Кислородные образования на металлах электрохимические

Как уже отмечалось, в продуктах коррозии в воде и водных растворах карбоновых кислот обнаружены гидроксиды металлов. Их образование может происходить в результате развития электрохимических процессов коррозии [302]. Образование гидроксидов металлов характерно для всех водных конденсатов в нефтепродуктах вследствие развития процессов кислородной деполяризации и высокой подвижности ионов гидроксила. Этот показатель для ионов Н0 равен 174 см /(с-В) и значительно выше, чем, например, для таких высокоактивных анионов, как ЗОз - и 564 соответственно 61,6 и 67,9 см / с-В)]. Наличие гидроксидов металлов в продуктах коррозии приводит к образованию их ассоциатов с карбонатами за счет образования водородной связи между протонирован-ным атомом водорода гидроксила и кислородом карбоксильной группы. [c.289]

В сухом негорячем воздухе оксидный барьер весьма устойчив, но с водой атомы металла могут образовывать, помимо пассивирующих оксидов, растворимые катионы. Если образование катионов более вероятно, П. м. не наступает или нарушается. Тогда коррозия данного металла происходит тем быстрее, чем выше его электродный потенциал (см. Анодное растворение). Однако при нек-ром критич. значении электродного потенциала молекулы воды, соприкасаясь с металлом, электрохимически распадаются и их кислородные атомы образуют с металлом пассивирующие оксиды. С дальнейшим повышением потенциала скорость растворения сначала снижается в тысячи и миллионы раз, затем в нек-ром интервале значений потенциала остается приблизительно постоянной, а выше определ. значения потенциала снова увеличивается вследствие перепассивации. [c.424]

Коррозия заглушек газовых и питательного каналов. Коррозия торцевых заглушек газовых каналов приводит к образованию углублений в металле, главным образом на границе раздела газовой и жидкой фаз, а также по периметру (около уплотняющих прокладок). Более интенсивной коррозии подвергаются заглушки водородного газового канала с анодной стороны. Коррозия заглушек с катодной стороны водородного газового канала менее интенсивна, здесь происходит постепенное размывание металла. Кислородные заглушки подвергаются коррозии только с анодной стороны электролизера, а с катодной обычно лишь покрываются черным осадком железа, что указывает на включение их в электрохимическую работу. Аналогична коррозия заглушек питательного канала. Концевые стаканы питательного канала изолируют паронитовы.ми прокладками, что значительно уменьшает коррозию втулок. [c.228]

Существует мнение, впервые высказанное Ферстером (1909), согласно которому анодное выделение кислорода во всех случаях соверщается только через образование промежуточных неустойчивых окислов. Переход последних в устойчивые окислы (или в состояние исходного металла с одновременной потерей кислорода, выделяющегося в газообразном виде) определяет кинетику всей электродной реакции. Таким образом, появление кислородного перенапряжения вызывается многими причинами и может быть связано с замедленным протеканием одной из следующих стадий разряда ионов гидроксила или молекул воды, рекомбинации атомов кислорода, электрохимической десорбции гидроксильных радикалов ОН, образования и распада неустойчивых промежуточных окислов электродного металла. [c.386]

Адсорбционная теория в возникновении пассивного состояния металла главную роль отводит образованию на его поверхности более тонких адсорбционных защитных слоев молекулярного, атомарного и отрицательно ионизированного кислорода, а также гидроксильных анионов, причем адсорбированные частицы образуют монослой или долю его. Процесс образования адсорбционного пассивирующего слоя может происходить одновременно с анодным растворением металла и иметь с металлом общую стадию адсорбции гидроксила. Существует два варианта объяснения адсорбцион ного механизма пассивности — химический и электрохимический [177]. Согласно химическому варианту адсорбированный кислород насыщает активные валентности поверхностных атомов металла, уменьшая их химическую активность. Электрохимический вариант объясняет возникновение пассивности электрохимическим торможением анодного процесса растворения. Образовавшиеся на поверхности адсорбционные слои (например, из кислородных атомов), изменяя строение двойного слоя и смещая потенциал металла к положительным значениям, повышают работу выхода катиона в раствор, вследствие чего растворение металла затормаживается. Адсорбционная теория сводит пассивирующее действие адсорбированных слоев к таким изменениям электрических и химических свойств поверхности (из-за насыщения свободных валентностей металла посторонними атомами), которые ведут к энергетическим затруднениям электрохимического процесса. [c.29]

После того, как было установлено существование кислот, не содержащих кислорода (НС1, H N и других), кислородная теория кислот была заменена водородной теорией. В соответствии с этой теорией, кислота — это водородсодержащее соединение, в котором водород может быть замещен на металл с образованием соли. Водородная теория кислот получила поддержку и со стороны электрохимии. Электрохимическая теория кислот была предложена Аррениусом. Кислотами стали называть соединения, при электролитической диссоциации которых образуются ионы водорода. Кислотность раствора определяется концентрацией ионов водорода (pH). Одним из важных признаков кислот [c.176]

Как теоретически, так и практически большой интерес представляет процесс электрохимического выделения кислорода этот процесс вследствие высокой химической активности кислорода. j осложняется образованием на металлах (даже на платине) раз- личных окислов, поэтому выделение газообразного кислорода происходит с окисленной поверхности. То, что до сих пор нет достаточно обоснованной теории кислородного перенапряжения, объясняется, главным образом, сложностью процесса выделения кислорода. Наиболее достоверно предположение о том, что самой медленной (лимитирующей) стадией является распад высших ме- ц таллических окислов переменного состава по уравнению [c.594]

При переходе к таким металлам, как железо, никель, платина, значение образования хемосорбированных слоев делается еще больше. Советскими исследователями в последнее время был получен значительный материал по электрохимическим и химическим свойствам как кислородных слоев, так и слоев, образованных другими отрицательно заряженными атомами на этих металлах. При этом были использованы разнообразные методы измерение дифференциальной емкости и кривых заряжения, определение адсорбции при помощи радиоактивных индикаторов, измерение адсорбционных потенциалов, фотогальванического эффекта, определение влияния этих слоев на кинетику электродных процессов. [c.15]

Исходя из того, что процесс восстановления озона идет через восстановление поверхностных кислородных соединений (в других случаях это могут быть объемные образования), мы думаем, что на разных металлах потенциал восстановления озона определяется электрохимическими свойствами (величиной свободной энергии) образующихся поверхностных или объемных окислов и поэтому потенциал восстановления озопа на различных металлах будет иметь разные значения. [c.840]

По другому, электрохимическому, варианту предполагается, что механизм адсорбционной пассивации заключается в том, что адсорбируемые на поверхности металла кислородные атомы образуют электрические диполи за счет частичной ионизации кислородных атомов электронами металла положительный конец диполя располагается в металле, а отрицательный — в двойном слое раствора. Образование сложного адсорбционно-ионного скачка потенциала (фиг. 30) вызывает сдвиг общего электродного потенциала в положительную сторону и ионизация металла уменьшается. Количество кислорода и при этом варианте пассивации меньше, чем требуется по расчету для создания мономолекулярного слоя. Характерным примером зависимости пассивности от количества кислорода, адсорбированного поверхностью металла по вышеупомянутому механизму, является анодная пассивация железа в щелочных растворах. [c.62]

При мокрой атмосферной коррозии на поверхности металла образуется видимая пленка влаги. В зависимости от того, имела ли место капельная конденсация с образованием нейтральной или кислой среды, коррозия может протекать соответственно с кислородной или водородной деполяризацией. Этот вид атмосферной коррозии аналогичен, в основном, процессу электрохимической коррозии при погружении металла в раствор электролита. Однако особенностью данного электрохимического процесса является высокое омическое сопротивление тонкого слоя электролита, которым и лимитируется скорость коррозии. [c.159]

Коррозионный износ можно снизить до минимума за счет использования специальных сталей и сплавов цветных металлов, коррозионноустойчивых в среде топлив. Качество топлив контролируется на коррозионную активность. Ограничивается в их составе содержание агрессивных соединений. Топлива относятся к неэлектролитам, следовательно, в отсутствии воды коррозия металлов электрохимического характера также незначительна. Особенно коррозионнопассивным является глубокоочищенное топливо, свободное от нестабильных углеводородов и примесей сернистых, кислородных и азотистых соединений. Как уже указывалось, окисление этих гетероорганических соединений, особенно при повышенно температуре и под влиянием меди и ее сплавов, приводит к образованию кислых продуктов, легко вступающих в химическое взаимодействие с металлами, главным образом, с цветными, содержащими медь. [c.185]

При этом металл переходит из активного в пассивное состояние, обусловленное резким торможением анодного процесса ионизации металла, вследствие образования фазовых (окисных, гид-роокисных, солевых) или адсорбционных кислородных пленок. Новая электрохимическая реакция — разряд гидроксильных ионов или кислородсодержащих ионов с выделением газообраз- [c.31]

На защитные свойства осадка СаСОз и продуктов коррозии железа, осаждающихся на металлической поверхности в результате вторичных процессов, а также на структуру этих осадков и их физико-химические свойства (сплошность, плотность,, однородность, прочность адгезии) влияют pH и химический состав приэлектродного слоя, содержание растворенного кислорода и ионов-активаторов (С1 , 804 ). В результате электрохимической коррозии металла с кислородной деполяризацией вблизи участков поверхности, где протекает катодная реакция восстановления кислорода, накапливаются гидроксид-ионы. При малой буферной емкости речной воды это может привести к значительному увеличению pH приэлектродного слоя (по сравнению с pH в объеме воды). Индекс насыщения возле поверхности металла может оказаться значительно выше его значения, вычисленного на основании данных химического анализа воды,, т. е. стабильная или даже агрессивная вода окажется способной к образованию карбонатных осадков [26]. [c.46]

Кислоты обладают кислым вкусом, изменяют в красный цвет синие растительные краски (лакмус и др.). Самое важное свойство кислоты, в соответствии с кислородной теорией,— это способность соединяться с окислами электроположительных металлов с образованием солей. Основания являются электрохимической противоположностью кислот, в эту категорию включаются все вещества, которые нейтрализуют кислоты. Согласно этой теории хлор рассматривался как окисел гипотетического элемента мурия . [c.176]

Аналогично механизму коррозии металлов в растворах электролитов с чисто кислородной деполяризацией восстановление растворенного в воде кислорода металлсодержащими электроно-ионообменниками в основном представляет собой электрохимический процесс. Он протекает на поверхности раздела металл — электролит и состоит из двух в значительной мере самостоятельных процессов анодного и катодного. Первый состоит из множества элементарных процессов на мелкодиспергированных микроанодах, когда окисление металла-восстановителя электроноионообменника происходит на более электроотрицательных участках его с образованием гидратированных ионов металла (см. рис. 4). [c.34]

Несмотря на большое число исследований механизм коррозии металлов до сих пор окончательно не выяснен. Коррозия железа в присутствии воды и атмосферного кислорода может идти как путем обычных химических реакций окисления, так и в результате электрохимических сопряженных процессов анодного растворения металла и катодной кислородной или водородной деполяризации (1, 2]. Как показал А. Н. Фрумкин [2, 3], электрохимическая коррозия не обязательно связана с участием локальных элементов, а может происходить также на однородных поверхностях. В зависимости от металла, состава и pH раствора и условий протекания процесса коррозия осуществляется по трем путям. В электрохимической коррозии можно отличить кислородную деполяризацию от водородной по составу выделяющихся газообразных продуктов, как это, например, было сделано в ис- следовании [4]. Труднее отличать электрохимическую коррозию с кислородной деполяризацией от чисто химической, так как стехиометрическое уравнение суммарной реакции для обеих одинаково, хотя они имеют разные промежуточные ступени. Различие между ними становится доступным прямому наблюдению при применении тяжелого изотопа кислорода как изотопного индикатора. Электрохимический механизм с кислородной деполяризацией включает стадию образования гидроксильного иона (или воды) с участием атмосферного кислорода, которая, если не рассматривать промежуточных ступеней, может быть выраясена общим уравнением [c.222]

Морская коррозия, аналогично почвенной, протекает как электрохимический процесс с кислородной деполяризацией. Вода различных морских водоемов содержит от 1 до 3,8% лег-кодиссоциирующих солей и поэтому обладает высокой электрической проводимостью. Морская вода, кроме того, хорошо аэрирована и содержит до 0,04 г/л кислорода. Это делает ее достаточно активной в коррозионном отношении. Разрушение металлов нередко усугубляется влиянием механического и биологического факторов (эрозия и кавитация, обрастание конструкций морскими растительными и животными организмами). Особенно усиливается коррозия корпусов судов вблизи ватерлинии в связи с легким доступом кислорода к металлу и ухудшением условий для образования и сохранения защитных пленок из продуктов коррозии. На скорость коррозии в морской воде сильное влияние оказывает окалина создавая катодные участки, она может в десятки раз увеличивать обычную для морских условий скорость коррозии. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология