Восстановление растворенного кислорода на поверхности корродирующего

Рис. IV, 10. Поляризационные кривые, описывающие восстановление кислорода в водном растворе на поверхности корродирующего металла.

На фиг. 50 приведены графики скорости коррозии этих же сплавов в аэрированных 0,1 н. растворах КС1. Все они корродируют примерно с одинаковыми скоростями [54]. В нейтральных растворах основной катодной реакцией является восстановление кислорода, а эта реакция не зависит от состава поверхности цинковых спла-вов . [c.97]

Таким образом, электрохимическая коррозия состоит в протекании окислительно-восстановительных реакций на металле. Корродирующий участок поверхности металла (анод) окисляется (растворяется), и одновременно с этим процессом на катоде происходит восстановление (выделение) водорода, кислорода или другого вещества из раствора. [c.29]

По механизму процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металлов. В первом случае протекает обычная гетерогенная химическая реакция между атомами металла и металлоида, например высокотемпературное окисление металлов кислородом, окисление поверхности алюминия на воздухе, взаимодействие металлов с серой и хлором. Во втором случае коррозионный процесс протекает в растворах электролитов и окисление-восстановление осуществляется электрохимическим путем. Скорость электрохимической коррозии в отличие от химической зависит от потенциала корродирующего металла. Однако, как было недавно показано Я. М. Колотыркиным и сотрудниками, и в электролитах окисление металлов при коррозии осуществляется как электрохимическим, так и частично химическим путем (например, растворение хромистых сталей в кислотах). [c.223]

Влияние примесей на коррозию с кислородной деполяризацией. На стр. 86, 293 отмечалось, что в то время как примеси оказывают большое влияние на коррозию цинка в кислотах, где катодной реакцией является выделение водорода, их влияние незначительно в случае коррозии цинка, частично погруженного в раствор хлористой соли, т. е. в случае, когда катодный процесс заключается в восстановлении кислорода. Бианки обнаружил, что влияние примесей на скорость коррозии в таких случаях может зависеть от формы сосуда, в котором производится опыт. Он изучал поведение образцов цинка, предварительно обрабатывавшихся в кислоте, что приводит к концентрированию катодных примесей в цинке на поверхности, испытывая их при неполном погружении в нейтральном растворе хлористого натрия в узких и в широких сосудах (фиг. 159, е, ж и з). Как правило, коррозия в широком сосуде протекала быстрее, чем в узком. Образцы цинка, не обрабатывавшиеся в кислоте, корродировали медленнее, причем скорость коррозии не зависела от формы образца. Ясно, что катодные примеси действуют,. [c.765]

Цинк. На рис. 66 приведены кривые катодной поляризации цинка в пленках электролита различной толщины. Если в объеме раствора нейтральных солей цинк корродирует со смешанной кислородно-водородной деполяризацией, то в тонких пленках того же электролита, вследствие почти беспрепятственного поступления кислорода к поверхности металла, имеет место преимущественно кислородная деполяризация. Из рисунка видно, что скорость катодного процесса с уменьшением толщины пленки электролита резко возрастает. В пленке толщиной 100 мк цинк работает в качестве катода весьма эффективно, т. е. электрод почти не поляризуется. Скорость восстановления кислорода в тонком слое 100 мк, например при потенциале —0,8 в, увеличивается на цинке в 30 раз. Разность эффективных потенциалов двух электродов, один из которых погружен в раствор, а другой покрыт пленкой электролита, составляет при плотности тока 100 мка см 400—500 мв. Таким образом, чем тоньше пленка электролита, [c.107]

Выделим основные стадии процесса обесцинкования латуней, которые могут быть- заторможены с помощью инги> биторов. Для а-латуни, корродирующей в аэрированном водном растворе электролита это ионизация цинка и меди, а также восстанЬвление (обратное осаждение) ионов меди и восстановление молекулярного кислорода. В случае - и (a-j- )-латуни к этим процессам прибавляется стадия фазовой перегруппировки атомов меди н а поверхности с образованием, новой фазы. [c.181]

Анодное разрушение алюминия чрезвычайно локализовано и хотя анодная поляризационная кривая начинается с более отрицательного уровня,, чем для цинка, она более крутая, и точка пересечения поляризационных кривых, определяющая стационарный потенциал, может лежать при более положительных потенциалах, так что цинк может быть использован для катодной защиты алюминия (стр. 179). Эффективный потенциал алюминия зависит от состава растворов, будучи, как обычно, более активным (более отрицательным) в растворе хлоридов, которые стимулируют анодную реакцию (стр. 223). Таким образом, в соленой воде алюминий, являясь эффективным анодным покрытием по отношению к стали, будет давать катодную защиту на ней при условии, что поверхность корродирующей стали не слишком велика, в то время как в большинстве водопроводных вод алюминий является либо катодом по отношению к стали, либо недостаточно аноден,. чтобы обеспечить необходимый защитный ток (фиг. 101, в). Это было показано в ранних опытах на стальных полосах, покрытых алюминием методом шоопирования. Образцы изгибались для того, чтобы повредить покрытие и погружались в воду. В водопроводной воде Кембриджа (содержащей-бикарбонат кальция, но практически не содержащей хлоридов) ржавление начиналось примерно через 3 часа, в то время как в 0,5 к. раствора NaQ сталь не обнаруживала коррозии даже через 31 сутки. Образцы, покрытые цинком методом распыления, защищались в обоих, электролитах, но разрушение в растворе хлорида протекает более быстро, чем в случае покрытия алюминием если цинк почти израсходован, образцы начинают ржаветь,, и это происходит через 20—27 суток в зависимости от толщины покрытия. Было сделано заключение, что там, где имеется риск повредить покрытие, необходимо в пресной воде применять цинковое покрытие, а для растворов солей, в которых любой из этих металлов дает защиту вначале, алюминиевое покрытие предпочтительнее, поскольку защита будет более длительной. Там, где в покрытии не было царапин, образец, покрытый алюминием распылением, не обнаруживает коррозии в водопроводной воде. Это может быть обусловлено тем, что поры блокируются продуктами коррозии, или тем, что поры не проникают до стали. Иммунитет стали в растворе хлорида в местах изгибов обусловливается катодной защитой царапины, образующиеся при изгибе стали, слишком широки, чтобы можно было бы говорить о блокировании их продуктами коррозии [116]. Иногда катодная защита раепыленньш алюминиевым покрытием начинает проявляться лишь через некоторое время. Если какой-либо металл, покрытый окисной пленкой, приводится в соприкосновение с раствором, то нужно время, чтобы микроскопические разрушения разрослись в определенную площадь коррозии. В случае алюминия разрушения наблюдаются только в условиях, когда доставка кислорода мала (стр. 199). Потенциалы алюминиевой полосы, частично погруженной в 0,1 . КС1, сдвигаются со временем в положительную сторону, что указывает на восстановление пленки, в то время как потенциал цинковых железных или стальных образцов в этих же условиях смещается в отрицательную сторону, что указывает на разрушение пленки [117]. [c.584]

Гатос [20] показал, что оптимальное игнибирование стали в воде с pH = 7,5, содержащей 17 мг/л Na l, происходит при концентрациях, превышающих 0,05 % бензоата натрия или 0,2 % натриевой соли коричной кислоты. С использованием радиоактивного изотопа в качестве индикатора, на поверхности стали, погруженной на 24 ч в 0,1, 0,3 и 0,5 % растворы бензоата натрия, было обнаружено, соответственно, всего лишь 0,07, 0,12 и 0,16 мономолекулярного слоя бензоата (0,25 нм , фактор шероховатости 3). Эти данные подтверждают полученные ранее [12] результаты измерений в бензоате с использованием индикатора С. Чтобы объяснить, почему столь малое количество бензоата на поверхности металла может увеличивать адсорбцию кислорода или в определенной степени уменьшать восстановление кислорода на катодных участках, требуются дальнейшие исследования. Этот эффект характерен именно для катодных участков на железе, так как при контакте железа с золотом в 0,5 % растворе бензоата натрия восстановление кислорода на золоте, видимо, не замедляется, и железо продолжает корродировать. [c.264]

На рис. 1.15 дана анодная кривая АВСО, определенная потенциостати-чески для системы металл— среда, которая подвергается изменению в точке В. По мере того как потенциал становится более положительным, плотность тока возрастает в активной области АВ и достигает критической величины (критической плотности тока г кр), при которой скорость коррозии внезапно падает благодаря образованию защитной окисной пленки на поверхности металла. В этом случае говорят, что металл пассивен и скорость его коррозии, которая зависит от окисной пленки, значительно меньше, чем в активных условиях. Пассивное состояние определяется также окислительно-восстановительным потенциалом раствора и кинетикой катодной реакции. Линия ПК описывает восстановление ионов Н+ на катоде, когда металл активно корродирует в кислоте. Скорость коррозии и коррозионный потенциал определяются пересечением этой линии и анодной кривой в точке 7. В электролите с высоким окислительно-восстановительным потенциалом, который получают насыщением восстановительной кислоты кислородом или добавлением таких окис- [c.39]

Доказательство наличия пленки. На железе отложение сульфата Ре + (или при некоторых обстоятельствах основного сульфата) в результате процесса пассивации приводит к потускнению поверхности, как это отмечено Хеджесом (стр. 218, [17]) и Оливером (стр. 216) но если уже имеет место достаточное выделение кислорода, то кристаллы сульфата покрываются с поверхности пузырьками кислорода и, в основном, снова растворяются если имеет место полная пассивация, то поверхность железа оказывается блестящей, почти такой же, как в начале опыта. Как бы то ни было, пленка действительно существует, как это показано в опытах автора с наклонным анодом (фиг. 51) (прибор конструируется таким образом, чтобы поверхность находилась все время в поле зрения микроскопа) [6]. Образцы изготовлялись из холоднокатаного электролитического железа и шлифовались перед опытом, в качестве раствора применялась 1 н. На504. Внешняя э. д. с. составляла 6 е. Сначала анод корродировал, но высокая плотность тока вскоре приводила к пассивации, так что начинал выделяться кислород. Если затем сила тока на мгновение прерывалась при помощи особого ключа, то анод оставался пассивным, даже когда цепь снова замыкалась, но если ток прерывается длительно, то анод снова становится активным и перед пассивацией (и выделением кислорода) должен еще раз наступить новый период активации (коррозии). Был проведен небольшой опыт, дающий возможность предсказать время, в течение которого должен быть восстановлен ток для того, чтобы иметь в активном состоянии электрод, который еще пассивен в большей части, но уже активен в некоторых точках. Если уловлен правильный момент, то коррозия начинается с активных мест и постепенно распространяется под пленку, присутствующую на пассивных участках, так что пленка таким путем отделяется. Как только контакт с металлом нарушен, пленка становится ясно видимой эта пленка достаточно устойчива в кислотах. Успех опыта зависит от правильного выбора момента для включения и выключения тока было найдено, что следует изменять э. д. с. в пределах 4—6 в при помощи особого ключа, в соответствии с требованием положения, которое необходимо для наблюдения (за процессом) в микроскоп. Необходимы некоторые простые предварительные опыты, после которых может быть получен успешный результат при соответствующей манипуляции с обоими ключами. При отделении пленки необходимо иметь в виду три основных требования 1) пленка, находящаяся в контакте с металлом, разрушается кислотой в отсутствие тока (или когда ток слабый) вследствие восстановительного растворения (это явление будет объяснено ниже) 2) пленка, находящаяся в контакте с металлом, не поддается разрушению кислотой, когда через ячейку протекает сильный ток 3) пленка вне контакта с металлом сопротивляется быстрому разрушению кислотой вне зависимости от того, включен или выключен ток. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология