Оксидный пассивирующий

При растворении следует стремиться к тому, чтобы вещество растворилось полностью, независимо от того, полный или неполный анализ требуется провести. Многие неорганические соли и некоторые органические соединения хорошо растворяются в воде, подкисленной минеральными кислотами, чтобы предотвратить гидролиз (соли железа, висмута и др.). Органические соединения хорошо растворяются в органических растворителях - спирте, ацетоне, хлороформе и др. Большинство металлов и сплавов, а также оксидов, карбонатов, сульфидов и др. растворяется в разбавленных или концентрированных кислотах. Выбор кислот осуществляется на основании химических свойств растворяемых веществ. Так, сплавы и оксиды железа лучше растворять в хлороводородной (соляной) кислоте вследствие склонности Ре " к образованию хлоридных комплексов хром и алюминий не растворяются в азотной кислоте из-за образования на поверхности пассивирующей оксидной пленки и т.д. [c.49]

На воздухе алюминий покрывается очень прочной тончайшей (10 м) оксидной пленкой, которая несколько ослабляет металлический блеск алюминия. Благодаря оксидной пленке поверхность алюминия приобретает высокую коррозионную стойкость. Это прежде всего проявляется в индифферентности алюминия к воде и водяному пару. Вследствие образования защитной пленки алюминий устойчив по отношению к концентрированным азотной и серной кислотам. Эти кислоты на холоду пассивируют алюминий. Склонность к пассивированию позволяет повышать коррозионную стойкость алюминия путем обработки его поверхности сильными окислителями (например, КгСгаО ) или с помощью анодного окисления. При этом толщина оксидной пленки возрастает до 3-10 м. При высоких температурах прочность защитной пленки резко снижается. Если механическим воздействием снять оксидную пленку, алюминий становится крайне реакционноспособным. Он энергично взаимодействует с водой и водными растворами кислот и щелочей, вытесняя водород и образуя катионы или анионы. Взаимодействие алюминия с растворами кислот протекает по уравнению реакции [c.267]

Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

Остановимся на некоторых особенностях строения и роста фазовых оксидных слоев. По структуре и свойствам эти слои делят на сплошные (плотные) и пористые. Примером сплошных слоев могут служить пассивирующие слои на тантале, цирконии, алюминии, ниобии. Сплошные слои имеют стеклообразную или аморфную структуру, обладают достаточно большим электрическим сопротивлением и иногда проявляют выпрямляющее действие, проводя ток лишь тогда, когда металл является катодом. Типичным примером пористых слоев могут служить оксидные и гидроксидные слои на кадмии, цинке, магнии. Эти слои имеют кристаллическую структуру и низкое электрическое сопротивление (порядка нескольких омов). Возможно также образование слоев смешанного типа. Так, на алюминии в сернокислых растворах можно наблюдать сплошной слой со стороны металла и пористый со стороны раствора. Кроме того, при поляризации электрода или во времени могут происходить переход одного типа слоя в другой, кристаллизация аморфных слоев, изменение их состава и структуры. [c.368]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции Т + + 2ё Л составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов Т " [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует ТЮ . Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Т , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение (Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Сродство поверхности кремния к кислороду и связанная с этим склонность к формированию тонких оксидных пассивирующих покрытий позволяют при определенных условиях сместить процесс, протекающий на границе кремний—электролит в сторону образования более толстого слоя оксида. Это обычно достигается подачей на кремниевый электрод высокого положительного потенциала. Катодом при этом может служить любой инертный в данном электролите металл (платина, тантал,и т. п.). На практике невозможно получить анодные окисные пленки толще нескольких тысяч ангстрем. Это обусловлено тем, что предельный потенциал, достигаемый в процессе анодного окисления кремния, определяется электрической прочностью оксида. Кроме того, задаваемая величина тока, определяющая скорость роста оксида, также должна быть ограничена, поскольку в противном случае возможен сильный разогрев электролита, кремниевого анода, что делает процесс неуправляемым и сильно ухудшает качество образующейся пленки. [c.116]

Большая химическая активность ванадия, ниобия и тантала обнаруживается только при высоких температурах, разрушающих оксидные пассивирующие пленки (особенно у тантала). [c.413]

Как известно, пассивирование, обусловленное возникновением оксидного пассивирующего слоя, который защищает металл от дальнейшего коррозионного разрушения, сопровождается депротонированием и заменой молекул воды меньшими по размеру ионами кислорода. При этом происходит переход от водородных связей в структуре воды к ионной связи в окисном слое металла. Депротонирование может [c.72]

В расплавах сульфатов щелочных металлов в условиях работы газовых турбин (при температурах выше 873 К и в присутствии Оа) Fe, Ni, Со— неустойчивы. Их стойкость может быть повышена добавкой хрома, при введении массовой доли хрома от 6 до 24 % при 898. .. 1075 К коррозионная стойкость сталей возрастает. На их поверхности формируются оксидные пассивирующие слои. Защитные свойства оксидны х слоев улучшаются в условиях, анодной поляризации хромистых сталей при потенциалах более отрицательных, чем потенциал перехода в область перепассивации кр- Анодная поляризация хромистых сталей при потенциалах положительнее приводит [c.386]

В пленочной теории, по которой наступление пассивного состояния связано с поверхностным оксидным слоем, большое внимание уделяется его возникновению и формированию. Основными факторами, определяющими этот процесс, являются потенциал металла, а также концентрации ионов металла и ОН- Потенциал металла должен быть достаточно положительным для того, чтобы обеспечить устойчивое состояние данного оксида. Концентрации металлических и гидроксильных ионов должны быть достаточно велики, чтобы стало возможным образование соответствующих основных солей или гидроксидов, последующие превращения которых приводят к пассивирующим оксидам. Пассивность должна наступать тем легче, чем выше электродная поляризация ири анодном растворении металла и чем ниже скорость удаления ионов металла от поверхности электрода. [c.483]

Так, механизм действия хлорсодержащих соединений при трении заключается в образовании на металле пленок хлоридов железа или его хлорорганических солей [251, 276]. В присутствии влаги возможен гидролиз продуктов частичного разложения хлоридов с образованием хлор-иона и иона гидроксо-ния. В этом случае пассивирующие оксидные пленки РеО и РегОз теряют способность предохранять поверхностные слои металла от проникания в них хлор-ионов, в результате чего возникает коррозионное поражение металла и снижаются противоизносные свойства присадок. [c.262]

Согласно оксидно-пленочной теории, критический потенциал — это. потенциал, необходимый для создания в пассивирующей пленке электростатического поля, способного стимулировать проникновение ионов С1 к поверхности металла [40]. Другие анионы также могут проникать в оксид, в зависимости от их размера и заряда. Примеси этих анионов улучшают ионную проводимость и благоприятствуют росту оксида. В конечном счете оксид или разрушается из-за конденсации мигрирующих вакансий, или его катионы растворяются в электролите на границе раздела сред в обоих случаях начинается питтинг. Предшествующий питтингообразованию индукционный период зависит от времени, которое требуется С1 для проникновения через оксидную пленку. [c.87]

Таким образом, для понимания механизма пассивации необходимо изучение закономерностей образования, роста и свойств оксидных слоев. Для этого используют разнообразные электрохимические, а также оптические методы (см. 17), из которых особый интерес представляет эллипсометрический метод, позволяющий исследовать состояние поверхности металла непосредственно при измерении потенциостатических поляризационных кривых. Был разработан иодидный метод отделения пассивирующей пленки от металла, который основан на том, что раствор 1а+К1 проникает через поры пленки к поверхности металла и растворяет его. Отделенный от металла тонкий пассивирующий слой может быть далее подвергнут электронно-микроскопическому ис- [c.367]

Рост непористых слоев происходит, если через эти слои возможна диффузия ИОНОВ растворяющегося металла и электронов, анионов, атомов кислорода или гидроксильных групп. Согласно теории К. Вагнера движение ионов определяется градиентом их электрохимического потенциала внутри пассивирующего слоя. При небольшой толщине оксидного слоя внутри него возникает электрическое поле большой [c.368]

Считается, что концентрированная азотная кислота создает на поверхности алюминия защитную оксидную пленку, и что наиболее сильным пассивирующим (создающим защитную пленку) действием обладает дымящаяся азотная кислота (р=1,5). Проверьте (см. № 27—51), будет ли пассивировать алюминий концентрированная, но не дымящаяся азотная кис-. лота. Если в лаборатории нет дымящей азотной, то можно взять кислоту с плотностью 1,4, добавить к ней несколько капель спирта (или сахар), чтобы в ней образовались оксиды азота и она приобрела желтый цвет. Попытайтесь выяснить, что является непосредственным пассивирующим началом — сама азотная кислота или оксиды азота (какие ). [c.384]

Постарайтесь на основании результатов исследований № 27—53, 27—54, 27—55 сформулировать выводы о соотношении размеров галогенид-иона и кристаллической ячейки оксида (пассивирующей оксидной пленки), приводящей к ослаблению или усилению коррозии металла. [c.385]

В холодной серной кислоте Ре, А1, Сг устойчивы они пассивируются за счет образования оксидной пленки. [c.331]

Концентрированная ННОз — сильный окислитель. Из металлов в ней устойчивы лишь Аи, Р1, КН 1г, И, Та металлы А1. Ре, Со, N II Сг (а также нержавеющие стали) она пассивирует (по-види мому,- в результате образоваиня малорастворимой оксидной плен ки). При окислении веществ азотной кислотой как правило полу чается смесь продуктов ее восстановления. Оии зависят от приро ды восстановителя, температуры и концентрации кислоты (рис. 3.51). Обы-чио среди продуктов восстановления преобладают 1ЧЮ и N02. Активные металлы (М , 2п и др.) восстанавливают разбавленную HN0з до NH4N0з. Запись уравнений окислительно-восстановительных реакций с участием НГ Оз обычно условна — указывают только один продукт восстановления, который образуется в большем количестве. [c.410]

Плотную защитную оксидную пленку можно искусственно получить при невысокой температуре и на железе. Это достигается действием сильных окислителей (например, крепкой азотной кислотой). При этом, как говорят, железо пассивируется. Образующийся слой окиси металла настолько тонок, что незаметен на вид [c.358]

Концентрированная азотная кислота переводит олово в гидратированный оксид ЗпОг-пНгО, а свинец пассивирует (образуется оксидная пленка). [c.203]

Под действием концентрированных кислот - окислителей на некоторых металлах образуется устойчивая оксидная пленка. Это явление называется пассивацией. Так, в концентрированной серной кислоте пассивируются (и не реагируют с ней) такие металлы как Ве, Bi, Со, Ре, М и КЬ, а в концентрированной азотной кислоте-металлы А1, Ве, В1, Со, Сг, Ре, ЫЬ, №, РЬ, ТЬ и и. [c.158]

Во многих случаях в технике имеют значение оксиды, образующиеся на поверхности металлов при соприкосновении с кислородом в виде так называемых оксидных пленок. Образование оксидных пленок является помехой при горячей обработке металлов, но во многих случаях, если образующаяся оксидная пленка равномерна, тонка и прочна, она предохраняет металл от дальнейшего окисления и является таким образом важным условием его химической устойчивости. Если оксидная пленка не растворима в воде, кислотах и других жидкостях, то она делает металл коррозионно устойчивым во многих агрессивных средах, или, как говорят, пассивирует металл. Часто для повышения стойкости на поверхности металлов искусственно создают оксидную пленку посредством так называемого процесса оксидирования. [c.16]

В отличие от металлов группы УВ способность пассивироваться снижается с повышением порядкового номера. Фактически один только хром сохраняет пассивность в широком интервале температур за счет образования устойчивой оксидной пленки. Молибден и вольфрам не пассивируются, особенно в области высоких температур, так как оксиды их летучи при температурах ниже температуры плавления самих металлов. Эти свойства молибдена и вольфрама требуют особых мер защиты деталей и конструкций из этих металлов при высоких температурах. [c.102]

Отношение к воде. Марганец в компактном состоянии пассивируется оксидной пленкой, а в порошке химически активен. [c.117]

Концентрированная азотная кислота, содержащая NO2, может пассивировать железо, кобальт и никель, создавая на их поверхности оксидные пленки. [c.129]

Изложены модельные представления о процессе выделения кислорода на поверхности запассиви-рованного металла. Рассмотрены области пассивности и транспассивного перехода. Установлена роль ионного переноса в решетке оксидного пассивирующего слоя и его полупроводниковых свойств в механизме выделения кислорода. [c.191]

При обычных условиях поверхностная оксидная пленка загци-щает хром, молибден и вольфрам от действия воды. Наиболее сильно пассивирована поверхность хрома, который при обычной температуре не реагирует с окисляющими кислотами, в том числе и с царской водкой однако хром реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами. Процесс взаи.модействия хрома с кислотами может проходить в две стадии [c.282]

Концентрированная азотная кнелота, содержащая растнореиный диоксид азота К Ог, можег пассивировать железо, создавая па его поверхности оксидную пленку. Пассивированное таким образом железо не подвергается воздействию растворов кислот и солей малоактивных металлов. [c.302]

Взаимодействие кислорода с чистой поверхностью металла протекает в три этапа I) адсорбция кислорода, 2) иуклеация, т. е. образование зародышей, 3) рост сплошной оксидной пленки. На первых стадиях адсорбции пленка состоит из атомов кислорода, так как свободная энергия адсорбции атомов кислорода превышает свободную энергию диссоциации его молекул. Методом дифракции медленных электронов удалось установить, что атомы некоторых металлов входят в состав адсорбционной пленки и образуют относительно стабильную двухмерную структуру из ионов кислорода (отрицательно заряженных) и металла (положительно заряженных). Как уже говорилось в отношении пассивирующей пленки (разд. 5.5), адсорбционная пленка, составляющая доли монослоя, термодинамически более стабильна, чем оксид металла. На никеле, например, она сохраняется вплоть до точки плавления никеля [1 ], тогда как N 0 разрушается вследствие растворения кислорода в металле . Дальнейшая выдержка при низком давлении кислорода ведет к адсорбции на металле молекул Оа, проникающих сквозь первичный адсорбционный слой. Так как второй слой кислорода связан менее прочно, чем первый, он адсорбируется не диссоциируя. Возникающая в результате структура более стабильна на переходных, чем на непереходных металлах [2]. Любые дополнительные слои адсорбированного кислорода связаны еще слабее, и наружные слои становятся подвижными при повышенных температурах, о чем свидетельствуют рентгенограммы, отвечающие аморфной структуре. Вероятно, ионы металла входят в многослойную адсорбционную пленку в нестехиометрических количествах и к тому же относительно подвижны. Например, обнаружено, что скорость поверхностной диффузии атомов серебра и меди выше в присутствии адсорбированного кислорода, чем в его отсутствие [3]. [c.189]

После наступления пассивности восстановление пассиватора в отсутствие растворенного кислорода продолжается с низкой скоростью, эквивалентной /пае (<0,3 мкА/см — значение рассчитано из данных по скорости коррозии железа в хроматных растворах). При этом постепенно накапливаются оксиды железа и продукты восстановления хроматов. Возрастанию скорости восстановления способствуют факторы, увеличивающие /пао напр"Ьмер рост активности ионов Н+, повышение температуры, присутствие ионов I . Экспериментально установлено потребление хромата падает со временем, отчасти потому, что образующийся со временем вторичный оксидный слой уменьшает площадь поверхности, на которой должно происходить возобновление пассивирующей пленки. [c.262]

Дрейли и Разер 2, 8] объясняют наблюдаемые факты тем, что выделяющийся на поверхности раздела металл—оксид газообразный водород разрушает защитную оксидную пленку. Если алюминий контактирует с более электроотрицательным металлом либо легирован никелем или железом, то можно предполагать, что ионы Н+ разряжаются на катодных участках, а не на алюминии, и оксидная пленка остается неповрежденной. Однако полезное действие катодных участков можно также объяснить [91 анодной пассивацией или катодной защитой алюминия. Это влияние сходно с действием легирующих добавок платины и палладия (или контакта с ними) на нержавеющую сталь аналогичным образом эти металлы пассивируют также титан в кислотах (см. разд. 5.4). [c.344]

Области диаграммы, в которых устойчиво существуют РегОз и Рез04, иногда называют областями пассивности, исходя из предположения, что на железе при этих значениях и pH образуются защитные оксидные пленки. Это справедливо только в той степени, в какой пассивность может быть обусловлена диффузионным барьером, создаваемым оксидным слоем (определение 2 в гл. 5). В реальных условиях в средах типа растворов Н2304 или N03 линия, отвечающая Фладе-потенциалам, выше которых наблюдается пассивность железа, параллельна линиям а и 6 и пересекает = 0,6 В при pH = 0. Это указывает, что пассивирующая пленка (определение 1 в гл. 5) видимо не представляет собой равновесный стехиометрический оксид железа, как это уже отмечалось в разд. 5.5 . [c.404]

Известно, что азотная кислота пассивирует титан, образуя на его поверхности плотную оксидную пленку. Однако при повреждении последней титан окисляется до метатитановой кислоты НаТЮз, выделяющейся в виде студенистого осадка. Написать уравнения реакций взаимодействия титана с разбавленной и концентрированной азотной кислотой, если в первом случае при этом выделяется оксид азота, а во втором — диоксид азота. [c.247]

Отношение к кислотам и щелочам. Соляная и разбавленная серная кислоты окисляют Ре, Со и Ni до Э (П). Концентрированные HNO3 и H2SO4, а также царская водка окисляют железо до Э (П1), а кобальт и никель — до Э (П). Под действием дымящей HNO3 на холоде железо, кобальт, никель пассивируются, образуя на поверхности оксидные слои. При 600 С никель взаимодействует с расплавленными щелочами. Водные растворы щелочей на металлы не действуют. [c.396]

Пассивирующие покрыти.я - оксидные, силикатные и др. пленки, эмапи. [c.173]

С, т. кип. 86° С. Смешивается с водой во всех отношениях. Азеотроп-ная смесь с водой содержит 68,4% НХОз и кипит при 121,9° С. Обычная 96—98%-ная НКОз — жидкость красно-бурого цвета. А. к. — сильный окислитель, реагирует почти со всеми металлами, образуя с ними соответствующие оксиды или соли — нитраты и выделяя оксиды азота. Устойчивы к действию А. к. золото, платина, родий, иридий и тантал. Такие металлы, как железо, хром, алюминий, пассивируются концентрированной А. к. за счет стойкости к действию А. к. оксидной пленки, образующейся на ее поверхности. Концентрированная А. к. окисляет серу до серной кислоты, фосфор — до фосфорной. Многие органические соединения под действием А. к. разрушаются и воспламеняются. Разбавленная А. к. более слабый окислитель, чем концентрированная продуктами восстановления ее сильными восстановителями могут быть гемиоксид азота, свободный азот н нитрат аммония. В лаборатории А. к. получают действием на ее соли концентрированной N3804 при нагревании. В промышленности разбавленную (45—55%) А. к. получа- [c.11]

Разработайте методику создания оксидной пленки на алюминии электролитическим способом и проверьте ее пассивирующее действие в растворах кислот и солей (например, Си304). [c.386]

От хрома к волы зраму, в отличие от металлов VB-подгруппы, снижается способность металлов переходить в пассивное состояние фактически только хром способен пассивироваться в широком интервале температур за счет образования на его поверхности оксидной пленки. Молибден и вольфрам не переходят в пассивное состояние, особенно в области высоких температур, так как нх высшие оксиды летучи при температурах, ниже температуры плавления самих металлов. Это свойство не позволяет использовать молибден и вольфрам как конструкционные материалы без особых мер их защиты при высоких температурах. [c.379]

Физические и химические свойства. Железо — металл серебристо-белого цвета. Плотность его 7,87, температура плавления 1539 °С. В ряду активности железо стоит до водорода и сравнительно легко раЛворяется в соляной и разбавленной серной кислотах с выделением водорода. При действии концентрированной серной и азотной кислот железо пассивируется, покрывается тонкой оксидной пленкой и, следовательно, [c.277]

Вещества, способствующие в определенных условиях переходу металла в пассивное состояние, называюся пассиваторами (пассивирующие вещества). Таковыми, как мы видели, являются кислород воздуха и окислители в растворах. Пассивирующим действием на железо обладает также гидроксил-ион ОН, Оксидные пленки можно также получать окислением металла на аноде электролизной ванны (анодное окисление металла, или анодирование — стр. 348). [c.358]