Коррозия металлов, электрохимическая влияние

Контакт воды с металлической поверхностью приводит к коррозии металлов, протекающей по электрохимическому механизму. Величина водонефтяного соотношения, характерного для конкретного месторождения, при котором система нефть — вода становится неустойчивой, может быть использована в качестве параметра для прогнозирования скорости коррозионного разрушения оборудования. Углеводороды практически не вызывают коррозию металлов. Однако неполярная фаза в системе нефть — вода оказывает значительное влияние на коррозионную активность водонефтяной системы в целом, повышая или понижая ее. Повышение защитного действия углеводородной составляющей в эмульсионной системе вода — нефть связано в основном с ингибирующими свойствами ПАВ, входящими в природную нефть. Наиболее активные ПАВ — нафтеновые н алифатические кислоты и асфальтосмолистые вещества. Содержание ПАВ в нефтях различных месторождений колеблется в широких пределах. Молекулы нафтеновых и алифатических кислот состоят из неполярной части — углеводородного радикала и полярной части карбоксильной группы, что обусловливает их способность адсорбироваться на границе раздела фаз. Соли нафтеновых кислог более полярны, чем сами кислоты, и более поверхностно-активны. Величина поверхностного натяжения на границе раздела вода — очищенная фракция нефти (например, вазелиновое масло или очищенный керосин) составляет 50—55 мН/м, в то время как поверхностное натяжение на границе раздела вода — сырая нефть не превышает 20—25 мН/м. Это свидетельствует об адсорбции поверхностно-активных компонентов нефти на границе раздела сырая нефть—вода. В щелочной пластовой воде происходит реакция взаимодействия нафтеновой кислоты с ионом щелочного металла. Образующееся соединение более поверхностно-активно, чем нафтеновые кислоты. [c.122]

Гетерогенность сложно влияет на коррозионную стойкость сплавов. Довольно распространенное мнение о том, что гетерогенность является первопричиной электрохимической коррозии металлов и что любые (или только катодные) включения приводят к уменьшению коррозионной стойкости металлов, неверно. Первопричина электрохимической коррозии металлов, как мы уже указывали (см., например, с. 148),— их термодинамическая неустойчивость в данных условиях коррозии. Что же касается влияния гетерогенности на коррозионную стойкость металлов, то следует отметить следующие основные случаи [c.330]

Электрохимическая коррозия представляет собой самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов под влиянием внешних факторов, сопровождающийся появлением электрического тока. Согласно теории электрохимической коррозии, катодные и анодные участки микроэлементов пространственно разделены. Следовательно, поверхность металлов обладает электрохимической гетерогенностью, т. е. разные участки ее имеют неодинаковые электродные потенциалы. Электрохимическая гетерогенность поверхности металлов вызывается присутствием в металле электрохимически положительных примесей, структурных составляющих сплавов, де- [c.295]

Электрохимическая коррозия металлов под влиянием тока от внешнего источника Электрохимическая коррозия при электрохимическом контакте металлов, имеющих разные потенциалы. [c.299]

Коррозия внешним током-—электрохимическая коррозия металлов под влиянием тока от внешнего ис- [c.15]

Влияние скорости движения электролита на электрохимическую коррозию металлов имеет сложный характер. [c.352]

Температура оказывает в большинстве случаев значительное влияние на скорость электрохимической коррозии металлов, так как изменяет скорость диффузии, перенапряжение электродных процессов, степень анодной пассивности, растворимость деполяризатора (например, кислорода) и вторичных продуктов коррозии. [c.353]

Коррозия металлов блуждающими токами является частным, но наиболее распространенным и имеющим большое практическое значение случаем влияния электрического поля в электролите на процесс электрохимической коррозии металлов. [c.390]

В ряде случаев влияние температуры на скорость электрохимической коррозии металла обусловлено изменением свойств защитной пленки. Так, при коррозии цинка в дистиллированной воде скорость процесса при повышении температуры от 50° С растет, доходит до максимума, а затем резко падает (рис. 253). Это объясняется тем, что в области температур 50—95° С на металле образуется зернистая, плохо пристающая к нему пленка вторичных продуктов коррозии со слабыми защитными свойствами, в то время как ниже и выше этой температурной области образуется плотная, хорошо прилегающая к металлу пленка с высокими защитными свойствами. [c.356]

На скорость атмосферной коррозии металлов оказывают также влияние резкие температурные колебания. Резкое повышение коррозионной агрессивности при переходе от отрицательных к положительным температурам объясняется повышением скорости электрохимических процессов в связи с переходом иленки влаги на поверхности металла из твердого агрегатного состояния в жидкое. [c.181]

Основные причины ускоряющего влияния давления на электрохимическую коррозию металлов следующие а) изменение растворимости газов, участвующих в коррозионном процессе (см. рис. 161), например ускорение коррозии стали в водных растворах при повышении давления воздуха, кислорода или углекислоты [c.357]

Коррозия металла (который в простейшем случае является двухэлектродной системой) в электролитах представляет собой электрохимический процесс, скорость которого в значительной степени определяется поляризацией анодного и катодного электродных процессов, т. е. изменением их потенциалов под влиянием протекающего в данной гальванической системе тока, генерируемого в процессе коррозии. [c.362]

Воздействие ультразвука на электрохимические процессы, включающие и процессы электрохимической коррозии металлов, складывается из целого ряда эффектов 1) перемешивания, которое устраняет концентрационную поляризацию 2) активационного воздействия на реагирующие частицы и внедрения их в двойной электрический слой (изменение состояния ионных атмосфер и гидратации частиц, преимущественная ориентация ионов и молекул) 3) влияния на переход электронов (за счет возбуждения [c.368]

Влияние скорости движения газоконденсатного потока на электрохимическую коррозию металла оборудования оболочкового типа имеет сложный характер. Как правило, увеличение скорости потока, особенно если она превышает 15 м/с, приводит к интенсификации коррозионных процессов. В условиях ОНГКМ скорость газо-жидкостного потока в шлейфовых трубопроводах составляет 2-4 м/с и не вызывает эрозию металла. Содержание сероводорода и углекислого газа в потоке и pH жидкой фазы практически не изменилось в период с 1977 по 1998 гг. При этом увеличилась доля водно-метанольного раствора в 1977 г. она составляла 2-6 см /м газа (объемная доля метанола 40-60%, минерализация — 90-150 г/л), а с 1984 г. — [c.9]

Различная химическая активность металлов определяет их устойчивость к воздействию окружающей среды. Процесс разрушения металла под влиянием внешней среды называется коррозией, которая делится на химическую и электрохимическую. [c.240]

Коррозионные потери металла, находящегося в условиях неравномерного доступа кислорода, складываются из двух источников коррозии под влиянием собственных коррозионных пар и растворения за счет работы пары дифференциальной аэрации. Скорость каждого из этих двух процессов можно рассчитать по кривой зависимости силы тока пары от времени, зная общую потерю веса образца в анодном отделении ячейки. Количество металла, электрохимически растворенного при работе пары, пропорциональное количеству протекшего электричества, нетрудно установить по площади под кривой сила тока — время. Такие расчеты, могут быть вполне однозначны, если нет сомнений относительно валентности ионов, переходящих в раствор, как в случае цинка или алюминия. [c.266]

В отличие от химической электрохимическая коррозия является результатом протекания сопряженных электродных процессов и возникает при контакте металла с электролитами (на воздухе, в почве, в любых растворах электролитов и т.п.). Электрохимическая коррозия сопровождается прохождением электрического тока, возникающего в системе вследствие энергетической неоднородности отдельных участков поверхности металла. Заметное влияние неоднородность оказывает также на адсорбцию посторонних частиц вещества на поверхности металлов. Все это, вместе взятое приводит к тому, что электродные потенциалы на разных участках поверхности отличаются один от другого. [c.454]

В большинстве случаев протекание электрохимической коррозии характеризуется локализацией анодного и катодного процессов на различных участках корродирующей поверхности металла, что приводит к неравномерному или местному коррозионному разрушению металлической поверхности. На процессы электрохимической коррозии металлов существенно влияют как внутренние, так и внешние факторы. К внутренним факторам следует отнести термодинамическую устойчивость металла, состояние его поверхности, структурную неоднородность, влияние напряжений и др. К внешним факторам относятся факторы, связанные с составом коррозионной среды и условиями коррозии (температура, скорость движения среды, давление и др.). [c.318]

Самопроизвольная коррозия металлов в водных растворах и электролитическое осаждение металлов из водных растворов их солей являются электрохимическими процессами. По этой причине они рассматриваются в данном параграфе, хотя основное внимание уделяется контактной коррозии, которая оказывает особое влияние на поведение несплошного металлического покрытия, нанесенного на основной слой металла, менее устойчивого к действию коррозии. [c.14]

С современных позиций рассмотрено электрохимическое поведение металлов под адсорбционными и фазовыми слоями электролитов. Приведено большое количество экспериментальных данных о влиянии внешних условий на развитие коррозии металлов. На основе физико-математических моделей рассмотрена возможность использования ускоренных лабораторных испытаний для прогнозирования коррозионного поведения металлов в различных климатических зонах. Дана оценка эффективности современных средств и методов защиты металлов от коррозии. [c.2]

Влияние кислорода. Скорость коррозии металлов в нейтральных растворах существенно зависит от концентрации растворенного в коррозионной среде кислорода, который обеспечивает протекание катодной реакции. В большинстве случаев кислород поступает из атмосферы, и скорость коррозии в соответствии с механизмом диффузионной кинетики электрохимического процесса прямо пропорциональна его концентрации. Линейная зависимость наблюдается до тех пор, пока не будет достигнута достаточно высокая концентрация кислорода, после чего поверхность металла начинает пассивироваться. Содержание кислорода в коррозионной среде зависит как от состава и концентрации солей, так и от температуры, условий перемешивания и других факторов, определяющих его растворимость в данной среде. [c.25]

Атмосферная коррозия металлов — наиболее распространенный вид электрохимической коррозии, протекающий во влажном воздухе при обычной температуре. Этот вид коррозии имеет ряд особенностей, относящихся прежде всего к условиям ее возникновения и влиянию некоторых факторов на скорость коррозионного процесса. [c.28]

Коррозия металлов происходит под влиянием химического или электрохимического воздействия среды. В последнем, наиболее распространенном случае это наблюдается при соприкосновении металлов с электролитами и воздухом. Не останавливаясь на рассмотрении химической коррозии, когда металл корродирует под влиянием сухих газов или паров, а также неэлектролитов, перейдем к рассмотрению основных закономерностей, свойственных электрохимическому коррозионному разрушению металлов и сплавов. [c.6]

В работе [60] высказана иная точка зрения на процесс ингибирования неорганическими окислителями. Авторы считают, что ингибирующее действие этих соединений связано не столько с их адсорбционным взаимодействием с металлом, сколько с влиянием продуктов электрохимического восстановления на кинетику электрохимических реакций. Иначе говоря, если скорость анодного растворения металла определяется активностью поверхностных ионов ОН , образующихся при восстановлении окислителей, то скорость коррозии металла и его потенциал зависят от отношения числа электронов, реализующихся в катодном акте, к числу образующихся при этом ионов ОН-. Это отношение названо авторами коэффициентом активации по его величине предлагается судить об эффективности ингибиторов. [c.129]

На изменение качества нефтепродуктов весьма влияют металлы. Наибольшее влияние оказывают медь, ее, сплавы и соли. Способствует увеличению скорости коррозии и присутствие нескольких металлов, например сталь—алюминий, сталь—медь. В этом случае, особенно в присутствии воды, интенсивно протекают процессы электрохимической коррозии, продукты которой загрязняют топлива и масла. [c.12]

Начиная с 1960 г., коллектив кафедры сосредоточил свои усилия на одной научной проблеме — прикладной электрохимической кинетике. Суть ее состоит в развитии основных положений электрохимической кинетики и их применении к практически важным электрохимическим процессам, в первую очередь к процессам коррозии н электроосаждения металлов и влиянию на них добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ). [c.130]

Влияние различны.х факторов на электрохимическую коррозию. металлов 2 [c.102]

Коррозионный износ можно снизить до минимума за счет использования специальных сталей и сплавов цветных металлов, коррозионноустойчивых в среде топлив. Качество топлив контролируется на коррозионную активность. Ограничивается в их составе содержание агрессивных соединений. Топлива относятся к неэлектролитам, следовательно, в отсутствии воды коррозия металлов электрохимического характера также незначительна. Особенно коррозионнопассивным является глубокоочищенное топливо, свободное от нестабильных углеводородов и примесей сернистых, кислородных и азотистых соединений. Как уже указывалось, окисление этих гетероорганических соединений, особенно при повышенно температуре и под влиянием меди и ее сплавов, приводит к образованию кислых продуктов, легко вступающих в химическое взаимодействие с металлами, главным образом, с цветными, содержащими медь. [c.185]

Этот опыт может быть рекомендован в качестве контрольного опыта по электрохимической коррозии металлов. Он является простым по своей постановке, но наиболее сложным по сравнению с другими по объяснению. Он дает возможность провернть, насколько глубоко учащиеся разобрались в сущности электрохимической коррозии металлов, с влиянием контакта металлов различной активности на процесс коррозии. [c.22]

Кинетическое истолкование явлений электрохимической коррозии было впервые предложено А. Н. Фрумкиным (1932), который обратил внимание на то, что процесс разложения амальгам щелочных металлов подчиняется законам электрохимической кинетики. Эта идея была развита затем количественно Вагнером и Траудом (1938), которым удалось показать хорошее согласие теории с экс-периментальными данными по скоростям разложения амальгам Цинка. Близкие взгляды были высказаны А. И. Шультиным, Я- В. Дурдиным и рядом других авторов. Плодотворность использования закономерностей электрохимической кинетики для количественного описания коррозии твердых металлов была показана Я. М. Колотыркиным, а также В. В. Скорчеллетти, М. Грином и др. Работы этих ученых оказали значительное влияние на развитие современных взглядов на процессы коррозии и способствовали установлению связи между электрохимической наукой и учением о коррозии металлов. Кинетическую теорию коррозии часто неудачно называют гомогенно-электрохимической теорией или гомогенно-электрохимическим механизмом коррозии. К процессу коррозии, всегда протекающему на границе раздела минимум двух фаз, т. е. по своей природе типично гетерогенному процессу, не следует применять термин гомогенный . Правильнее называть эту теорию коррозии кинетической теорией. [c.493]

Характер адсорбции на отдельных кристаллйграфических плоскостях. При образовании защитных пленок может иметь значение не только плотность упаковки плоскости кристалла, но и соответствие кристаллографической структуры поверхности металла и возникающей пленки. При большом несоответствии в пленке возникают механические напряжения, приводящие к ее разрушению. Иногда кристаллографическая ориентация оказывает влияние на механизмы протекания анодного и катодного процессов электрохимической коррозии металлов. [c.327]

В отличие от процессов газовой коррозии металлов, для которых влияние излучения не существенно, действие излучения на процесс электрохимической коррозии металлов Э злявляется заметной функцией трех факторов [c.370]

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]

Температура оказывает большое влияние па скорость электрохимнческой коррозии металлов, так как изменяет скорость диффузии, иереиапряжение электродных процессов, растворимость продуктов коррозн[[ и т, д. С повышением температуры скорость коррозии, как и многих электрохимических процессов, обычно возрастает, за исключением некоторых случаев, когда наблюдается обратное явление, В более частом случае, когда увеличение скорости электрохимической коррозии J ызывaeт я повышением температуры, температурная зависимость имеет [c.76]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутствие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором па коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

Коррозионные процессы для идеально чистых металлов с однородной поверхностью могут одновременно протекать на любом ее участке- Вследствие не однородности поверхности технических металлов различные ее участки неэквипотенциальны, что приводит к образованию электрохимических систем — короткозамкнутых локальных (местных) гальванических элементов. Процессы, вызывающие коррозию, происходят раздельно на анодных и катодных участках поверхности. На основании общих закономерностей можно установить характер влияния на скорость коррозии металла различных факторов, определяющих условия эксплуатации pH среды, температуры, наличия в электролите ингибиторов и стимуляторов коррозии, интенсивности подачи кислорода и ДР- [c.519]

Электрокоррозия. Сюда относятся случаи электрохимической коррозии металлов, протекающие под влиянием электрического тока от внешнего источника. Здесь в основе явления, как уже отмечалось, лежит самопроизвольно возникающий процесс электролиза. В качестве примера рассмотрим электрокоррозяю железного трубопровода во влал ной почве под влиянием так называемых блуждающих токов. Они, например, получаются в результате ответвления тока от рельсов электрифицированного транспорта, работающего на постоянном токе и использующего рельсы в качестве обратного (обычно отрицательного) провода. Такое ответвление в особенности возможно на стыках (где омическое сопротивление больше) при условии недостаточной изоляции рельсов от грузгга. Блуждающие токи возникают также и от других электрических установок, использующих заземление (например, телеграф). [c.362]

Определение влияния на силу тока коррозионного элемента соотношения площадей анодной и катодной зон представляет простой и удобный в экспериментальном отношеггии способ проверки электрохимического механизма коррозии металлов в растворах электролитов. Характер такого влияния может быть количественно выражен, исходя из основных положений кинетики электрохимических процессов, протекающих на аноде и катоде коррозионного элемента при его работе. Наобходимо, однако, сделать определенные допущения относительно конкретных условий работы коррозионного элемента. Если, в частности, полностью исключить диффузионные ограничения, то для металлов с небольшим током обмена по собственным ионам общее условие стационарности определяется формулой (9.6), в которое входит величина анодной зоны поверхности и катодной зоны 5 . Для последу ющего целесообразно принять за единицу сумму поверхности анодной и катодной зон, положив, что = Вд, 5 = 6 , и что 0 + 0 , = 1. При этом Вд и В соответственно будут иметь смысл безразмерной величины доли поверхности анода и катода. Примем во внимание, что [c.255]

Влияние толщины фазовых пленок электролитов на коррозию металлов. Основные закономерности электрохимических процессов, протекающих под тонкими слоями электролитов, и имитирующих условия атмосферной коррозии, изучены И. Л. Ро-зенфельдом. [c.66]

Определению измеряемого потенциала посвящено достаточно много работ [2, 24—27]. Анализ этих работ показывает, что определить исследуемый потенциал без значительного числа допущений нельзя. Так, Бонхе-форер, Ена и Кэше, исследуя частные реакции коррозии металлов с помощью наложенного тока, допускают равенство анодных и катодных плотностей тока и равенство их суммы внешнему току, учитывая точность измерений методом Хиклинга и Пирсона. Стационарный потенциал, как это было уже показано, есть потенциал, установившийся на границе раздела фаз сооружение—грунт без влияния внешнего источника, поэтому, как бы ни были точны измерения, наложенное электрическое поле внесет коррективы в электрохимический процесс на границе фаз металл—грунт. Вагнер [10], например, принимает, что если концентрация корродирующего металла в непосредственной близости от электрода не превышает 10 моль/л, то током д можно пренебречь (т. е. / =0). В соответствии с уравнением (9) двухвалентный металл при этой концентрации приобретает потенциал на 0,2 В отрицательнее стандартного потенциала этого металла. [c.17]

В начальный период этого цикла исследований основное внимание было обращено на выяснение роли адсорбции в процессах ингибирования. На основании концепции приведенной шкалы потенциалов было показано, что при коррозии металлов ингибирующее действие органических веществ меняется симбатно с их поверхностной активностью на ртути, если все эти измерения проведены при одинаковых ф-потенциа-лах, т. е. при одинаковых зарядах поверхности металла. Этим был доказан адсорбционный механизм действия большинства органических ингибиторов и внесен рациональный элемент в поиски вероятных ингибиторов. Было введено понятие о специфической адсорбции I и II родов. Специфическая адсорбция I рода определяется природой адсорбирующихся частиц природа металла здесь проявляется главным образом через его нулевую точку. Это позволило на основании адсорбционных измерений, проведенных на одном металле, предвидеть адсорбционное поведение того же вещества на других металлах. Так, в частности, оказалось возможным, используя приведенную шкалу, оценивать области потенциалов, внутри которых на данном металле следует ожидать адсорбцию и влияние органических веществ на коррозионные и другие электрохимические процессы. Подобный же подход был впоследствии плодотворно использован и в работах Лошкарева по электроосаждению металлов. Недавно в работах московских и тартусских электрохимиков были получены результаты, дающие экспериментальное качественное подтверждение этой концепции. Следует, однако, подчеркнуть, что она оправдывается для оиределенной, хотя и широкой группы ингибиторов (азотсо- [c.135]

Влияние адсорбции на кинетику электродных процессов. Адсорбция оказывает заметное влияние на электродные реакции. Это следует учитывать не только в электрохимических сш[тезах, но также и в друггзх технологически важных областях, таких, например, как ингибирование коррозии металлов [61], электрооеаждение металлов и улучшение качества осадков [62] с помощью органических веществ. Поэтому неудивительно, что делалось мною попыток решения этой задачи [63] Не- [c.74]

Этот же закон окисления описывается другими теориями, в которых система металл - окисел рассматривается как гальванический элемент, внутренняя и внещняя цепи которого расположены в окисной пленке (Т.Хоар, Л.Прайс, В.Йост). Основная идея указанных работ заключается в том, что существует аналогия между процессом твердофазного окисления и электрохимической коррозией металла в водном растворе электролита. Это направление получило развитие в ряде работ отечественных исследователей (Н.Д.Томащов, И.Н.Францевич, Б.К.Опара) для случая поляризации границы раздела металл — окисная пленка. Заслуживают внимания исследования Б.К.Опары с сотрудниками, показавшие влияние постоянного и, в ряде случаев, переменного электрического поля на процесс-высокотемпературного окисления [ 12, 13]. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология