Защита металлов от коррозии катодная

В научном отношении процессы при катодной защите от коррозии изучены более полно, чем при других способах защиты металлов. Коррозия металлов в водных растворах или грунтах является в принципе электрохимическим процессом, управляемым электрическим напряжением-потенциалом металла в растворе электролита. При снижении потенциала в соответствии с законами электрохимии движущая сила реакции должна уменьшаться, а следовательно, должна снижаться и скорость коррозии. Все эти взаимосвязи известны уже более ста лет и катодная защита в отдельных случаях осуществлялась на практике уже весьма давно, однако применение этого процесса в промышленных масштабах существенно задержалось. Способы катодной защиты в некоторых областях представлялись слишком чужеродными , а необходимость проведения электротехнических мероприятий вынуждала отказываться от их практического применения. Практика катодной защиты и на самом деле значительно сложнее ее теоретических основ. [c.17]

Защита металла катодной поляризацией применяется для повышения стойкости металлических сооружений в условиях подземной (почвенной) и морской коррозии, а также при контакте металлов [c.503]

Наконец, одним из практических методов защиты металлов от коррозии является создание условий, уменьшающих или полностью исключающих возможность протекания коррозионного процесса (применение защитных газовых атмосфер, обескислороживание воды, катодная защита), которые могут быть рассчитаны с помощью термодинамики. [c.11]

Значительно более сложны эти процессы при различных металлических покрытиях. Покрытие поверхности металлических изделий другими металлами практикуется очень широко, причем и по назначению этих покрытий, и по сочетанию металлов, и по способам их нанесения они весьма разнообразны. Мы, остановимся только на покрытиях, предназначенных для защиты от коррозии, и не будем касаться способов их нанесения. Черные металлы (сталь,- железо) покрываются цинком (цинкование), оловом (лужение), хромом (хромирование) и пр. По характеру защитного действия против коррозии различают анодные покрытия и катодные покрытия. [c.459]

Электрохимическая защита металлов от коррозии направлена на снижение силы тока, возникающего при электрохимической коррозии, методом катодной поляризации (приложение внешнего напряжения к корродирующей системе) или методом протекторной защиты (к защищаемой поверхности присоединяют протектор, изготовленный из металла с более отрицательным потенциалом, чем у металла основной конструкции). Устройство катодной поляризации с источником постоянного тока в условиях нефтебаз опасно в пожарном отношении, а протекторная защита не уменьшает количество загрязнений, поступающих в масла, так как протектор, защищая металл основной конструкции, сам в процессе эксплуатации подвергается разрушению, сопровождаемому образованием солей и гидроокисей металла, из которого он изготовлен. В связи с этим методы электрохи- [c.100]

В зависимости от контролирующего фактора выбирают метод защиты металла от коррозии. При комплексной защите от коррозии необходимо, чтобы все методы действовали в одном направлении. Применение одновременно нескольких методов, действующих на различные контролирующие стадии электрохимической коррозии, понижает эффективность защиты. Например, если ограничение коррозии металла достигнуто методами, тормозящими анодный процесс (легированием стали хромом, добавкой окислителей или анодных ингибиторов в раствор), то нерационально одновременно применять способы, тормозящие катодный процесс (устранение катодных включений в сплаве, уменьшение аэрации раствора или добавление катодных ингибиторов). Применение методов защиты, уменьшающих термодинамическую неустойчивость системы, всегда в той, или иной степени будет способствовать понижению скорости коррозии. [c.8]

Электрические методы защиты металлов от коррозии. Эти методы основаны на изменении электрохимических свойств металлов под действием поляризующего тока. Например, для защиты трубопровода в земле от коррозии его катодно поляризуют, присоединяя к нему положительный полюс источника тока, или создают макро-гальваническую пару с более электроотрицательным металлом (алк>-миний, магний, цинк и т. п.). [c.403]

Электрохимическая защита от коррозии подземного трубопровода заключается в катодной поляризации трубопровода с защитной разностью потенциалов трубопровод — земля. В местах соприкосновения металла трубопровода с грунтом ток из грунта входит в трубопровод, поляризуя и защищая его таким образом от коррозии. [c.160]

Очень широкое распространение получила защита металлов от коррозии с помощью электрического тока. Различают катодную и анодную защиту. При катодной защите для ослабления коррозии металлов, находящихся в контакте с водными или сильно агрессивными средами, между основным и защищающим металлом накладывают небольшую разность потенциалов таким образом, чтобы на первом происходил катодный процесс, а на втором — анодный. При так называемой протекторной защите к основному металлу обычно присоединяют более активный металл (протектор), который играет роль анода, благодаря чему на защищаемом металле происходят не разрушающие его катодные процессы. [c.274]

Описывать явление коррозии и объяснять принцип катодной защиты металлов. [c.235]

Катодная защита (разд. 19.8)-способ защиты металла от коррозии путем превращения его в катод электрохимического элемента. Роль анода должен выполнять более активный металл. [c.235]

Одним из основных способов электрохимической защиты металлов от коррозии является катодная защита. Для этого поверхность защищаемой металлической конструкции искусственно делается катодом путем наложения отрицательного потенциала от какого либо постоянного источника тока. Объясните, на чем основан этои способ защиты металлов от коррозии. [c.148]

Применение органических веществ для защиты металлов от коррозии основано на том, что органические вещества тормозят процессы выделения водорода и (или) анодного растворения металла (рис, 201). Если органическое вещество повышает только перенапряжение выделения водорода (катодный ингибитор), то скорость саморастворения [c.375]

Применение органических веществ для защиты металлов от коррозии основано на том, что органические вещества тормозят процессы выделения водорода и (или) анодного растворения металла (рис. 198). Если органическое вещество повышает только перенапряжение выделения водорода (катодный ингибитор), то скорость саморастворения металла уменьшается, а стационарный потенциал электрода смещается в отрицательную сторону (рис. 198,а). Анодные участки поляризационной кривой в отсутствие и присутствии ингибиторов совпадают. [c.388]

При этом остается неизменным катодный участок поляризационной кривой. При одновременном влиянии органического вещества на анодные и катодные процессы (ингибитор смешанного типа) эффект ингибирования оказывается наиболее сильным и ток саморастворения металла резко падает (рис. 198,а). Поэтому для защиты металлов от коррозии стараются найти именно такие вещества-ингибиторы или используют совместные добавки органических веществ разных типов. В зависимости от относительного торможения каждого из сопряжен- [c.388]

Один из наиболее распространенных методов защиты от коррозии состоит в катодной поляризации металла. Из рис. 92 видно, что при отклонении потенциала металла в отрицательную сторону от скорость анодного растворения металла уменьшается, а скорость выделения водорода увеличивается, т. е. катодная поляризация уменьшает скорость коррозии. Катодную поляризацию можно создать от внешнего источника тока. Этот метод называют методом катодной защиты. Можно также соединить основной металл с другим металлом (протектором), который в ряду напряжений расположен левее. Часто для протекторной защиты используют магний или алюминий, при помощи которых защищают рельсы, мачты и другие конструкции. Протектор постепенно растворяется и его надо периодически заменять. Примером протекторной защиты служит также цинкование железных изделий. Железо является катодом локального элемента, а цинк—анодом. Следовательно, локальные токи вызывают коррозию покрытия, тогда как железо оказывается защищенным от коррозии. [c.214]

Наконец, диаграммы Пурбе дают обоснование некоторых возможных методов защиты металлов от коррозии. Так, согласно диаграмме, переход из области коррозии (точка Е — зона преобладания ионов Ре-+) в область устойчивости (зона преобладания металлического железа) может быть достигнут сдвигом потенциала системы в отрицательную сторону (движение от точки Е за горизонталь /), что составляет сущность широко расиростраиениого метода катодной защиты. Из диаграммы также следует, что ири повышении рИ до известных пределов начинается образование новых твердых неметаллических фаз, которые, воз1шкая на поверхности feтaллa, могут. ащищать его от коррозии и переводить в состояние пассивности (движение от точки Е по горизонтали за кривую 4). [c.192]

Электрические методы защиты основаны на изменении электрохимических свойств металла иод действием поляризующего тока. Наибольшее распространение получила защита металлов при наложении на них катодной поляризации. При смещении потенциала металла в сторону более электроотрицательных значений (по сравнению с величиной стационарного потенциала коррозии) скорость катодной реакции увеличивается, а скорость анодной падает (см. рис. 24.8). Если при стационарном потенциале Гкор соблюдалось равенство /а = /к, то при более отрицательном значении это [c.503]

Явление перепассивации металлов и сплавов возможно при производстве и переработке особо сильных окислителей. С коррозией металлов в услоаиях перепассивации можно бороться, применяя катодную защиту металла или вводя в коррозионную среду добавки восстановителей для сдвига потенциала металла или окислительного потенциала раствора до их значений, соответствующих пассивному состоянию металла. [c.314]

Отрицательный защитный эффект ограничивает возможности применения катодной электрохимической защиты металлов от коррозии, если металлы находятся в пассивном состоянии. С другой стороны, из рис. 216 следует, что катодная поляризация пере-пассивированного металла до значений потенциала между Упереп [c.320]

По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. Н2804 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии. [c.366]

Для борьбы с электрохимической коррозией мeтaллQв применяют также и специфические электрохимические методы, основанные на том, что защищаемый металл подвергается катодной поляризации. Так, в методах, называемых протекторной защитой., это достигается присоединением к защищаемому, металлу более активного металла протектора), который становится анодом, благодаря чему анодные участки поверхности защищаемого металла полностью или частично превращаются в катодные по отношению к протектору. В других методах, называемых катодной защитой, аналогичный результат достигается присоединением защищаемого металла к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока. Защитное действие осуществляется благодаря повышению концентрации электронов в поверхностном слое металла, что затрудняет растворение его. [c.460]

Практические методы защиты металлов от коррозии, рассматриваемые в соответствующих главах этой книги, эф( оектив-ны также и по отношению к атмосферной коррозии черных металлов и в основном сводятся к торможению анодного пли катодного процесса. [c.182]

Катодные металлические покрытия, электродный потенциал которых более электроположителен, чем потенциал основного металла, могут служить надежной защитой от коррозии только при условии отсутствия в них пор, трещин и других дефектов, т. е. при условии их сплощности, так как они механически препятствуют проникновению агрессивной среды к основному металлу. Примерами катодных защитных покрытий являются покрытия железа медью, никелем, хромом и другими более электроположительными металлами. [c.319]

Теории электрохимической коррозии н пасснвиостн металлов лежат в основе методов их защиты от коррозии. К числу их относятся методы, направленные на снижение тока коррозии за счет повышения поляризации коррозионных процессов. Например, повышение водородного перенапряжения введением в коррозионную среду специальных веществ — ингибиторов — резко снижает растворение металла при коррозии с водородной деполяризацией. Предварительное удаление кислорода из агрессивной среды способствует снижению коррозионного тока. Широкое распространение получило нанесение защитных покрытий па поверхность металла металлических, лакокрасочных, полимерных, пленок из труднорастворимых соединений металлов (оксиды, фосфаты) и т. п. Высокой коррозионной устойчивостью обладают металлические сплавы (например, нержавеющие стали), поверхность которых находится в пассивном состоянии. Существуют электрические методы защиты металлов от коррозии, связанные с применением поляризующего тока. Металлу задается потенциал, при котором процесс его растворения исключается или ослабляется. Например, защищаемый металл поляризуется катодно, а анодом служит дополнительный кусок металла. Электрические методы применяются при защите крупных стационарных сооружений. [c.520]

Для защиты металла оборудования за последнее время расширязтся применение ингибиторов. Ингибиторами или замедлителями коррозии называются вещества, которые при введени в коррозионную среду в незначительном количестве заметно снижают скорость электрохимической коррозии металла. В зависимости от механизма тормозящего действия на электрохимический процесс коррозии, ингибиторы подразделяются на анодные, катодные, экранирующие (пленкообразователи) и смешанные. Ингибиторы, адсорбируясь на поверхности металла, тормозят протекание анодного процесса (хроматы, бихроматы, нитраты и др.), препятствуют катодной реакции (2п504, гпСЬ) или, образуя экранирующую пленку, изолируют металл от электролита иногда они проявляют смешанный характер замедляющего действия. [c.283]

Протекторная защита отличается от катодной зани ты тем, что для ее осуществления используется специальный аиод — протектор, в качестве которого применяют металл более активный, чем металл защищаемой конструкции (алюминий, циик). Протектор Б (рис. 45) соединяют с защищаемой конструкцией А проводииком электрического тока В. В ироцессс коррозии протектор служит анодом и разрушается, тем самым предохраняя от разруплс1 ия защищаемую конструкцию. [c.244]

Коррозионностойкие стали и другие пассивные сплавы (например, медноникелевые) можно защитить от точечной коррозии катодной поляризацией их от внешнего источника постоянного тока или с помощью цинковых, алюминиевых или железных протекторов. Катодная поляризация должна обеспечить такой потенциал поверхности защищаемого металла или сплава, величина которого будет ниже потенциала питтингообразо-вания. [c.444]

Из поляризационной диаграммы медно-цинкового элемента (рис. 4.2) видно, что если за счет внешней поляризации сместить потенциал цинка до потенциала анода при разомкнутой цепи, то потенциал обоих электродов будет одинаков и цинк не будет корродировать. На этом основана катодная защита металлов — эффективный практический способ свести коррозию к нулю (этот вопрос рассмотрен в гл. 12). Внешний ток прилагают к корроди- [c.68]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

Способы защиты от коррозии металлов в морской воде заключаются в следующем а) очистке поверхности металла от окалины, ржавчины и покрытии ее лаком, этиленовыми красками, мастикой фенол-формальдегидной, каменноугольной или на битумной основе, применении фосфотирования, цинкования, оксидирования (для алюминия) б) использовании коррозионно-стойких металлов - меди и ее сплавов в) катодной и протекторной защите в комбинации с защитными покрытиями или без них г) применении ультразвуковой защиты совместно с катодной и протекторной защитой д) использовании элект-родренажной защиты. [c.43]

ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ — электрохимическая защита металлов от коррозии при помощи искусственной катодной роляризации поверхности металла, образуемой электрическим током. Катод- [c.99]

Из рис. 190 видно, что для определения тока саморастворения металла необходимо проводить экстраполяцию тафелевских участков катодной или анодной кривой до пересечения с горизонтальной линией Е=Ес- Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно определить методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. Из рис. 190 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется протект-эффектом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или [c.359]

Из рис. 188 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется про-тект-эффвктом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или при помощи соединения защищаемого металла с другим металлом (протектором), имеющим более отрицательное значение равновесного потенциала. Часто для этой цели используют цинк и магний. [c.376]

Для защиты от коррозии широко используют ингибиторы — вещества, снижающие скорости анодного растворения металла, выделения водорода или скорости обоих этих процессов. Механизм действия ингибиторов показан на рис. 95. В соответствии с тем, скорости каких процессов — анодного, катодного или обоих — замедляются, ингибиторы подразделяют на анодные, катодные и ингибиторы смешанного типа. Анодные ингибиторы смещают стационарный потенциал в анодную, а катодные — в катодную сторону. Ингибиторы смешанного типа могут смещать Е в анодную или катодную сторону или не изменять его в зависимости от степени торможения соответствующих процессов. Ингибиторы смешанного типа оказываются наиболее эффективными. В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяют разнообразные органические вещества, молекулы которых содержат амино-, ИМИНО-, тио- и другие группы. Необходимым условием ингибирующего действия этих веществ является их адсорбция на по-нерхности металла. [c.214]

Следует отметить, что суммарная экспериментальная поляризационная кривая может быть разложена иа парциальные кривые (см. рис. 4.39) лишь при использовании дополнительных неэлектрохимических методов. Например, скорость растворения металла, осо--бенно в области потенциалов, где она очень мала, может определяться радиоизотоп ным или другим аналитическим методом. Скорость выделения водорода можно определить газометрически. Как видно из рис. 4.38 и 4.39. при смещении потенциала в катодную сторону от Е скорость выделения водорода увеличивается, а растворения металла уменьшается. Это явление называют протект-эффектом и широко используют для защиты металлоконструкций от коррозии (катодная защита). [c.272]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология