Механизм коррозии гетерогенно электрохимически

Рассмотренный механизм электрохимической коррозии металлов и сплавов в основном принят применительно к двухэлектродной системе. В практических же условиях, учитывая гетерогенность металлической поверхности, обычно имеет место одновременное взаимодействие с раствором электролита разнородных структурных составляющих, примесей других элементов, содержащихся в металле или сплаве, а также влияние на коррозионный процесс различных факторов (неодинаковая концентрация раствора, разная степень нагрева, неодинаковая аэрация и др.). Рассмотрение механизма коррозии таких систем в виде двухэлектродных элементов оказывается недостаточным, так как в этих условиях возникают многоэлектродные макро- и микрогальванические элементы. Как будут вести себя замкнутые в общую цепь электроды с различными начальными потенциалами и поляризационными характеристиками, будет зависеть от многих причин. При решении вопросов коррозии многоэлектродных элементов в первую очередь необходимо установить, [c.55]

Гетерогенно-электрохимический и гомогенно-электрохимический механизмы коррозии обычно накладываются один на другой, реализуясь одновременно. Соотношение скоростей процессов, протекающих ио одному и другому механизму, в зависимости от конкретных условий может изменяться в широком диапазоне, но [c.18]

В настоящее время существуют две теории, объясняющие электрохимический механизм коррозии гетерогенная и гомогенная. [c.16]

При химическом типе коррозии окисление металла и восстановление окислителя протекают в одном акте. Скорость химической коррозии определяется основными закономерностями кинетики химических гетерогенных реакций. В ряде случаев установлена возможность протекания коррозии ио электрохимическому механизму с участием химических реакций. [c.11]

ХИМИЧЕСКИЙ, ГОМОГЕННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ И ГЕТЕРОГЕННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ КОРРОЗИИ [c.148]

Гомогенно- и гетерогенно-электрохимические механизмы коррозии [c.23]

Коррозия металлов — самопроизвольный переход металлов в ионное состояние вследствие взаимодействие их с окружающей средой. В результате коррозии образуются оксиды металлов, их соли, гидроксиды и другие соединения. По механизму протекания коррозия делится на химическую и электрохимическую. Чисто химическая коррозия протекает в неэлектролитах и сухих газах по механизму химических гетерогенных реакции. Электрохимическая коррозия возникает при контакте металлов с электропроводящими средами (электролитами). Этот вид коррозии наиболее распространен [83,89]. [c.16]

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. [c.10]

Современная теория рассматривает коррозию металлов в растворах электролитов в основном как электрохимический процесс, протекающий на поверхности раздела фаз металл-электролит. Она допускает существование одновременно двух механизмов коррозии гетерогенного и гомогенного. [c.27]

Процесс коррозии может протекать по гомогенно-электрохимическому и гетерогенно-электрохимическому механизмам. Для жидких металлов, амальгам и чистых твердых металлов, поверхность которых эквипотенциальна, в любой точке поверхности могут происходить катодный или анодный процессы, скорости которых равны. При наличии на поверхности металла фаз с разными термодинамическими свойствами происходит пространственное разделение катодного и анодного процесса (гетерогенный механизм), возникают так называемые локальные элементы. Как правило, анодный процесс локализуется на менее благородной фазе. Причины возникновения электрохимической неоднородности н типы коррозионных гальванических элементов приведены в табл. 2.3. [c.17]

В тех случаях, когда характер распределения коррозионного разрушения по поверхности можно не принимать во внимание, для трактовки и расчета общей величины коррозии весь коррозионный процесс можно отнести за счет протекания гомогенно-электрохимического механизма, даже если происходит явная дифференциация поверхности на катодные и анодные участки как, например, при структурной коррозии. Наоборот, если важно определение не только величины общего коррозионного эффекта, но и расчет распределения коррозионного поражения по поверхности, т. е. установления топографии коррозионного разрушения, то единственно правильным будет рассмотрение процесса коррозии с привлечением гетерогенно-электрохимического механизма, хотя количественные расчеты в этом случае осложняются вследствие затруднений в определении соотношений поверхностей анодных и катодных участков в различные периоды коррозионного процесса. [c.28]

Под химической коррозией подразумевают процессы взаимодействия металлической поверхности с окружающей средой, протекающие по механизму химических гетерогенных реакций, т. е. когда переход металла в ионное состояние и восстановление окислительного компонента не являются независимыми сопряженными стадиями, разделенными во времени или пространстве (как при электрохимической коррозии), а происходят в одном акте. Важнейшим примером химической коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектропроводными средами (неэлектролитами) или сухими газами. [c.34]

Из теории микроэлементов вытекает, что при отсутствии на поверхности металла разнородных участков процесс коррозии не будет иметь места. Опыты с чистыми металлами (дистиллированным цинком) показывают, что их скорость коррозии значительно меньше, чем технического металла. Однако имеются гомогенные сплавы (амальгамы), которые в то же время разрушаются очень быстро. Гипотеза невозможности растворения гомогенных металлов оказывается в противоречии с опытом и термодинамикой. Для объяснения электрохимического механизма растворения амальгам А. И. Фрумкиным была выдвинута теория гомогенно-электрохимического растворения металлов, не исключающая, а дополняющая теорию микроэлементов — теорию гетерогенно-электрохимического процесса растворения металлов. [c.40]

Коррозия металлов в электролитах наиболее обосновано может быть истолкована на базе гомогенно- или гетерогенно-электрохимического механизма. Какой путь электрохимической коррозии — с дифференциацией катодных и анодных процессов на раздельных, более или менее постоянных участках (гетерогенно-электрохимический механизм), или с перемежающимся протеканием анодного и катодного процессов по всей поверхности (гомогенно-электрохимический) — будет превалировать в данном случае — зависит от условий коррозии и в первую очередь от чистоты металла. [c.149]

В большинстве случаев коррозия протекает по гетерогенно-электрохимическому механизму, т. е. с дифференциацией катодных и анодных процессов на раздельных относительно постоянных участках металла. Однако при некоторых условиях анодные и катодные процессы могут протекать на одном и том же участке, чередуясь во. времени, т. е. по гомогенно-электрохимическому механизму. [c.70]

Приведены сведения о механизме коррозии в гетерогенных средах, об электрокоррозии и электрохимической защите. Описаны эффективные методы и материалы, используемые при пассивной защите от коррозии, а также аппаратура, применяемая при защите подземных сооружений от коррозии. [c.2]

Скорость коррозии (плотность коррозионного тока) можно рассчитать по реальным поляризационным кривым (см. 18). Данные по скорости саморастворения, полученные из электрохимических данных и фактически определяемые по потере массы величины, оказываются довольно близкими для условий, когда не наблюдается концентрационная поляризация. Тем самым подтверждается теория сопряженных электрохимических реакций, объединяющая гомогенный и гетерогенный механизм коррозии металлов. [c.72]

По характеру протекания коррозионного процесса разрушение металла может происходить по двум механизмам — химическому и электрохимическому. Коррозия металлов по химическому механизму обычно протекает в сухих газах и в неэлектролитах и является гетерогенной химической реакцией. Электрохимическое разрушение металлов имеет место при воздействии на металлы и сплавы водных растворов электролитов и влажных газов и является гетерогенной электрохимической реакцией. [c.6]

Можно привести следующие доводы в пользу предположения о преимущественном протекании коррозионных процессов в большинстве практических случаев по гетерогенно-электрохимическому механизму. В большинстве случаев коррозии в нейтральных средах образуются нерастворимые продукты коррозии. Если бы в этих условиях катодные и анодные процессы происходили в одном и том же месте, то это приводило бы к осаждению продуктов коррозии на всей поверхности металла и к быстрому торможению процесса коррозии, чего по большей части, однако, не наблюдается. Например, известно, что железо, сталь и чугун в морской воде и в растворах хлоридов корродируют почти с постоянной скоростью во времени. [c.149]

Диаграмма ири гетерогенно-электрохимическом механизме 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]

Гетерогенно-электрохимический механизм рассматривается как частный случай гомогенно-электрохимического. В основе гетерогенно-электрохимического механизма лежит представление о том, что корродирующий металл представляет собой сложнук> систему многих электродов (участков металла с разными электродными потенциалами). Процесс электрохимической коррозии при этом протекает с пространственным разделением анодной и катодной реакции. Исходным положением по гетерогенно-электрохимическому механизму (теория локальных элементов) является представление о том, что коррозия обусловливается действием гальванических макро- и микроэлементов, возникающих на поверхности металла вследствие электрохимической гетерогенности — неэквипотенциальности ее. Поверхность корродирующего металла рассматривается как сложная в общем случае многоэлектродная система, скорость и распределение коррозионных процессов в которой определяются электрохимической характеристикой и площадью, а также сопротивлением между ними. [c.16]

Механизм коррозии металла в почве определяется термодинамической вероятностью процесса. В почве, которую можно рассматривать как гетерогенный электролит, скорость коррозионного процесса по катодным и анодным реакциям, т, е. электрохимической коррозии, во много раз больше, чем химической. Поэтому принято считать, что почвенная коррозия протекает по механизму электрохимической коррозии, химическая коррозия в почвах практически отсутствует. Исходя из этого положения, явления, лежащие в основе почвенной коррозии, можно объяснить с позиций теории коррозии металлов в электролитах [2]. Известно, что разные металлы в различной степени подвержены коррозии. Чем легче совершается переход дтомов металла в ионы тем больше выделяется свободной энергии и тем менее коррозионностоек данный металл. Мерой этой энергии является значение нормального потенциала. [c.11]

Следует отметить, что химический, гомогенно-электрохимический и гетерогенно-электрохимический механизмы не противоречат и не исключают, а, наоборот, дополняют друг друга. Существует вероятность, что коррозионный эффект будет определяться как общий результат реализации всех трех возможных путей развития коррозионного процесса. Однако, несмотря на то, что указанные три механизма коррозионного процесса могут протекать параллельно как в значительной мере независимые, для целей обсуждения и расчета часто вполне допустимо выделение основного превалирующего механизма и условное отнесение всего эффекта коррозии к одному механизму. [c.149]

В табл. 3 на рисунках показаны основные типы электрохимической гетерогенности, от которых в первую очередь зависят различные виды коррозионных разрушений. Факторами, определяющими вид разрушения, являются характер электрохимической гетерогенности и стабильность распределения анодных и катодных участков по поверхности во времени. В некоторых случаях электрохимическая гетерогенность поверхности сплава связана с образованием стабильно работающих коррозионных пар, что приводит к ярко выраженной местной коррозии, например, контактная коррозия разнородных металлов, коррозия вследствие неравномерной аэрации, межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание. Подобные виды коррозии надо относить к явно гетерогенно-электрохимическому механизму коррозии. В других случаях, например, при структурноизбирательной коррозии, вследствие вытравливания отдельных кристаллитов, расположение катодов и анодов коррозионных пар не жестко фиксировано на поверхности. Это также приведет к местной коррозии, но, естественно, уже в микромасштабах. Примером может служить выявление ноликристаллической структуры металла при травлении шлифа. В микромасштабе подобный вид коррозионного разрушения можно условно рассматривать и как равномерный. [c.24]

Таким образом, в общем случае, термодинамически возможный коррозионный процесс способен осуществляться одновременно тремя параллельными путями (механизмами) 1) химическим 2) гомогенно-электрохимическим 3) гетерогенно-электрохимическим. Однако, в некоторых случаях для упрощения расчетов вполне допустимо условно относить общий эффект коррозии к какому-нибудь одному преобладающему механизму. В случае электропроводной коррозионной среды (электролита) как правило, значительно чаще наблюдается электрохимический механизм и, за исключением особых случаев, его можно считать доминирующим. Какой при этом вариант будет преобладать — гетерогенный или гомогенный электрохимический — зависит от условий. Повидимому, преимущественное протекание процесса коррозии по гомогенно-электрохимическому механизму следует относить только к случаю коррозии особо чистых металлов, не имеющих структурных неоднородностей на поверхности, например, к жидким. В обычных случаях коррозии конструкционных металлов и сплавов надо предполагать преимущественное развитие процесса по гетерогенно-электрохимическому механизму. На это указывает обычно наблюдаемый макро- или микронеравномерный характер коррозионных разрушений или избирательное растворение компонентов сплава. [c.25]

Непосредственное изучение работы коррозионных микропар, проведенное Акимовым и Голубевым [20, 27], впервые позволило на основе прецизионной методики измерять потенциалы катодной и анодной составляющих сплава в процессе коррозии. На основании этих данных и известных поляризационных кривых для структурных составляющих сплава были построены кривые распределения плотности тока по корродирующей поверхности и рассчитана общая величина тока, воспроизводимого коррозионным микроэлементом. Для всех исследованных этими авторами случаев коррозии гетерогенных сплавов было доказано близкое совпадение величин коррозии, рассчитанной по величине тока и наблюдаемой непосредственно по убыли -веса образца. Это было прямым доказательством основной роли локально-электрохимического механизма коррозии для обследованных случаев. [c.150]

Исходя из необходимости трактовки местных коррозионных разрушений, в данной книге в большинстве случаев проводится разбор явлений электрохимической коррозии на базе гетерогенно-электрохимического механизма. [c.151]

Химический, гомогенно-электрохимический и гетерогенно-электрохимиче ский механизмы коррозии. .......... [c.588]

Наиболее общий механизм коррозии — гомогенно-электрохимический, т. е. когда катодный и анодный процессы сопряжены и в пространстве и во времени. Однако для условий, когда пространственное разделение катодного и анодного процессов энергетически более выгодно, коррозия цроисходит по гетерогенно-элек-трохимическому механизму. [c.16]

II структурной микронеоднородностью (гетерогенный механизм коррозии), так и флуктуирующие субмикропары (гомогенный электрохимический механизм) [1]. [c.58]

Под химической коррозией подразумевают взаимодействие металлической поверхности с окружающей средой по механизму химических гетерогенных реакций, т. е. когда атом металла с находящимися в его сфере валентными электронами непосредственно взаимодействует с молекулой реагента, например кислорода, воды, кислоты. Отсюда, переход металла в ионное состояние (окисление металла) и восстановление окислительного компонента ие являются независимыми соиряженнымн стадиями, разделенными во времени или пространстве (как при электрохимической коррозии), а происходят одновременно (в одном акте). В данном случае не предполагается переход валентного электрона атома металла к чаотице реагента восстановителя (акцептору) через компактный металл. Электронный переход совершается непосредственно от атома металла к акцептору и, следовательно, этот механизм не требует постулирования существования свободных электронов в металле и ионов в растворе (хотя их наличие также не препятствует протеканию реакции по этому механизму). [c.13]

Широко распространено мнение, что гетерогенная структура металлического сплава всегда соответствует усгановлению большей скорости коррозии сплава. Часто пониженная устойчивость сплава связывается непосредственно с наличием в нем катодных загрязнений (микрокатодов) Отсутствие такой прямой связи между увеличением катодных примесей в сплаве и повышением скорости коррозии иногда трактуется как довод против электрохимического механизма коррозии в данном случае [12] [c.433]

Химическая коррозия подчиняется основным законам чисто химической кинетики гетерогенных реакций и относится к случаям коррозии, не сопровождающимся электрическим током (например, коррозия в неэлектролитах или сухих газах). Элек-фохимическая коррозия подчиняется законам электрохимической кинетики и относигся обычно к случаям коррозии с возможностью протекания электрического тока (например, коррозия металлов в электролитах). Более глубокое различие механизмов коррозии этих двух типов будет рассмотрено ниже. [c.14]

К решению вопроса о том, когда трактовать процесс коррозии в электролитах на основе гетерогенно-электрохимического механизма, а когда на основе гомогенно-электрохимического механизма, можно подойти также и без попыток определить истинное количественное соотношение между эффективностью работы макро- и микроэлектрохимических пар, с одной стороны, и субмикроэлектрохимических пар, с другой стороны. [c.150]

Наоборот, если важно определение не только величины общего коррозионного эффекта, но также и конкретное знание распределения коррозионного поражения на поверхности, т. е. топография корро-зиоН Ного разрушения, то единственно правильным будет рас-смотрен ие процесса коррозии с привлечением гетерогенно-электрохимического механизма. Это утверждение остается правильным как ирц больших омических сопротивлениях корршионных пар, так и в тех случаях, когда омическое сопротивление е играет существенной роли, а общая скорость коррозии определяется только кинетикой катодного и анодного про цессов. [c.151]

Почти всегда при работе макрокоррозионных пар, а также довольно часто и при работе микрокоррозионных пар (как, например, при трактовке межкристаллитной, точечной или структурно-избирательный коррозии) следует учитывать топографию коррозии, так как при этих типах коррозии вследствие достаточно постоянного положения анодных участков отмечается выраженный местный (макро- или микроэлектрохимиче-ский) характер разрушения. Поэтому большинство практических вопросов коррозии могут получить достаточно полное толкование только на основе приложения гетерогенно-электрохимического механизма коррозии. [c.151]

Первое направление — создание путем подходящего легирования более совершенного экранирующего слоя продуктов коррозии, дающего юбщее повышение коррозионной устойчивости сплава,— имеет сравнительно ограниченные возможности для повышения устойчивости против электрохимической коррозии. Причина этого, по-видимому, заключается в том, что достаточно полного экранирования при электрохимической коррозии в электролитах продукты коррозии, как правило, дать не могут, так как образование этих продуктов (при гетерогенно-электрохимическом механизме коррозии) будет происходить не непосредственно на анодных поверхностях, а в растворе между анодными и катодными участками. Можно ожидать заметно большей зашиты в результате уплотнения вторичных продуктов коррозии и образования защитных слоев в условиях протекания коррозионного процесса в атмосферных условиях. В качестве конкретного примера можно указать на повышение коррозионной устойчивости меди при ее легировании цинком или алюминием, т. е. на повышенную коррозионную устойчивость латуней и алюминиевых бронз по сравнению с чистой медью. Повышенная устойчивость медистых сталей по сравнению с обычными конструкционными сталями должна в некоторой мере объясняться также уплотнением продуктов коррозии, хотя в данном случае, помимо этого фактора, как будет разобрано ниже, значительную роль играет анодное торможение. Однако для повышения устойчивости сплава по отношению к химической коррозии и, в частности, к имеющей такое большое значение в технике газовой высокотемпературной коррозии этот путь будет являться основным. [c.438]