Коррозия металлов кислородная деполяризация

Особенно широко распространен процесс коррозии с кислородной деполяризацией. Он наблюдается в случае коррозии металлов в воде, почве и т. д. Примером может служить ржавление железа во влажном воздухе, при котором продуктом коррозии является гидрат закиси железа, постепенно окисляющийся до гидрата окиси железа [c.134]

Другим важным случаем электрохимического разрушения металлов является их коррозия с кислородной деполяризацией. В связи с малой растворимостью кислорода в водных средах, а также в связи с тем, что его коэффициент диф фузии значительно меньше коэффициента диффузии ионов водорода, скорость коррозии с кислородной деполяризацией обычно лимитируется диффузией. На рис. 24.7 в упрощенном виде представлена типичная поляризационная диаграмма процесса коррозии с кислородной деполяризацией. [c.501]

Скорость коррозии с кислород-ной деполяризацией поэтому поч-ти не зависит (в известных пре-делах) от природы растворяющегося металла, в частности от величин его равновесного потенциала и анодной поляризации. В этом легко убедиться, если построить коррозионные диаграммы для трех различных металлов М, М.1 и Мз (см. штрих-пунктирные линии на рис. 24.7). На коррозию с кислородной деполяризацией может накладываться коррозия за [c.501]

Соответствующие расчеты показывают, что в атмосфере воздуха и водных растворах электролитов большинство металлов термодинамически неустойчиво. Так, если kg, Си, РЬ и Hg не подвержены коррозии с водородной деполяризацией (см. табл. 38), то в присутствии кислорода воздуха все они термодинамически неустойчивы, так как возможна их коррозия вследствие кислородной деполяризации (см. табл. 35). [c.324]

Графическое представление поляризационных кривых подобно рис. 92 широко применяется при анализе различных видов коррозии Особенно распространенным и важным в практическом отношении яв ляется саморастворение в присутствии растворенного кислорода воз духа, иногда называемое коррозией с кислородной деполяризацией Рассмотрим коррозию металлов в кислом растворе, насыщенном кис лородом, где с участием кислорода протекает следующая суммарная реакция [c.212]

Атмосферная коррозия — это коррозия во влажном воздухе при обычной температуре. Поверхность металла покрывается пленкой влаги, содержащей кислород. В этой пленке и протекает коррозия с кислородной деполяризацией. Обычная гальванопара—Ре С. Интенсивность коррозии возрастает с ростом влажности воздуха, содержания в нем газов СО2 и и ЗОг, пыли, копоти, а также от наличия на поверхности металла шероховатостей и трещин, облегчающих конденсацию влаги. [c.252]

Равномерная коррозия. В большинстве случаев, когда коррозии подвержена вся поверхность металла или отдельные ее части, защитные пленки или отложения не образуются. Это наблюдается в слабокислых растворах солей, кислотах, комплексообразующих растворах полифосфатов и в случаях, когда коррозионная среда беспрепятственно контактирует с поверхностью корродирующего металла. Скорость коррозии в этих случаях определяется диффузией и зависит от концентрации ионов водорода при коррозии с водородной деполяризацией или от концентрации кислорода при коррозии с кислородной деполяризацией. [c.92]

В зависимости от условий может преобладать та или другая реакция в кислых средах, при ограниченном доступе кислорода к металлу преобладает первая коррозия с водородной деполяризацией), при большой скорости подачи кислорода или других окислителей — вторая (коррозия с кислородной деполяризацией). Анодная и катодная реакции характеризуются равновесными потенциалами и <Рр Основные условия возникновения коррозионного процесса <Рр — срр 0. Одновременное протекание анодной и катодной реакций возможно при некотором промежуточном между <Рр, , и значении потенциала, называемом стационарным. При этом потенциале реакции (1) и (II) протекают с одинаковой скоростью [c.518]

В), и перенапряжение первой Рис. 181. реакции меньше, чем второй, то коррозия с кислородной деполяризацией протекает с большей скоростью, чем коррозия с водородной деполяризацией (ср. системы / — // и / — /// рнс. 181). Таким образом, условия, способствующие росту поляризации при коррозионных электрохимических процессах, вызывают ослабление коррозии металла. [c.519]

Наиболее характерным катодным процессом при грунтовой коррозии является кислородная деполяризация. Подвод кислорода к поверхности корродирующего металла осуществляется газообразной (воздух) или жидкой (электролит) фазой. Одновременно действует несколько способов подачи кислорода. [c.45]

При изучении саморастворения металлов необходимо наряду с реакцией разряда ионов водорода и молекул воды учитывать также реакции восстановления других окислителей, присутствующих в растворе (например, растворенный кислород воздуха, азотная кислота, галоиды и др.). Особенно распространенным и важным в практическом отношении является саморастворение в присутствии растворенного кислорода воздуха, иногда называемое коррозией с кислородной деполяризацией. В кислых растворах, насыщенных кислородом, протекает суммарная реакция (см, 66) по уравнению [c.356]

Металлы, термодинамически стойкие по отношению к процессу электрохимической коррозии с выделением водорода, могут оказаться нестабильными при наличии кислорода, ионизация которого происходит при более положительных потенциалах. В таком случае говорят о коррозии с кислородной деполяризацией. Область потенциалов, при которых становится возможной ионизация кислорода, расположена выше прямой d. Только совсем немногие металлы — золото, серебро, платина и некоторые другие — обладают стабильностью по отношению к коррозии кислородного типа. [c.243]

Процесс коррозии с кислородной деполяризацией часто наблюдается при коррозии металлов в воде, воздухе, почве. [c.193]

Электрохимическая коррозия зависит от состава электролита, и регулирование pH и содержание ионов С1 существенно влияют на скорость коррозии. Кислород, растворенный в электролитах (например, питательная ьода паровых котлов), также форсирует коррозию с кислородной деполяризацией, и снижение его концентрации приводит к стабилизации поверхности металла. Кислород, содержащийся в питательной воде, можно поглотить, пропуская воду через фильтры из металлической стружки. Окисление стружки, которую всегда легко заменить в фильтре, предохраняет стенки котла. [c.522]

Индивидуальные адсорбционные ингибиторы не эффективны в условиях коррозии с кислородной и смешанной деполяризацией. Более того, из-за экранирования поверхности процесс коррозии с кислородной деполяризацией может оказаться сосредоточенным (благодаря эффекту бокового подвода) на относительно небольшой ее доле. Общая коррозия в присутствии таких ингибиторов в условиях преобладания кислородной деполяризации способна трансформироваться в локальную, более опасную. Применение этих ингибиторов, как и любых мер защиты металлов от коррозии, требует ясного представления о природе коррозионного процесса и об условиях его протекания, а также о конкретных требованиях к конечным результатам защиты. [c.37]

Для полиэтиленового покрытия толщиной 1 мм с коэффициентом Р=2-10 см -с- -МПа- при Др=0,02 МПа подсчет дает w = =5 мкм-год . Таким образом, коррозией с кислородной деполяризацией можно практически пренебречь. Эта максимальная оценка сделана исключительно по показателям покрытия в предположении о беспрепятственном окислении поверхности металла — независимо от сцепления покрытия с металлом или существования пустот. Скорость коррозии может быть выше оцененной по формуле (5.18) только в том случае, если кислород имеет непосредственный доступ к повреждениям в покрытии и порам. Однако и в этом случае скорость коррозии ввиду медленного процесса диффузии в воде будет весьма низкой, причем катодная защита и при отслоившемся покрытии более чем компенсирует диффузионный поток кислорода [см. пояснения к формуле (2.46)]. Опасность [c.157]

Коррозионные процессы, протекающие с кислородной деполяризацией, обычно наблюдаются в нейтральных средах или при небольшом смещении pH в кислую или щелочную область. Вследствие малой растворимости кислорода в электролитах и незначительной скорости его диффузии характерной особенностью этого вида коррозии является то, что скорость коррозионного процесса зависит в основном от концентрационной поляризации. В отличие от коррозионных процессов, протекающих с водородной деполяризацией, на скорость коррозии с кислородной деполяризацией значительное влияние оказывают перемешивание, повышение температуры и другие факторы, способствующие ускоренной диффузии. Наличие в металлах примесей, понижающих перенапряжение ионизации кислорода, не оказывает существенного влияния на скорость коррозионного процесса. При интенсивном перемешивании или слишком тонких слоях электролита, контактирующего с воздухом, диффузионная кинетика не имеет решающего влияния. В этом случае на скорость коррозии оказывает влияние перенапряжение ионизации кислорода и все связанные с ним вторичные явления. [c.23]

Продуктом катодной реакции в процессе коррозии с кислородной деполяризацией являются ионы гидроксила, которые с ионами некоторых металлов образуют труднорастворимые гидраты, тормозя тем самым катодный процесс за счет осаждения гидрата на поверхности металла и затрудняя доступ к ней кислорода. [c.81]

В большинстве случаев скорость коррозии ограничивается скоростью одного из электродных процессов замедленной скоростью анодного растворения металла (при анодном контроле , особенно при пассивировании анодных участков) или замедленной скоростью разряда ионов Н+ ( катодный контроль ) при коррозии с выделением водорода. Однако не исключены случаи, когда наиболее медленной стадией процесса является подача к катоду ионов (или молекул кислорода), обеспечивающих катодный процесс. В этих случаях скорость коррозии определяется скоростью диффузии и, например, интенсивное перемешивание раствора может сильно увеличить скорость коррозии. Впрочем, процесс определяется скоростью диффузии только в очень быстро протекающих процессах, например при растворении очень активных металлов в кислотах, растворении щелочных металлов в воде и т. п. Из практически важных случаев только скорость коррозии с кислородной деполяризацией может определяться ско- [c.513]

Морская коррозия протекает по механизму электрохимической коррозии с кислородной деполяризацией. Особенностями морской коррозии металлов при этом являются как высокая агрессивность морской воды и морской атмосферы, так и наличие дополнительных механических факторов воздействия на материал — эрозии и кавитации. Не менее важна роль биологического фактора — обрастания подводной части металлических конструкций морскими организмами. [c.60]

В ряде случаев на скорость коррозии оказывает влияние давление. Обычно с ростом давления скорость коррозии увеличивается. Это характерно для процессов коррозии с кислородной деполяризацией, так как повышение давления приводит к увеличению растворимости Ог. Ускорение коррозии происходит и в результате роста механических напряжений в металле. В случае коррозии с водородной деполяризацией возможно облегчение наводороживания металла. [c.10]

Процессы коррозии металлов, у которых катодная реакция осуществляется с участием растворенного в электролите кислорода, называются коррозией с кислородной деполяризацией. [c.90]

Если известна основная ступень коррозии, которая тормозится каким-то методом защиты, то можно заранее указать, в каких условиях применение этого метода наиболее эффективно. Например, уменьшить скорость коррозии металла снижением в нем эффективных катодных примесей можно только тогда, когда основной контролирующей стадией коррозии является перенапряжение катодного деполяризующего процесса (например, при активном растворении металла в кислотах). В противоположность этому при коррозии с кислородной деполяризацией, когда контролирующим фактором является диффузия кислорода, повышение чистоты металла не даст положительного эффекта. При коррозии же с анодным контролем, т. е. когда возможно установление пассивного состояния, наличие катодных примесей, наоборот, будет способствовать снижению скорости коррозии. [c.48]

При коррозии железа в большинстве природных условий, например, в атмосфере или нейтральных электролитах, т. е. в условиях коррозии с кислородной деполяризацией незначительные примеси в железе или изменения структуры металла существенно не влияют на скорость коррозии. Некоторым исключением является добавка в сталь меди. Установлено, что так называемые медистые стали, содержащие 0,3—0,5 % меди, имеют несколько повышенную -стойкость в атмосферных условиях. Это объясняется, с одной стороны, действием накапливающихся на поверхности стали катодных включений меди, смещающих потенциал [c.140]

При коррозии с кислородной деполяризацией возможны случаи, когда катодный процесс тормозится в основном на ступени, отвечающей катодной реакции, но еще более часты случаи, когда основное торможение катодного процесса связано с затруднением диффузии кислорода. Первые имеют место при очень интенсивном подводе кислорода, например, в условиях сильного перемешивания, вторые — при полном погружении металла в спокойный или слегка перемешиваемый электролит. [c.264]

При коррозии сталей в почвах, грунтах и морской воде, т. е. при коррозии с кислородной деполяризацией, влияние состава металла практически столь незначительно, что может не приниматься во внимание. Иными словами, величина перенапряжения кислорода на катодных участках поверхности и общая площадь, занятая ими, не оказывают влияния на скорость коррозии. Это объясняется прежде всего малой растворимостью в воде и замедленным поступлением молекул кислорода к поверхности металла. Условия диффузии и концентрация кислорода в растворе— вот те основные факторы, которые определяют скорость коррозии с кислородной деполяризацией. Этим обстоятельством объясняется различная скорость коррозии одного и того же металла в разных грунтах и повыщенная скорость коррозии при движении воды относительно металла. [c.28]

Это объясняется прежде всего малой растворимостью кислорода в воде, замедленным поступлением молекул кислорода к поверхности металла и затрудненной диффузией продуктов коррозии. Условия диффузии и концентрация кислорода в растворе — вот основные факторы, которые лимитируют скорость коррозии с кислородной деполяризацией. Этим обстоятельством объ- [c.35]

Наоборот, в других условиях, например при коррозии с кислородной деполяризацией, когда основным контролирующим фактором является диффузия кислорода, возможное повышение чистоты металла не даст положительного эффекта, а в случае коррозии с анодным контролем оно может быть не только бесполезным, но и вредным. [c.16]

Вообще говоря, в морской воде в качестве окислителя могут выступать ионы НзО или молекулы воды и растворенный кислород. Исследованию катодных процессов в хлоридсодержащих средах были посвящены работы Г. В. Акимова, Н. Д. Томашева, Г. Б. Кларк, И. Л. Розенфельда. Как показали исследования, коррозия магния и его сплавов протекает в основном за счет водородной деполяризации алюминий и его сплавы, коррозионностойкие и конструкционные стали, никель и никелевые сплавы, медь, медные сплавы подвергаются коррозии с кислородной деполяризацией. Растворимость кислорода в морской воде ограничена. При протекании коррозии с кислородной деполяризацией очень часто скорость катодного процесса определяется диффузией кислорода и поверхноети металла. В таких условиях перемешивание среды или перемещение поверхности металла относительно среды является важным фактором, который может оказать существенное влияние на характер коррозии. При перемешивании скорость катодного процесса будет уве-личиваться и металл из пассивного состояния может переходить в пробойное состояние (см. рис. 18). [c.43]

Другим важным случаем электрохимического разрушения металлов является их коррозия с кислородной деполяризацией. В связи с малой растворимостью кислорода в водных средах, а также в связи с тем, что его коэффициент диффузии значительно меньше коэффициента диффузии ионов водорода, скорость коррозии с кислородной деполяризацией обычно определяется диффузией. На рис. 99 в упро-ш,енном виде представлена типичная поляризационная диаграмма процесса коррозии с кислородной деполяризацией. Скорость коррозии в этом случае оказывается равной предельному току диффузии кислорода к поверхности корродирующего металла [c.475]

Скорость коррозии с кислородной деполяризацией поэтому почти не зависит (в известных пределах) от природы растворяющегося металла, в частности от величин его равновесного потенциала и анодной поляризации. В этом легко убедиться, если построить коррозионные диаграммы для трех различных металлов М, М, и Мг (см. штрих-пунктирные линии на рис. 99). На коррозию с кислородной деполяризацией может накладываться коррозия за счет выделения водорода, если равновесный потенциал водородного электрода в данном растворе положительнее равновесного потенциала корродирующего металла (ср. прямые J, 2 и 3 на рис. 99). Величина предельного тока определяется растворимостью кислорода и величиной его коэффициента диффузии, но не зависит от природы металла, на котором восстанавливается кислород. В результате этого скорость процесса коррозии с кислородной деполяризацией меньше зависит от степени чистоты металла, чем скорость процесса коррозии с водородной деполяризацией, и изменяется в более широких пределах при изменении условий размешивания раствора и способа подвода кислорода. [c.475]

Как видно из рис. 1Х.З, при определении с и Ес можно пользоваться поляризационными кривыми, характеризующими эффективные скорости растворения металла и выделения водорода. При коррозии с кислородной деполяризацией необходимо, кроме того, учесть поляризационную кривую ионизации кислорода. Так как растворимость кислорода в растворах электролитов не превышает 2,5-10 молЕз/л, то на этой поляризационной кривой наблюдается площадка предельного тока диффузии. На рис. IX.3 предельному току по кислороду отвечает вертикальный участок на кривой зависимости 3 от — Е. При саморастворении металла / при определении с практически можно учитывать только скорости растворения металла и выделения водорода. Саморастворение металла II происходит как за счет выделения водорода, так и за счет восстановления кислорода. Для металла III скорость саморастворения определяется скоростью диффузии кислорода к его поверхности, а потому зависит от условий размешивания, вязкости раствора других факторов. Если же металл обладает еще более низкими скоростями анодного растворения, чем металл III, то его скорость саморастворения также определяется скоростью восстановления кислорода, но уже не диффузионной стадией, а стадией разряда — ионизации. Из рис. IX.3 видно, что в присутствии кислорода возможна коррозия таких металлов, для которых выполняется неравенство о, р>ме р> н р. [c.255]

Однако разрушение металла по механизму работы короткозамкнутых элементов — не единственный путь электрохимической коррозии. Иногда энергетическая неоднородность металлов невелика и отсутствуют участки, катализируюш,ие катодные реакции. Тогда как катодные, так и анодные процессы идут по всей поверхности металла. Коррозионный процесс в отсутствие участков, катализирую-Щ.ИХ катодные реакции, протекает медленнее, чем при наличии катодных катализаторов. Так, например, цинк высокой степени чистоты растворяется в растворе серной кислоты значительно медленнее, чем технический цинк, содержаш,ий примеси, катализируюш,ие реакцию выделения водорода. Наиболее часто при коррозии наблюдаются ионизация кислорода и восстановление ионов Н+. Коррозия с участием кислорода называется коррозией с поглощением кислорода или коррозией с кислородной деполяризацией. В наиболее простом виде она может быть представлена уравнениями анодный процесс Ме — пе - Ms" катодный процесс + 4е 40Н [c.213]

Если с течением времени скорость коррозии стали, согласно данным Г. К- Берукштис и Г. Б. Кларка, замедляется, то в приморском районе Севера указанной закономерности не наблюдается. Своеобразное поведение легированных сталей в северной приморской атмосфере объясняется отсутствием необходимых условий для образования компактного защитного слоя из продуктов коррозии [59]. Вследствие влияния морских солей на поверхности металла образуется тонкая минерализованная влажная пленка, содержащая все соли морской воды. Вследствие облегчения диффузии кислорода к корродирующей поверхности металла при атмосферной коррозии преобладает кислородная деполяризация. Процесс ее в приморской зоне несколько отличается от деполяризации в обычных условиях, что вызвано наличием в составе воздуха таких деполяризаторов, как озон, йод, бром, а также депассиватора — хлора. [c.39]

Пассивное состояние исчезает, когда приложенный потенциал достигает более высоких значений, чем фз. Для пассивирующихся металлов важен потенциал ф2, который отделяет пассивную зону от активной, так как ниже этого потенциала пассивирование невозможно. Он называется потенциалом активизации или фладе-потенциалом и является в основном функцией pH среды, в которую погружен металл. Поэтому при коррозии с водородной деполяризацией железо и низколегированные стали не могут быть действительно пассивными при pH < 8, поскольку их потенциал коррозии ниже равновесного потенциала катодной реакции. При коррозии с кислородной деполяризацией потенциал железа редко достигает значений более высоких, чем фладе-потенциал, поэтому при коррозии в обычных условиях пассивирование железа практически не играет никакой роли. Потенциал железа может превысить по- [c.54]

Результаты исследований коррозии металлов в нейтральных средах, т. е. процессов коррозии с кислородной деполяризацией, оказываются как бы в противоречии с основной формулой коррозии (12). Так, при коррозии сталей в почвах, грунтах и морской воде влияние состава малолегированных углеродистых сталей практически столь незначительно, что может не приниматься во внимание. Коррозия чистого и загрязненного цинка в нейтральных растворах тоже практически одинакова. [c.34]

Рассматривая рис. У,1, У,3 и У,4, мы видим, что окислитель, восстанавливаясь, заставляет потенциал металла сдвинуться от равновесного в сторону более положительных значений. ТУГожно сказать, что металл поляризован окислителем, если под поляризацией понимать навязывание электроду потенциала, отличного от равновесного. И не совсем понятно, почему в современной литературе, особенно коррозионной, окислитель часто называют деполяризатором. Так, коррозию в кислотах, когда металл окисляется ионами Н" , навязывающими ему потенциал более положительный, чем равновесный, называют коррозией с водородной деполяризацией , коррозию при окислении металла кислородом — коррозией с кислородной деполяризацией . Мы останавливаемся на этом мелком вопросе потому, что название деполяризатор вместо окислитель искажает химическую природу явления. Окислитель поляризует металл, сообщая ему сверх равновесного потенциала некоторую величину Аф, вызывающую окисление, а не снижает Дф, т. е. не деполяризует металл. [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология