Улига железа

По мнению Улига защита железа от коррозии хрома-тами обусловливается образованием поверхностного соединения [c.61]

Можно объяснить ингибиторное действие частично растворимых хромовых пигментов, например, цинкового крона или калиево-бариевого хромата, следующим образом. Эти хроматы образуют тонкую защитную пленку на поверхности железа в результате реакции с растворимой двухвалентной солью железа. В процессе реакции происходит осаждение соединения, состоящего из трехатомного железа и окиси хрома. Другая точка зрения, объясняющая защитное действие хромата, изложена в теории электронной конфигурации [18], по которой ионы хроматов образуют адсорбированный слой на железе. Согласно Улигу [18], пленка хромата поглощает часть электронов из атомов поверхности железа и насыщает побочные валентные связи при этом не нарушается структура металлической решетки, металлическая поверхность становится более инертной с точки зрения возможности образования гальванических пар. [c.57]

Отличительной особенностью адсорбции этана при —183 или —195°, удобной для практического использования, является низкое давление насыщенного пара (0,0083 и 0,0017 Л1м рт. ст. соответственно). В соответствии с этим мала поправка на мертвое пространство (см. стр. 352), Эта особенность использовалась рядом исследователей. Первое исследование, по-видимому, принадлежит Вутену и Брауну [64], которые брали для молекулы этана Л, = 24 А , в то время как Росс [65] полагал Лт = 23 А при адсорбции на хлоридах натрия и калия и двуокиси титана, основываясь на сравнении с площадью, определенной по изотермам азота. Однако Джонсон и др. [66], а позже О Коннор и Улиг [67] использовали значение 20,5 А , основываясь на плотности твердого этана. В этом случае получено удовлетворительное соответствие значений удельной поверхности, рассчитанной методом БЭТ, и геометрической площади для стержней и шариков из стекла пирекс в качестве адсорбента. Например, по данным адсорбции этана при —183° шарики имели площадь поверхности 142 сл1 и геометрическую площадь 137 см . Для фольги железа, восстановленной водородом при 1000°, а затем откачанной при 400°, было получено значение фактора шероховатости г, равное 1,2. Для нержавеющей стали, травленной кислотой, г = = 1,4, а для полированной электрически — 1,12. [c.98]

Небольшие количества хрома (несколько %) в железе значительно снижают плотности тока, требуемые для пассивации, как дао было показано Улигом и Вулсайдом и Оливьером . [c.828]

Химические эквиваленты вещества пассивной пленки (л 0,01 Кл/ом ) соответствуют одному слою атомов кислорода (0,7 А), на котором хемосорбирован один слой молекул кислорода (1,2 А). Считают, что пассивная пленка на железе содержит кислород в состоянии более высокой энергии, чем у кислорода в любом окисле железа. Она легко окисляет хромит-ионы СгОг в хромат-ионы rOl . Такого окисления на активном железе не происходит. По Улигу, тормозящее влияние кислородсодержащих ионов связывается с образованием электронных (химических) связей с атомами на поверхности металла. [c.68]

Огромный ущерб экономике государства приносит ржавление, или, как говорят ученые, коррозия изделий из железа, стали, чугуна. По подсчетам американского ученого Герберта Улига, в США только в сфере мирного хозяйства (так как данные, относящиеся к военной технике, безусловно засекречены) ущерб, приносимый коррозией металлов, достигает 6 млрд. долларов в год. А на ЭТИ деньги, по мнению американских специалистов в области освоения космического пространства, можно построить на Луне три базы, причем каждая из них могла бы обеспечить 542 космонавто-дня . В нашей стране в результате коррозии ежегодно теряется около 8 млн. т черных металлов. Эта цифра составляет 10—12% добываемого металла. По словам советского электрохимика-коррозиониста Н. Д. Томашова, каждая восьмая домна работает на коррозию . [c.87]

Прочная адсорбция кислорода происходит, если атом металла на поверхности образует химические связи с кислородом (хемисорбция). Было замечено, что наиболее склонны к пассивности переходные металлы, имеющие незаполненный электронный -уровень, такие как хром, железо, кобальт, никель и др. Г. Г. Улиг предположил, что наличие незаполненного -уровня способствует хемисорбции кислорода. Если -уровень заполнен, то хемисорбция кислорода не происходит или энергия связи металл — кислород мала. У подобных металлов, например меди, легче образуется фазовый окисел. Эта концепция [58] подтверждается тем, что легирование переходных металлов металлами с заполненным -уровнем приводит к перераспределению электронов и заполнению -уровня электронами, отдаваемыми легирующим металлом с уровня х. Примером могут служить сплавы N1—Си или Ni—Zn в области твердых растворов. Есть возможность рассчитать концентрацию легирующего металла (донора электронов), необходимую для заполнения -уровня легируемого металла. При такой концентрации изменяются магнитные свойства сплава ж вместе с тем резко снижается способность к пассивации. [c.239]

Все эти значения существенно отличаются от экспериментального значения Ер. Если предположить, что пассивация обусловлена прямым образованием РегОз из железа, то расхождение не меньще чем 0,63 в. Столь высокая величина активационной поляризации для реакции 2Ре + ЗН20-> -> РегОз + 6Н+ + 6е маловероятна, да и вообще такая интерпретация исключается, так как стандартный потенциал обратной активации также близок к -f0,58 в, как впервые показал Фладе [128]. Для объяснения опытного значения потенциала пассивации +0,58 в было высказано предположение, что ответственным за пассивацию железа является или окисел, более богатый кислородом, нежели РегОз, или адсорбированный кислород [29]. Некоторым обоснованием такой точки зрения служит наблюдение Улига и О Коннора [130], показавщчх, что пассивированное железо может окислять хромит в щелочном растворе. Согласно кулонометрическим измерениям Вейля [127], процесс полной пассивации требует около 8 мкулон/см это соответствует очень тонкой пленке. Возможно, что кроме Ре , в пленке содержится также некоторое количество Ре , образовавшегося по реакции типа [c.318]

Согласно существующим представлениям, механизм хрупкого растрескивания зависит от того, что происходит с атомами, расположенными на границах кристаллов. По мнению Паркинса [50], это явление вызвано искаженной структурой феррита в области границ зерен. Хехт, Партридж, Шредер и Уэрл в Справочнике коррозиониста Улига [12] утверждают, что атомы на границе зерен принадлежат одновременно кристаллам различной ориентации и удерживаются в этом положении за счет атомных связей, искаженных по сравнению с их нормальным направлением. Удаление таких атомов из их напряженного состояния осуществляется поэтому значительно легче, чем из середины кристалла. Это меж-кристаллитное растрескивание может вызываться концентрированными растворами щелочей. Были предложены также и другие теории, связывающие это явление с водородом [50, 51], различного рода осадками [50], окисной пленкой [51], коллоидами [52] и с влиянием механических деформаций и деформации по границам зерен [50]. Обычно в трещинах обнаруживаются окислы. Кроме того, в них могут присутствовать отложения солей. Имеется сообщение относительно более быстрого образования трещин в присутствии силиката. Согласно предположениям, высказанным Акимовым [53], взаимодействие щелочи с железом приводит к образованию феррита натрия МагРеОг и водорода. Далее коррозия протекает вдоль границ зерен и усиливается внутренними напряжениями, которые ослабляют связи между зернами по нарушенным границам. При этом появляются трещины, вода проникает в ослабленный металл, что создает условия для дальнейшего развития межкристаллитной коррозии. Помимо этого, усилению разрушения может благоприятствовать абсорбция металлом выделяющегося водорода. [c.38]

Рис. 31. Потенциалы сплавов хрома с железом в 4%-ном растворе Na I (Улиг, Карр, Шнейдер)

Характер пленки на нержавеющих сталях. Много исследований было проведено с целью изоляции и изучения невидимых пленок на нержавеющих сталях обычно металл растворяется под пленкой с помощью раствора иода или брома в органическом растворителе (метод, разработанный в Теддингтоне). Как правило, находят, что соотношение металлических элементов в пленке отличается от их соотношения в стали состав пленки зависит от режима обработки стали. По-видимому, обогащение пленки некоторыми элементами, особенно теми, которые неспособны к восстановлению и последующему растворению, улучшает коррозионную стойкость стали. Вернон считает полезным обогащение хромом, а Родин—обогащение кремнием. Некоторые из положений, высказанных авторитетными специалистами, можно примирить только в том случае, если принять, что элемент, придающий стойкость в одной коррозионной среде, оказывает менее благотворное влияние по отношению к другой. Результаты Родина говорят о том, что кремний увеличивает стойкость в растворе хлорного железа, а, по данным Улига, нержавеющая сталь типа 18-8, изготовленная из чистых материалов, в некоторых условиях так же стойка к точечной коррозии (а возможно и более стойка), как и промышленная сталь, содержащая кремний [c.310]

Увеличение адсорбционной способности железа можно было бы связать с появлением характерных ступенек, образующихся по плоскостям скольжения кристаллов в результате процесса деформации. Атомы, находящиеся на краях ступенек, могут быть более активными центрами адсорбции, чем дислокации. Однако отжиг деформированного железа при 750—800° С приводит к резкому уменьшению его адсорбционных свойств, в то время как микрорельеф поверхности при этой температуре мало изменяется. Отсюда следует, что появление ступенек не является основной причиной изменения адсорбционных свойств железа. Можно было бы также предположить, что деформация путем растяжения приводит к образованию микротрещин, способствующих увеличению адсорбции и к возрастанию истинной поверхности электродов, как это предполагают Фороулис и Улиг [139, 140] при объяснении увеличения скорости растворения железа после деформации, наб- [c.216]

Таким образом, как бы допускается, что обычное железо — это сплав железа активного (Ре+ + ) и железа пассивного (Ре+++). В дальнейшем развитии данной теории (Рассел, 1925 г. и Улиг, 1939 г. [29]) эти представления уже связываются с электронными уровнями в металле, что приводит теорию электронных конфигураций в некоторое соответствие с современными взглядами на теорию металлического состояния. По теории электронных конфигураций, большая легкость возникновения пассивного состояния связывается с неукомплектованностью внутренних оболочек металла, как это, например, имеет место для легко пассивирующихся металлов переходных групп периодической системы элементов Менделеева Сг, N1, Со, Ре, Мо, и ), имеющих незаполненные /-уровни в металлическом состоянии. [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология