Анодная пассивация внешним током

Расчет анодной защиты при помощи внешнего источника тока сводится к определению параметров источника постоянного тока для двух режимов его работы 1) при анодной пассивации защищаемой конструкции 2) при поддержании пассивного состояния конструкции. [c.365]

Характер анодных кривых для каждой структурной составляющей и каждого физически неоднородного участка зависит от химического состава этих составляющих, кристаллической структуры, концентрации ионов водорода, температуры, природы и концентрации активаторов, природы и концентрации анодных замедлителей, внутренних напряжений и приложенных внешних напряжений, В зависимости от ряда указанных факторов изменяется равновесный потенциал, потенциалы начала пассивации и полной пассивации, а также потенциал перепассивации и в ряде случаев потенциал пробоя (в присутствии активаторов, внутренних или приложенных внешних напряжений). Одновременно в зависимости от указанных факторов будет изменяться критический анодный ток пассивации и ток в пассивном состоянии. [c.35]

В разделе Внутренняя защита резервуаров и аппаратов химической промышленности кроме методов катодной защиты приводятся рекомендации и по применению анодной защиты при наличии материалов, подвергающихся пассивации в соответствующих средах. Наряду с анодной поляризацией наложением тока от внешнего источника для достижения пассивного состояния рассматривается и способ защиты с применением ингибиторов. [c.14]

Большое влияние на работу конструкции оказывают внешние токи. При катодной поляризации в большинстве случаев может быть обеспечена защита от коррозии. При анодной поляризации для систем металл — раствор, не склонных к пассивации, происходит усиленное растворение металла. Необходимо принимать специальные меры по защите от коррозии конструкций и сооружений от блуждающих токов. Специфическое влияние на коррозионные процессы оказывают ультразвук и радиоактивное излучение. [c.24]

Анодная пассивация наступает в том случае, если поляризующий внешний ток превосходит некоторую критическую величину, зависящую от природы металла, природы электролита, его концентрации и температуры. Поляризация меньшими токами приводит не к уменьшению, а к увеличению скорости растворения металла, при небольшом смещении потенциала в сторону положительных значений. Величина критической плотности [c.175]

Коррозионная стойкость алюминиевых оболочек кабелей при анодной поляризации (здесь и далее под поляризацией понимается наложение потенциала от внешнего источника тока) определяется способностью алюминия к самопассивации в данной среде. В грунтах с малым содержанием ионов хлора и при токах до 0,1 мА/дхМ наблюдается анодная пассивация. С увеличением содержания ионов хлора алюминий выходит из пассивного состояния. Анодная поляризация вызывает резкое увеличение коррозионных потерь при превышении критической плотности тока около 0,2—0,7 мА/дм (в расчете на незащищенную поверхность оболочки). [c.83]

Анодная защита может быть осуществлена не только с помощью внешнего тока, но также путем контактирования титана с металлами, имеющими потенциал более положительный, чем его потенциал пассивации. [c.120]

К способам, снижающим термодинамическую активность металлов, относят их легирование, катодную (наложение внешнего тока) и анодную (пассивация) защиту. [c.164]

После погружения образца в раствор измеряли потенциал электрода без наложения внешнего тока, затем после заданного времени выдержки в растворе электрод поляризовался катодным или анодным током возрастающей силы. При катодной поляризации щелочность тончайшего слоя между металлом и покрытием может дополнительно увеличиваться. Эти процессы, наряду с явлением пассивации стали, у цементов и бетонов с различными физико-химическими свойствами будут протекать различно. [c.42]

Исчезновение пассивации после выключения анодного тока. Если железный анод становится пассивным при анодной обработке под действием достаточно ВЫСОКОЙ плотности тока в кислом растворе и если внешний ток затем выключается, то явление пассивации исчезает, как уже объяснялось, вследствие восстановительного растворения. В явно кислом растворе потеря пассивности (внезапное падение потенциала) может произойти очень быстро — возможно в пределах нескольких секунд. В слабокислых растворах пассивность может сохраняться дольше и в нейтральных растворах еще длительнее в некоторых щелочных растворах явление пассивности может сохраняться как угодно долго. Даже в растворах, которые не способствуют пассивации (если ток выключен полностью), пассивность может сохраняться, даже если плотность тока настолько низка, что не может вызвать пассивности на подобном электроде, который первоначально являлся активным. Легче сохранить пассивность на аноде, который уже пассивен, чем [c.215]

В плавиковой кислоте пассивация иттрия происходит благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки, состоящей из фторида иттрия. По мере растворения пассивирующей пленки происходит ее возобновление по реакции (4) благодаря протеканию внутреннего коррозионного тока при саморастворении или внешнего тока при внешней анодной поляризации. Эти процессы обеспечивают сохранение устойчивого пассив- ого состояния. [c.64]

Анодная поляризация электрода от внешнего источника тока до потенциалов, при которых наступает пассивация, применяется для защиты металлов от коррозии метод анодной защиты). Анодную защиту осуществляют также, соединяя металл с другим более благородным металлическим или окисным протектором, напыляя благородный металл на защищаемый или используя благородные металлы в качестве легирующих добавок (И. Д. Томашов). В результате образования гальванической пары защищаемый металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние (рис. 193). При анодной защите необходимо не допускать перепассивации металла, наступающей при слишком сильных анодных поляризациях. [c.385]

Кривая 1 на рис. 17, а отвечает тому случаю, когда металл в отсутствие внешней поляризации находится в равновесии с собственными ионами (идеализированная анодная кривая) и потенциал до наложения тока отвечает обратимому потенциалу металла Ег. При смещении потенциала в положительную сторону скорость растворения металла увеличивается и достигает максимального значения при Е = Ец,п, где Еа.п — потенциал начала пассивации. В области потенциалов между Е и Е , происходит так называемое активное растворение металла, наклон на этом участке положителен [c.49]

Во всех описанных выше случаях можно проводить титрование пользуясь двумя индикаторными электродами (платиновыми). Для того чтобы увеличить резкость конечной точки, в титруемый раствор добавляют несколько капель раствора феррицианида калия. Тогда в конечной точке создается хорошо обратимая пара феррицианид — ферроцианид и ток возрастает очень резко (см. гл. IV). Преимуществом метода с двумя электродами при определении цинка описанным выше методом является возможность проводить титрование в присутствии несколько больших количеств марганца вследствие того что при соответственно подобранном внешнем напряжении можно создать такие условия, при которых марганец (П) не будет окисляться на аноде. Наиболее подходящим напряжением оказывается 0,4 в, тем более что при таком напряжении в электродном процессе после конечной точки участвует медь, являющаяся в данном случае амперометрическим индикатором, — конечная точка становится резкой и без добавления феррицианида. Кроме того, при титровании по методу с двумя индикаторными электродами ослабляются помехи со стороны алюминия, если вести титрование при наложении напряжения 0,8 в в отсутствие феррицианида или 0,4 в в его присутствии. По-видимому, пассивация электрода в присутствии алюминия в этих случаях не наступает потому, что при указанном напряжении анодным процессом после конечной точки является уже не только окисление ферроцианида, но и окисление НгО. При окислении НгО анодное пространство, как известно, подкисляется за счет преобладания ионов Н+ (поскольку ОН" разряжается), что, естественно, предотвращает отложение гидроокиси алюминия на аноде, имеющее место, как было указано выше, при титровании с одним электродом при наложении напряжения примерно 1 в (МИЭ). [c.348]

Необходимым условием пассивации металла по электрохимическому механизму является превышение плотности внешнего анодного тока или внутреннего катодного тока, возникающего за счет окислительно-восстановительной реакции, над плотностью тока пассивации п- Уменьшения коррозии можно также добиться, сообщив металлу потенциал, близкий к равновесному потенциалу металла в данной среде фа. Этого можно достигнуть либо посредством катодной поляризации, либо посредством уменьшения окислительно-восстановительного потенциала среды, например удалением кислорода из системы. [c.31]

Как показано выше, чтобы перевести железо или сталь в пассивное состояние, требуется в нейтральном электролите сместить его потенциал до +0,3- -+0,5 В, на что при внешней анодной поляризации в зависимости от скорости изменения потенциала требуется от 50 до 250 мА/см2. Если стоять на чисто электрохимических позициях и не приписывать ингибитору какого-либо специфического влияния, то полной защиты, например, стали в сульфатном растворе (0,1ч-1,0 н.) можно добиться лишь в случае, когда внутренний ток окислительно-восстановительной реакции превысит ток пассивации. [c.53]

Учитывая рассмотренные выше закономерности, можно полагать. что при внутренней анодной поляризации стали ингибиторами с общим анионом типа М0 природа пассивирующих слоев остается такой же, как и при внешней анодной поляризации. Специфическое действие ингибиторов проявляется в том, что, адсорбируясь на поверхности металла, они понижают общую свободную энергию системы и повышают стабильность пассивных пленок. В зависимости от природы адсорбированных частиц, их концентрации на поверхности и прочности связи меняется скорость растворения, поляризуемость и плотность тока, необходимая для пассивации, а также потенциал пассивации. В таких условиях пассивация может наступить и без большого внутреннего тока окислительновосстановительной реакции ингибитора лишь за счет небольших плотностей тока реакции восстановления кислорода, растворенного в электролите. [c.63]

Когда ток саморастворения невелик по сравнению с внешним анодным током, и стационарный потенциал металла отрицательнее потенциала пассивации, суждение а склонности к пассивации может быть сделано на основании реальных анодных поляризационных кривых. В общем же случае необходимо исходить из истинных анодных кривых, которые могут быть получены на основании известной реальной анодной кривой и экспериментально определенной для каждого потенциала скорости саморастворения электрода (т.е. с учетом протекания кинетики катодного процесса [7 с. 211 20, с. 65]. [c.63]

В отличие от обычных алюминиевых протекторов (см. табл. 7.3) аноды-протекторы с наложением тока от внешнего источника при электролизном способе защиты изготовляют из чистого алюминия, который в присутствии хлоридных и сульфатных ионов не подвергается анодной пассивации. В воде с очень малым содержанием солей и электропроводностью х<40 мкСм-см поляризация может сильно увеличиться, из-за чего требуемая плотность защитного тока уже не будет обеспечена. Другим фактором, ограничивающим применимость, являются значения pH менее 6,0 и более 6,5, поскольку при этом растворимость А1(0Н)з получается слишком большой и эффект образования защитного слоя не достигается [8]. [c.412]

Как видно из рис. 1.3, данные, относящиеся к окислителям, хорошо укладываются на кривую для 1 н. Н2504, полученную потенциостатическим методом. Такое совпадение наблюдается не только при потенциалах, соответствующих активному состоянию поверхности, но и при более положительных потенциалах, лежащих в областях устойчивой пассивности и перепасснза-ции. Таким образом, как при химической, так и при анодной пассивации для перехода металла в пассивное состояние требуется достижение определенного потенциала, при смещении которого в область положительных значений скорость растворения и степень запассивированности металла определяются только значением потенциала и не зависят от того, обеспечивается ли оно поляризацией металла внешним током или сопряжено с протекающей катодной реакцией восстановления окислителя. [c.12]

Анодные кривые для титана и хрома одинаковы. На кривой можно отметить следующие характерные точки — стационарный потенциал, внешний ток равен нулю, V — потенциал начала пассивации соответствует максимальному току анодного растворения металла. При потенциалах более положительных, чем потенциаоЧ начала пассивации, скорость анодного растворения металла уменьшается —потенциал полной пассивации, при котором устанавливается минимальный анодный ток. При потенциалах, более положительных, чем потенциал полной пассивации, металл находится в пассивном состоянии, поддерживаемом внешней анодной поляризацией. Различие в анодном поведении титана и хрома состоит в следующем при высоких положительных потенциалах пассивное состояние титана не нарушается, в то время как у хрома наступает состояние перепассивации [10—12], в котором он начинает растворяться в виде шестивалентных ионов. Анодный ток, соответствующий началу пассивации, для хрома значительно больший, чем для титана. Потенциал полной пассивации у хрома более отрицательный, чем у титана. Перенапряжение водорода на хроме несколько более низкое, чем на титане. Стационарный потенциал молибдена в 40%-ной H SO равен +0,3 в, т. е. значительно более положителен, чем потенциал полной пассивации титана в этой среде. Поэтому в области потенциалов, где титан активно анодно растворяется на молибдене, протекают катодные процессы. Анодное растворение молибдена наблюдается только при значительном смещении его потенциалов в положительную сторону. Сопоставлением весовых потерь и количества пропущенного электричества установлено как в наших опытах, так и в работе [13], что растворение молибдена происходит в виде шестивалентных ионов. Молибден является коррозионностойким металлом в серной кислоте. Поэтому растворение молибдена в виде ионов высшей валентности при анодной поляризации можно трактовать как состояние перепассивации. Перенапряжение водорода на молибдене значительно более низкое, чем на титане. Палладий в серной кислоте анодно не растворяется. Рост анодного тока при высоких положительных потенциалах соответствует реакции выделения кислорода. Перенапряжение водорода на палладии значительно ниже, чем на титане. [c.179]

На фиг. 128 [9] показано влияние pH эле Ктролита на катодный и анодный выход по току и состав осадков при получении сплавов Ш—Ре в указанных выше оптимальных условиях. При переходе к нейтральной и слабощелочной реакции выход по току железного анода резко падает вследствие пассивации. Качество покрытий также меняется. Покрытия, полученные из кислых электролитов, имеют непривлекательный внешний вид, тускнеют на воздухе и растворяются в царской водке. [c.260]

Исследование процессов анодного растворения металлов широко применяется в настоящее время как наиболее общий метод для изучения электрохимической коррозии металлов. Методом снятия анодных поляризационных кривых были установлены наиболее важные количественные закономерности процессов анодного растворения и пассивации металлов. В применении к исследованию питтинговой коррозии метод анодной поляризации от внешнего источника тока используется для обнаружения склонности к этому виду разрушения [1—3]. В более поздних работах [4, 5] были применены потенциостатические методы исследования, позволившие выяснить влияние хлор-ионов на процессы пассивации и активации ряда металлов. В частности, установлено, что при анодной поляризации нержавеющих сталей типа 18Сг—в кислых растворах с увеличением концентрации хлор-ионов происходит увеличение плотности тока пассивации и тока растворения в пассивной области, смещение потенциала пассивации к более положительным значениям, а потенциалов питтингообразования к более отрицательным [4—6]. [c.3]

Более наглядным примером растворения электрода в щелочном растворе, закономерности которого могут быть объяснены при предположении о химическом механизме, является травление кремния в концентрированной щелочи. Как показали Изидинов, Борисова и Веселовский [233], в этом случае прежде всего наблюдается явное несоответствие между скоростью выделения водорода в отсутствие внешнего тока (являющейся глерой скорости саморастворения кремния) и значением скорости саморастворения, найденной из результатов поляризационных измерений. Определенная газометрически величина (0,5—1-10 а см ) значительно превышает рассчитанную (1—З Ю а1см ). Кроме того, в широкой области потенциалов при катодной поляризации скорость выделения водорода не зависит от потенциала, значительно превышает рассчитанную по соответствующим катодным токам и совпадает со скоростью выделения водорода в отсутствие внешнего тока. Торможение процесса наблюдается только при анодной поляризации при потенциалах вблизи потенциала пассивации (рис. 12). [c.47]

Применение потенциостатических измерений показывает, что процесс самопасси-вации практически идентичен процессу анодной пассивации металла при наложении внешнего тока [11—15]. Поляризационная кривая схематически показана на рис. 10.35,0. Если такая кривая получена без применения потенциостатического метода, то часть кривой, выражающая активный процесс растворения металла,, скачком переходит в область кривой, выраженной на диаграмме отрезком ОЕ по-кривым АРЕ или АРО. Показанный на диаграмме отрезок кривой СОЕ, определенный при анодной поляризации, не был известен до тех пор, пока не был применен потенциостатический метод. [c.604]

Анодная поляризация электрода от внешнего источника тока до потенциалов, при которых наступает пассивация, применяется для ващиты металлов от коррозии (метод анодной защиты). Анодную защиту осуществляют также, соединяя металл с другим более благород- [c.370]

Природа пассивности металлов до конца не выяснена. Ясно, однако, что это явление вызвано образованием хемосорбционных и фазовых оксидных или солевых пленок, возникающих при растворении металлов. Образование оксидных пленок — причина устойчивости многих металлов, например алюминия. Из рис. IX. 6 видно, что скорость коррозии можно уменьшить, если сдвинуть потенциал металла в область пассивности, т. е. при помощи анодной защиты металлов. Для этого прибегают к анодной поляризации металла от внешнего источника тока. Анодную защиту осуществляют также, напыляя более благородный металл на защищаемый, используя благородные металлы в качестве легирующих добавок или протекторов. В результате основной металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние. Переход в пассивное состояние может вызвать присутствие в растворе окислителей, например кислорода и др. (рис. IX. 6). Так, пассивацию железа вызывают концентрированные HNOa и H2SO4, что позволяет использовать железную тару для перевозки серной и азотной кислот. Образование оксидных слоев сильно влияет не только на анодное растворение металлов, но приводит к ингибрированию и многих других электродных процессов. Поэтому изучение механизма пассивации, процессов образования, роста и свойств оксидных слоев на металлических электродах — важная задача современной электрохимии. [c.258]

Внешняя поляризация переменным током увеличивает коррозию металлов, так как в этом случае периодически череду ются анодная и катодная поляризация (анодные и катодные полупериоды тока). Переменный ток затрудняет также проиесс пассивации у пассивирующихся мета.плов вследствие протекания восстановительных реакций и депассивации образующихся пленок в катодный полупериод тока. [c.56]

При наличии в системе эффективного катодного процесса фк2 токовая анодная кривая уже заметно отличается от истинной, т. е. коррозионной. Она приобретает вид кривой (ра А"В"С, на которой появляется катодная ветвь, несмотря на то что металл поляризуется анодно. Такое аномальное поведение электрода свидетельствует о том, что окислительно-зосстановительные реакции, протекающие в системе, создают высокие плотности тока, которые намного выше анодных токов, необходимых для пассивации электрода. В таких условиях металл может в определенной области потенциалов перейти в пассивное состояние и без внешнего анодного тока. Аналогичным образом, просуммировав катодную кривую ф2з М с анодной токовой кривой ЕР, можно получить истинную анодную кривую ОЕ и на участке перепассивации. Более подробный анализ поведения подобных систем сделан в работе Томашова и Черновой [2, с. 13]. [c.30]

Таким образом, благодаря специфической адсорбции неорганических ингибиторов пассивация, как уже указывалось, может быть достигнута без восстановления самих ингибиторов. Обнаруженный эффект памяти у стали после воздействия ингибиторов указывает на возникновение электрического поля в окисле. Подтверждением выдвигаемого механизма могут служить данные по электрохимической пассивации стали с помощью внешней анодной поляризации с одновременным изменением КРП после извлечения электрода из электролита. Было обнаружено, что при поляризации стали в интервале потенциалов от —0,4 до +0,55 В кривая фэл=/(А1 к) внешне сходна с обычной потенциостатической кривой фэл=f ( корр), где г корр — плотность тока коррозии, определенная по потерям массы (рис. 2,28). [c.82]

Очень удобным и эффективным методом пассивации металлов, получившим широкое практическое применение, является введение в агрессивную среду окислителей. В работах Я. М. Колотыр-кина > ° показано, что степень пассивности металла (или скорость его растворения) определяется электродным потенциалом и не зависит от того, поддерживается данное значение потенциала за счет поляризации металла внешним анодным током или за счет одновременно протекающих реакций (например, выделение водорода, восстановление молекулярного кислорода или других веществ). [c.206]

В растворах, содержащих окислители, электрод может запассивироваться самопроизвольно, в других случаях для пассивации необходим анодный потенциал, который можно создать за счет гальванической пары или внешнего источника тока. Этот метод борьбы с коррозией носит название анодной защиты. Когда ее осуществляют с помощью гальванической нары, вспомогательный, более благородный, металл подбирают таким образом, чтобы потенциал основного металла возрос до значения, соответствующего потенциалу пассивации. К сожалению, далеко не всегда металл может перейти в пассивное состояние, а если и перейдет, его защитная пленка может быстро разрушиться. Например, при налич ии в растворе ионов хлора последние адсорбируются на поверхности электрода, и его защитная пленка моментально разрушается. Пока ученые не нашли надежной защиты от хлорной коррозии эту задачу еще предстоит решать будущим поколениям электрохимиков. [c.95]

В гальваностатических ус.човиях пассивация проявляется по другому (рис. 18,2,6). Если пропускать через активный электрод анодный ток i.x, больший /кр, то через некоторое время ina наступает пассивное состояние. Так как значение тока задано внешними условиями, потенциал электрода при этом скачкообразно изменяется от значения Ех до значения Е , при котором начинается транспассивное растворение металла или выделение кислорода. Чем больше значение L, тем меньше время пассивации ina . Часто эти параметры связаны соотношением [c.337]

Под воздействием окислителей металлы могут пассивироваться и в отсутствие анодной поляризации от внешнего источника тока. В этом случае пассивация выражается в резком снижении скорости саморастворения металла в растворе. Наиболее известен пример пассивации железа в концентрированной азотной кислоте, описанный. W. В, Ломоносовы.м еще в 1783 г. Лассивация металла наступает под влиянием положительного редокс-потен-ииала окислителя. [c.337]

Процессы пассивации металлов, т. е. их перехода в пассивное состояние, имеют значение не только при электроосаждении металлов, но и для процессов анодного и химического оксидирования. Здесь наиболее важным является получение на поверхности металла плотной, прочносцепленной оксидной пленки с заданными свойствами. Поэтому процесс электрохимического оксидирования всегда проводили, задавая металлу потенциал в области пассивности или перепассивации, т. е. в той области поляризационной кривой, где на электроде возможен рост пассивирующей пленки, причем неважно, задается ли потенциал от внешнего источника напряжения (электрохимическое оксидирование) или составом раствора, содержащего окислитель (химическое оксидирование). Качественно рассмотрим процесс хими ческого оксидирования стали в щелочи при повышенной температуре. При контакте железа с раствором устанавливается стационарный потенциал Ест, соответствующий равенству токов растворения железа и восстановления кислорода. Как видно из рис. 1.9, потенциал будет находиться в области пассивности железа и на нем образуется пассивная пленка. [c.26]

В практике широко используют определение электродных потенциалов и снятие анодных и катодных поляризационных кривых гальваностатическим и потенциостатическим методами. Электродные потенциалы дают представление о термодинамической устойчивости металлов, степени пассивного состояния, зависимости коррозгюнной стойкости сплава от свойств среды и др. Более полную характеристику коррозионного поведения металла или сплава в электролите дают поляризационные кривые, которые показывают зависимость величины потенциала от плотности пропускаемого через исследуемый металл тока от внешнего источника. Поляризационные кривые позволяют изучать кинетику электродных процессов, явления пассивации, величину защитного тока при электрохимической защите и т. д. Снятие анодных и катодных поляризационных кривых может производиться на образцах, изготовленных из соответствующей зоны сварного соединения, на имитационных образцах и на сварном соединении. [c.47]

ВИЯХ эксплуатации металлоизделий. К их числу можно отнести реакции электрохимического восстановления радикалов — первичных продуктов окисления масел на электроотрицательных металлах с низкой работой выхода электрона или (в случае катодной поляризации металла) от внешнего источника тока восстановления маслорастворимых ПАВ, содержащих нитрогруппы электрохимического окисления серосодержащих веществ, вплоть до суль-фонов и сульфокислот и пр. Применительно к химмотологии и трибологии электрохимические поверхностные реакции практически не изучены, но их значение трудно переоценить. Помимо влияния на коротквживущие и долгоживущие стабильные свободные радикалы, на процессы окисления и старения смазочных материалов эти реакции влияют на их защитные, антифрикционные и другие поверхностные свойства. Так, при восстановлении нитрогрупп на катодных участках металла возникают токи, сдвигающие потенциал металла в положительную сторону, что может привести к торможению анодного процесса растворения металла за счет смещения стационарного потенциала к потенциалу полной пассивации [50]. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология