Можно сказать, что при содержании менее 15 ат. % железа в сплавах ухудшается их склонность к пассивированию, так как потенциал перехода из активного состояния в пассивное смещается в положительную сторону на —0,25 в. Введение же 25—35 ат. % железа улучшает пассивируемость сплава, так как при этом сохраняется потенциал пассивации, свойственный никелю (ф = 0,38 е). Перепассивация при этом происходит при более положительном на —0,2 в) потенциале, чем в случае никеля. [c.85]

Первоначальные пассивирующие слои, по-видимому, лишь частично препятствуют перемещению через них катионов и обладают невысокой стойкостью из-за воздействия активных анионов электролита и подкисления прианодного пространства (побочный эффект процесса образования окислов) полная пассивация металла наступает при более высоком потенциале пассивации (или потенциале Фладе). Так, например, потенциал пассивации ф , разделяющий активное и пассивное состояние железа в нейтральном растворе, имеет величину порядка +0,15 В. Величина потенциала фп зависит от анионного состава электролита, его pH, 26 [c.26]

На кривых Е — ]р многих металлов имеется тафелевский участок <46, который отвечает анодной реакции типа (1.3) или (1.4) и. отражается уравнением (1,16) — активная область. Вблизи определенного потенциала пассивации пас на железе, никеле, хроме, [c.28]

Имеется, однако, много примеров, когда величину потенциала пассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла окислов. Так, например, для железа потенциал пассивации вп = + 0,58 в, в то время как наиболее положительный из всех возможных потенциалов железо-окисных электродов, отвечающий системе Ре, РеО, РегОд, равен всего лишь + 0,22 в. Казалось бы, что поскольку железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Это объяснение отпадает потому, что потенциал активации железа ба, также равен + 0,58 в, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим было предположено, что несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, окисная пленка может образоваться при участии ионов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии [c.454]

Еще Фладе заметил [6], что пассивная пленка на железе тем дольше остается устойчивой в серной кислоте, чем длительнее была предварительная пассивация железа в концентрированной азотной кислоте. Другими словами, пленка стабилизируется продолжительной выдержкой в пассивирующей среде. Франкенталь [17] заметил также, что хотя для пассивации 24 % Сг—Ее в 1 н. НаЗО достаточно менее монослоя Оа (измерено кулонометрически), пленка становится толще и устойчивее к катодному восстановлению, если сплав некоторое время выдержать при потенциалах положительнее потенциала пассивации (см. рис. 5.1). Возможно,. наблюдаемое стабилизирующее действие является результатом того, что положительно заряженные ионы металла проникают в адсорбированные слои отрицательно заряженных ионов и молекул кислорода благодаря сосуществованию противоположных зарядов поддерживается тенденция адсорбционной пленки к стабилизации. Данные метода дифракции медленных электронов для одиночных кристаллов никеля [28], например, свидетельствуют о том, что предварительно сформированная адсорбционная пленка состоит из упорядоченно расположенных ионов, кислорода и никеля, находящихся на поверхности металла приблизительно в одной плоскости. Этот первоначальный адсорбционный слой более термоустойчив, чем оксид N10. При повышенном давлении кислорода на первом слое образуется несколько адсорбционных слоев, состоящих, возможно, из Оа. В результате образуется аморфная пленка. С течением времени в такую пленку могут проникать дополнительные ионы металла, особенно при повышенных потенциалах, становясь подвижными в пределах адсорбированного кислородного слоя. Окамото и Шибата [29] показали, что пассивная пленка на нержавеющей стали 18-8 содержит НаО аналогичные результаты получены для пассивного железа [30]. [c.83]

Потенциал, при котором наступает пассивность (так называемый потенциал пассивации), и глубина пассивации, т. е. степень уменьшения скорости растворения, зависят от свойств металла и электролита. Так, никель, железо и стали пассивируются быстро и глубоко в растворах щелочей и поэтому практически не растворяются в этих средах. Это явление широко используется на практике в качестве нерастворимых анодов в щелочных растворах применяют никель и сталь. Свинец быстро и глубоко пассивируется в сернокислых нейтральных и кислых растворах. В практических условиях свинец и его сплавы применяются в качестве нерастворимых анодов в растворах, содержащихЗОГ. [c.250]

Для железа в сильно кислых р-рах критич. потенциал пассивации относительно водородного электрода равен О,в—0,7 В критич. ток пассивации при этом потенциале составляет неск. А/см скорость растворения в пассивном состоянии — неск. долей мм/год. У легко пассивирующихся металлов (Л1, Ni, Сг, Ti, Мо) критич. потенциал пассивации на нсск. десятых В ыепее положителен, а критич. ток растворения в 10—100 ра ) ниже. [c.424]

Введение хрома в железо способствует улучшению пассивиру-емости и увеличению устойчивости пассивного состояния сплавов Ре-Сг. При достижении концентрации хрома, равной 12 %, происходит смещение критического потенциала пассивации сплавов в отрицательную сторону до значения, равного Е р чистого хрома (рис. 7.4). При указанном содержании хрома происходит и резкое скачкообразное снижение критического тока пассивации, т.е. уменьшения скорости растворения металла (рис. 7.5). [c.186]

Как видно, зависимость скорости анодного растворения от потенциала описывается обычной тафелевской прямой. Действительно, если отложить экспериментальные результаты, полученные при анодном растворении металлов, например железа, в полулогарифмических координатах, то получим требуемую теорией прямую с тем или иным наклоном. Однако вблизи потенциала пассивации фп анодное растворение перестает подчиняться тафелевской зависимости скорость реакции начинает резко падать, достигая ничтожно малых значений при потенциале полной пассивации (фп.п). При этом потенциале металл становится полностью пассивным, т. е. переходит в состояние, которое, по Томащову [2, с. 13], определяется как состояние повыщен-ной коррозионной устойчивости металла, вызванное торможением анодного процесса. [c.10]

Эти результаты находятся в соответствии с данными об электронной проводимости массивных образцов РеО, Рез04 и 7-Ре20з за счет избыточного железа в решетке, полученными в обычных условиях по знаку эффекта Холла или термо-э.д. с. Из рис. 1,6 можно видеть, что при потенциалах активного растворения значение отрицательной ф. э.п. растет до потенциала пассивации (+0,45 В). Это указывает, согласно (1,25), на преимущественно катионный характер переноса в окисной фазе при этих потенциалах и на то, что активное растворение железа связано с увеличением отклонения от стехиометрического состава поверхностного окисла и ростом концентрации дефектов структуры — анионных вакансий (ионов Ре2+ и свободных электронов). [c.21]

Влияние pH и состава электролита на пассивацию железа и стали подробно изучено многими исследователями [33, 44, 45]. В большинстве работ было установлено, что потенциал пассивации линейно изменяется с pH. Однако в работе [45] было показано, что если в нитратных, ацетатных и боратных растворах потенциал пассивации сильно снижается с ростом pH, то в сулйфат- [c.48]

Потенциостатические исследования кинетики анодного растворения железа (рис. 5,23) показали, что анион бензойной кислоты оказывает сильное влияние на скорость анодного растворения железа. Даже в концентрированном растворе сульфата (1 н.) бензоат натрия при концентрации, равной 7-10 моль/л, вызывал сильную анодную поляризацию, сдвигал потенциал пассивации в положительную сторону и уменьшал ток пассивации примерно на два порядка. Такое пассивирующее влияние бензоата натрия в присутствии кислорода объясняется тем, что анион бензойной кислоты СбНбСОО образует с железом через карбоксильные группы прочную химическую связь. Это уменьшает реакционную способность значительной части атомов железа на поверхности и облегчает пассивацию остальной части кислородом воды. На катодную реакцию, как и ожидалось, бензоат влияния не оказывает. [c.180]

Потенциал лешит положительнее потенциала пассивации железа и железоникелевых сплавов. [c.127]

Неравномерность изменения свойств стали хорошо видна на примере изменения критического потенциала пассивации сплавов железо-хром в 0,1 в H2SO4 при изменении содержания хрома [139]. Увеличение содержания хрома с 12 до 13% сопровождается практически скачкообразным смещением фкр на значительную величину, до значения, совпадающего с фкр чистого хрома [9]. Критическая плотность тока пассивации также изменяется неравномерно, особенно быстро снижаясь при содержании хрома в сплаве около 12%. [c.112]

Однако, если железа в сплаве более 10 ат. % потенциал пассивации (рис. 3) смещается в отрицательную сторону, а при 30 ат. % железа он достигает потенциала пассивации никеля в 1 н. На804. [c.83]

Такое, с первого взгляда аномальное , поведение сплавов становится понятным, если принять во внимание существование интерметаллического соединения NiзFe, которое образуется в никелевых сплавах, содержащих 15—35 ат. % железа и образует твердый раствор с избытком никеля [9]. Соединение Н1зРе, обладающее упорядоченной структурой, по-видимому, имеет потенциал пассивации, близкой по значению к потенциалу пассивации никеля. Поэтому по мере накопления К1зГе потенциал пассивации сплава сдвигается в сторону потенциала пассивации никеля. Это хорошо видно на рис. 5, где изображена зависимость потенциала пассивации от состава сплава по данным для исследуемых сплавов и результатам, полученным для сплавов с большим содержанием железа [2, 3]. При [c.83]

Все эти значения существенно отличаются от экспериментального значения Ер. Если предположить, что пассивация обусловлена прямым образованием РегОз из железа, то расхождение не меньще чем 0,63 в. Столь высокая величина активационной поляризации для реакции 2Ре + ЗН20-> -> РегОз + 6Н+ + 6е маловероятна, да и вообще такая интерпретация исключается, так как стандартный потенциал обратной активации также близок к -f0,58 в, как впервые показал Фладе [128]. Для объяснения опытного значения потенциала пассивации +0,58 в было высказано предположение, что ответственным за пассивацию железа является или окисел, более богатый кислородом, нежели РегОз, или адсорбированный кислород [29]. Некоторым обоснованием такой точки зрения служит наблюдение Улига и О Коннора [130], показавщчх, что пассивированное железо может окислять хромит в щелочном растворе. Согласно кулонометрическим измерениям Вейля [127], процесс полной пассивации требует около 8 мкулон/см это соответствует очень тонкой пленке. Возможно, что кроме Ре , в пленке содержится также некоторое количество Ре , образовавшегося по реакции типа [c.318]

Смотреть страницы где упоминается термин Железо потенциал пассивации: [c.84] [c.16] [c.19] [c.126] [c.149] [c.83] [c.186] [c.31] [c.313]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.424 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Пассивация

Потенциал пассивации

Справочник химика 21

Химия и химическая технология