Коррозия зависимость от потенциала электрода

Рис. 114. Кривые зависимости между катодной плотностью тока выделения водорода — к, анодной плотностью ионизации металла - -1а И потенциалом электрода Ф, снятые на образце, коррозию которого изучают Фр —равновесный потенциал металла <Рр—равновесный водородный потенциал Фст — стационарный потенциал, при котором г к= а

При построении / поляризационных диаграмм (например, рис. 4.7) по экспериментальным данным обычно сначала определяют потенциал коррозии ор в отсутствие внешнего тока. Далее анодно или катодно поляризуют рабочий электрод для построения одной из пунктирных линий на диаграмме. Затем процесс поляризации повторяют (с обратной полярностью внешнего тока) и строят вторую пунктирную линию. С помощью потенциостата поляризацию можно выполнить ступенчато (потенциостати-чески) или непрерывно (потенциодинамически). Получив зависимости Е от логарифма внешнего тока в областях положительнее и отрицательнее коррозионного потенциала, строят полную поляризационную диаграмму, как показано на рис. 4.7 для металлам. [c.60]

Для этого потенциодинамическим методом получали кинетические параметры коррозии стали Е (потенциал электрода при протекании катодного тока к) и Т1н (перенапряжение по водороду) в неингибированной и ингибированной средах при различных pH. Исходя из теории замедленной электрохимической десорбции, экспериментальными критериями оценки механизма реакции катодного выделения водорода принимали величины производных ЭЕ /ЭрНи д Jдp i, которые характеризуют зависимость кинетических параметров катодного процесса от pH среды. [c.161]

При помощи поляризации переменным током можно изучить кинетику перехода электрода из активного состояния в пассивное [64]. На рис. 20 показано изменение потенциала и скорости коррозии титана в зависимости от длительности анодного полупериода при поляризации симметричным по амплитуде током частотой 10 гц. Скорость коррозии титана в течение отдельного полупериода тока (кривые 1—3) остается постоянной до тех пор, пока потенциал электрода не достигнет значения -(- 0,2 в (кривые 4—6). При более положительных потенциалах происходит рез- [c.34]

В водных растворах электролитов (искусственных и природных) процесс коррозии идет с кислородной, смешанной или водородной деполяризацией. В зависимости от pH среды и потенциала электрода может идти восстановление окислителей по любому из механизмов, приведенных на рис. 5. Процессы, как правило, идут стадийно. Так, процесс восстановления кислорода, являющийся основным при коррозии металлов в природных средах, при предельных pH идет по реакциям, приведенным в табл. 5. [c.28]

Среди электрохимических методов измерения скорости коррозии большое значение приобретает поляризационный метод, хотя он не является прямым методом. Разность электродных потенциалов анодных и катодных участков после начала работы коррозионных элементов на металле и электролите уменьшается вследствие поляризации. Степень поляризации зависит от характера анодных и катодных участков, состава коррозионной среды и сил коррозионного тока. Построение поляризационных кривых для анодного и катодного участков позволяет определить степень их поляризуемости. Эти кривые характеризуют зависимость потенциала электрода от плотности проходящего тока. Чем больше наклон кривых, тем сильнее поляризуется электрод и тем сильнее тормозится соответственно анодный и катодный процессы. Точка пересечения поляризационных кривых соответствует максимальному току и, следовательно, максимальной коррозии. Для снятия поляризационных кривых могут быть использованы разные схемы установок. [c.322]

Аналитическую зависимость эффективного потенциала электрода от плотности тока V = / (г) можно получить только для простых случаев коррозии, в то время как поляризационные кривые (графическое изображение этой зависимости) можно получить опытным путем даже для наиболее сложных случаев коррозии, соответствующих практическим условиям работы коррозионных элементов. [c.270]

Последнее уравнение есть уравнение прямой зависимости потенциала от плотности тока и изображается на рис. 3.5 штрихпунктирной линией. Эти линии, характеризующие кинетику электрохимической коррозии металлов, получили название поляризационных кривых, соответственно анодной (1Д,) и катодной (и ). Степень наклона этих кривых характеризует большую (крутая прямая или кривая) или малую (пологая прямая или кривая) затрудненность (скорость) протекания электродного процесса. Количественно это выражается истинной й С/к/с// = а (dUJdI = р) или средней (на данном интервале А/) поляризуемостью процесса. Таким образом, чем меньше угол наклона, тем больше скорость электродной реакции, так как снижается сопротивление электрода протеканию на нем реакции. Отсюда и физический [c.38]

Для многих коррозионных процессов, протекающих на реальных сплавах, зависимость скорости реакции от потенциала электрода, при плотностях тока, близких к токам структурной коррозии, получается часто линейной, что сильно упрощает вид коррозионной диаграммы и расчет скорости коррозии (рис. 55). [c.92]

При изучении зависимости скорости коррозии от потенциала испытуемые образцы выдерживали при определенных потенциалах от 30 мин. до 1 часа, а затем взвешивали на аналитических весах с точностью до 10 г. Скорость коррозии дана в г м час. Потенциалы были измерены относительно каломельного элемента и пересчитаны относительно нормального водородного электрода без учета термодиффузионных потенциалов. [c.98]

При обработке опытных данных широко применяются графические методы, которые служат как для получения наглядного представления о взаимной зависимости исследуемых величин (например, зависимость весовых потерь металла от времени коррозии Ag=f ), зависимость потенциала поляризованного электрода от плотности тока V = /(/) и т. п.), так и для проведения ряда измерительных и вычислительных операций. [c.14]

Зависимость потенциала металла от состава и концентрации электролита может сказаться на разности потенциалов между алюминием и металлом, находящимся с ним в контакте. При этом может измениться величина гальванической коррозии — усилится коррозия алюминия при контакте с железом в щелочной среде [31]. В некоторых случаях изменения природы электролита могут привести к перемене направления тока в элементе электрод, бывший ранее катодом, может стать анодом, а анод — катодом [32]. Кроме того, на разности потенциалов между алюминием и другими металлами (так же, как и в случае различных алюминиевых материалов) отражается состояние поверхности электродов [32], относительные размеры анода и катода [33], распределение на них кислорода и различная степень деформации. [c.513]

На рис. 4 в двойных логарифмических координатах представлена зависимость количества титана, растворяющегося за один цикл, от длительности анодного импульса прямоугольной формы Потенциал электрода в анодный импульс поддерживался во всех случаях равным 0,0 б. Следует обратить внимание на то, что, во-первых, независимо от длительности катодного импульса Тк материальные потери электрода определяются только длительностью анодного импульса Та и, во-вторых, количество металла, растворяющегося за анодный цикл, не является линейной функцией времени. Угол наклона прямой на рис. 4 равен 0,55—0,60. Другими словами, коррозия титана оказывается пропорциональной длительности анодного импульса в степени 0,5—0,6. Эта закономерность, отмеченная нами еще в [36], дает основание предполагать, что лимитирующей стадией растворения титана является диффузионный перенос соб- [c.21]

Рис. 2,28. Зависимость плотности тока коррозии стали г корр (1) и контактного потенциала ДУк (2 и 3) от электрохимического потенциала электрода фэл. (Кривые 1 я 2 — 0,1 и. Ка2304 3—1 н. N32804 = 6 ч. Для сравнения кривых экспериментальные точки пронумерованы.)

В результате торможения анодного процесса с уменьшением концентрации кислоты снижается скорость коррозии алюминия с увеличением pH [96]. Торможение анодного процесса с уменьшением концентрации кислоты обусловливается также образованием а поверхности алю.миния окисной пленки. С ростом pH емкость алюминиевого электрода снижается, что свидетельствует об увеличении толщины пленки. Толщина пленки увеличивается также с ростом потенциала электрода при постоянной величине pH. Величина, обратная емкости электрода, связана с потенциалом линейной зависимостью [96]. [c.49]

Аналитическая зависи.мость, связывающая эффективный потенциал электрода и плотность тока, может быть получена только для самых простых случаев коррозии, в то время как необходимые для графического расчета поляризационные кривые (представляющие графическое выражение этой же зависимости) легко устанавливаются экспериментально даже для наиболее сложных случаев коррозии, отвечающих практическим условиям работы коррозионных элементов [17, 1, 4]. [c.176]

Химическая поляризация изменяет поверхность электрода за счет реакций со средой или электролитом при прохождении электрического тока. Этот очень важный вопрос для машино- и приборостроительной технологии и для защиты от коррозии фундаментально изучен Н. Д. Томашевым. Он исследовал изменения потенциала растворяющегося анода в зависимости от плотности тока в процессе. Результат исследования представлен потенциостатической кривой, имеющей общий характер для всех растворяющихся анодов (рис. 133). На кривой показаны области концентрационной поляризации, переходящей в химическую, сначала с выделением рыхлых гидроксидных пленок, а затем и с образованием почти непроводящих оксидных слоев, что соответствует полной пассивации металла (анодирование). [c.248]

Скорость электрохимической коррозии определяется скоростью анодной и катодной реакций коррозионного процесса. Скорость этих реакций можно рассчитать по изменению потенциала электрода при прохождении через него тока. Торможение какой - либо стадии коррозионного процесса в этом случае характеризуется заметным изменением потенциала электрода при увеличении тока. Зависимость потенциала электрода от плотности проходящего через него тока представляет собой поляризационную кривую. Анализ поляризационных кривых позволяет получить достаточно полнуто информацшо о характере коррозионного процесса. [c.29]

Если коррозия протекает при полном погружении металла в спокойный электролит, то катодный процесс контролируется диффузией кислорода к катоду. Процесс контролируется собственно катодной реакцией (реакциями перенапряжения ионизации кислорода), если коррозия металла протекает при интенсивной аэрации электролита или при наличии тонкой пленки влаги на корродирующей поверхности. На рис. 12 приведена общая катодная кривая зависимости потенциала электрода от плотности тока при кислородной деполяризации PFSQG, где — равновесный потенциал кислородного электрода и — потенциал водородного электрода в данной среде ВС — кривая перенапряжения ионизации кислорода Уц М — кривая катодного выделения водорода т)о —перенапряжение ионизации кислорода при плотности тока — [c.30]

Зависимость скорости коррозии от потенциала при внутренней поляризации нитробензоатом амина такая же, как и при внешней анодной поляризации вначале при смещении потенциала в положительную сторону скорость растворения увеличивается. После достижения определенного потенциала, который мы назвали потенциалом частичной пассивации фч. п, скорость коррозии начинает резко падать и при достижении другого потенциала фп.п электрод переходит в пассивное состояние. Как видно, получается типичная для металла, склонного переходить в пассивное состояние, кривая с тремя участками активного растворения, активно-пассивного состояния и пассивного состояния. [c.44]

При необходимости в таких случаях на основании известных реальных анодных кривых и определения для каждого потенциала скоростей саморастворения электрода можно построить кривую истинной анодной поляризации, т. е. зависимости общей скорости коррозии (выраженной через плотность тока) от потенциала. Для этой цели необходимо при изменяющихся потенциалах электрода как в положительном направлении от стационарного значения (при анодной внешней поляризации), так и в от-ржцательном направлении (при катодной внешней поляризации) определить скорость саморастворения электрода. В зависимости от условий скорость коррозии определяют или по скорости выделения водорода, или по скорости поглощения кислорода. Применимо также определение скорости коррозии путем периодического анализа коррозионного раствора или весовых потерь электрода. В тех случаях, когда это возможно, лучше осуществлять замеры скорости коррозии на одном электроде, не прерывая процесса снятия поляризационной кривой. Наиболее легко это удается сделать, например, по определению скорости выделения водорода, если процесс коррозии происходит только за счет водородной деполяризации. В других случаях приходится определять скорость коррозии на отдельных образцах, что, конечно, усложняет получение кривых скорость коррозии — потенциал, по сравнению с получением обычных реальных потенциостатических анодных кривых ток внешней поляризации — потенциал. Однако получение кривых скорость коррозии — потенциал часто совершенно необходимо, так как они дают более исчерпывающую информацию о коррозионном состоянии системы. В качестве иллюстрации приведем несколько примеров построения кривых скорость коррозии — потенциал для анализа некоторых практически важных случаев коррозии пассивирующихся систем. [c.66]

Такая зависимость скорости коррозии и потенциала от концентрации МаВОз отражается и на характере поляризационной кривой А (ф) (см. рис. 2,17) на участке активного растворения при незначительном смещении потенциала в положительную сторону наблюдается сильный рост скорости коррозии. Однако начиная с потенциала —0,35 В отмечается сильное падение скорости растворения. Поскольку пассивная часть электрода при этом не меняется в широкой области концентраций ингибитора, падение скорости коррозии в активно-пассивной области потепциалов обусловлено торможением анодной реакции. [c.188]

Таким образом, эта линия отражает условия возникновения твердых нерастворимых продуктов коррозии. Нерастворимым продуктом коррозии в данном случае считается такой продукт реакции, который находится в равновесии с концентрацией Ре " в растворе, равной 10 N. Выше указанной линии располагается область существования нерастворимых продуктов коррозии, дающих в растворе концентрацию Ре ниже 10" . Такая область на диаграммах Пурбэ называется областью пассивности. В этой области металл термодинамически неустойчив, но вследствие образования нерастворимых продуктов реакции коррозионный процесс в некоторых условиях может блокироваться. Небольшая вторая область коррозии находится у правого края диаграммы и относится к случаю образования ферратов железа (НРеОа) в сильнощелочных растворах. Две наклонные пунктирные прямые, относятся нижняя (в) к равновесию Н + е На, верхняя (г) — к равновесию О2 + 2е + Н.р 20Н", т. е., другими словами, они характеризуют зависимость потенциала водородного и соответственно кислородного электродов от pH. [c.8]

Следует различать так называемые реальные поляризационные кривые, т. е. кривые, выражающие зависимость между внешним, неносредственно измеряемым током (точнее, плотностью тока) и потенциалом электрода, и идеальные поляризационные кр вые, выражающие зависимость между общим анодным током, равным внешнему току плюс ток саморастворения электрода, и его потенциалом, т. е. кривые скорости коррозии — потенциал. Анодные поляризационные кривые можно получать двумя принципиально отличающимися методами. Задавая и поддерживая постоянные значения плотности внешнего тока электрода и замеряя устанавливающиеся при канодо плотности тока значения потенциала электрода получают так называемую гальваностатическую поля-р зационную кривую. Если, наоборот, поддерживают на электроде постоянные значения потенциала и замеряют устанавливающуюся плотность тока, то получают нотенциостатическую поляризационную криву о. Для пассивирующихся электродов упомянутые кривые не вполне идентичны. Поясним это на поляризационной диаграмме. [c.47]

Четвертым электрохимическим методом определения склонности нержавеющих сталей к питтинговой коррозии может служить гальваноста-тический. Он заключается в построении кривой зависимости потенциала от плотности тока (рис. 143). В обычных электролитах, не вызывающих образования питтингов на поверхности сплава, потенциал электрода постепенно смещается в положительную сторону. По достижении значения А скорость анодного растворения в результатё перепассивации или анодного активирования возрастает электрод при этом растворяется, однако равномерно. В присутствии же галоидных ионов не удается анодно заполяризовать электрод до потенциала, характеризующегося точкой А. Активирование, сопровождающееся резким возрастанием скорости анодного растворения, наступает раньще (в точке В). [c.293]

С другой стороны, по изложенным причинам в электрохимических (в том числе и коррозионно-электрохимических) исследованиях чрезвычайно широко распространено нахождение зависимостей поляризующего тока от потенциала электрода [ д = ф(ф)] или, как принято говорить, снятие поляризационных кривых. Смещая потенциал в отрицательную сторону от того или иного стабильного потенциала электрода (равновесного потенциала какой-либо потенциалопределяющей реакции или потенциала коррозии), получают катодную поляризационную кривую, а в положительную сторону — анодную поляризационную кривую. [c.46]

На основе [33, 34] можно считать установленным, что в катодный импульс тока происходит активация титана вследствие восстановления пассивирующего слоя кислорода. В следующий анодный цикл наряду с реакцией ионизации металла протекает адсорбция кислорода. При этом скорость роста новой фазы на поверхности металла может определяться скоростью диффузии пассивирующих частиц к поверхности электрода [18]. Другими словами, коррозия титана за отдельный импульс является параболической функцией длительности анодного цикла. Однако необходимо заметить, что подобные представления допустимы при двух условиях во-первых, образование пове1)хностного слоя кислорода происходит мгновенно, и, следовательно, в измеряемую величину коррозии не входят потери металла за время завершения адсорбции первого слоя кислорода, во-вторых, на поверхности металла возникает более чем мономоле-кулярный слой кислорода. Разумеется, допущение о мгновенной адсорбции кислорода с учетом известной зависимости скорости адсорбции частиц от времени [43] не может быть принято. Можно лишь предполагать, что вследствие медленного процесса перезаряжения двойного электрического слоя после изменения полярности тока необходимый анодный потенциал электрода достигается недостаточно быстро. Действительно, несмотря на все меры, которые были приняты для уменьшения постоянной времени поляризующей цепи, потенциал электрода смещался из каМодной области в анодную довольно медленно (рис. 6). [c.22]

На рис. 13 показана также зависимость потенциала водородного электрода от pH, сопоставляя которую со стационарными потенциалами иттрия, можно вндеть, что при значениях pH от 2 до 10 коррозия иттрия происходит как с водородной, так и с кислородной деполяризацией. Однако при рН>11 металл уже находится в пассивном состоянии и практически не подвергается коррозии. [c.61]

Прибор потенциодинамической поляризации - это устройство для постоянного изменения потенциала электрода с заданной скоростью. Построив график зависимости потенциала от логарифма необходимой плотности тока, по его кривым можно получить информацию о скорости коррозии, склонности к питтингообразо-ванию и пассивному поведению [39, 40]. Пример кривой поляризации приведен на рис. 17 [26]. [c.38]

Пленки, находящиеся на поверхности металла, будут подвергаться воздействию электролита в первую очередь. Под действием электролита пленки могут разрушаться, и тогда поверхность электроотрицательных участков будет увеличиваться, и общий потенциал металла будет смещаться в электроотрицательную сторону [10]. Но они могут и упрочняться под действием кислорода, находящегося в электролите, или в результате образования новых пленок из продуктов коррозии в этом случае потенциал электрода может смещаться в электроположительную сторону. На потенциал металла может оказывать влияние кислород, находящийся в элёктролите, если он является деполяризатором катодных участков потенциал металла в этом случае может смещаться в электроположительную сторону. В случае когда потенциал электрода является потенциалом второго рода, потенциал металла со временем будет медленно изменяться до наступления равномерного состояния, отвечающего насыщению раствора труднорастворимым соединением, образовавшимся в результате взаимодействия металла и раствора. Указанные факторы изменяют потенциал во времени в опытах с 3 /о-ным водным раствором Na l в пределах 10—100 мв, в зависимости от природы чистых металлов. [c.105]

В процессах коррозии довольно обычны случаи установления потенциалов, подобных потенциалам второго рода, обратимым по отношению к аниону. Чаще это относится к металлам с не очень отрицательными равновесными потенциалами, погруженным в растворы, где образуются малорастворимые соединения этих металлов. Вследствие очень малой растворимости продуктов коррозии быстра достигаются насыщение раствора и выпадение этих продуктов в осадок. Примером может служить установление потенциала меди при ее коррозии в растворах щелочи. В этом случае тфоизведение растворимости L a u+ аон- = 1 очень мало и очень скоро устанавливается характерная для потенциалов второго рода зависимость потенциала медного электрода от активности аниона, в данном случае — гидроксила. Так как активность гидроксил-ионов связана формулой для константы ионизации воды с активностью ионов водоро-да, то потенциал медного электрода будет устанавливаться в зависимости от значения pH щелочного раствора. Характерно, что и в этом случае, как [c.135]

Электрохимическая кинетика — это область науки, изучающая скорость реакции на границе электрода и контактирующей с ним жидкости. Электрохимическая кинетика расширила наше понимание механизма коррозии и позволила практически определять скорость коррозии. Интерпретация коррозионных процессов как суммы частных электродных реакций была разработана Вагнером и Траудом [1 ].В данной главе введены важные понятия электрохимической кинетики — потенциал коррозии (называемый также компромиссным стационарным потенциалом), плотность коррозионного тока, плотность тока обмена и тафелевская зависимость плотности тока от потенциала. В настоящей книге электрохимическая кинетика рассмотрена кратко и в основном [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология