Коррозия металлов с анодным контролем

Так как электрохимическая коррозия протекает через несколько взаимосвязанных стадий, то скорость ее зависит от скорости самой медленной стадии, называемой лимитирующей (контролирующей) стадией процесса. Все остальные стадии вынуждены иметь скорость, равную скорости лимитирующей стадии процесса. Поскольку коррозионные элементы являются короткозамкнутыми микроэлементами, то движение электронов в металле не может быть лимитирующей стадией процесса. Движение ионов в растворе обычно также не лимитирует процесс коррозии ввиду очень малого расстояния между микроэлектродами (исключение составляют растворы с очень малой электропроводностью). Следовательно, лимитирующими стадиями могут быть или реакции анодного окисления металла (анодный контроль), или реакции катодного восстановления окислителя (катодный контроль), или те и другие одновременно (смешанный контроль). [c.214]

Типичные примеры коррозии при анодном контроле — коррозия стали в водных растворах хроматов, коррозия нержавеющих сталей и коррозия алюминия в растворах окислителей. Для металла, корродирующего при анодном контроле, характерно, что значение коррозионного потенциала приближается к значению потенциала катода разомкнутого элемента (рис. П-30, б). [c.48]

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]

Таким образом, в условиях контроля процесса коррозии металлов диффузией кислорода природа катодных и анодных участков и омическое сопротивление электролита не влияют существенно на скорость процесса. [c.244]

Если условия контактной коррозии металлов таковы, что суммарная анодная кривая (Уа обр зс пересекается с суммарной катодной кривой (1 к)обр кс в области диффузионного контроля последней, например в точке 2 (рис. 255), то нетрудно заметить, что величина суммарного коррозионного тока /" (который полностью или большая часть его приходится на основной металл) определяется только ходом суммарной катодной кривой. Суммарная же катодная кривая отличается от катодной кривой основного (анодного) металла на величину катодного тока металла катодного контакта, который определяется только поверхностью катодных [c.360]

Как уже указывалось (гл. 14, 8), атмосферная коррозия металлов, в частности сплавов на железной основе, протекает со смешанным катодно-анодным-омическим контролем, который в зависимости от толщины, состава и электропроводности пленки электролита и природы корродирующего металла может переходить [c.377]

Особенность атмосферной коррозии металлов - малая толщина слоя электролита на поверхности металла (вода -ь сопи + продукты коррозии). В связи с этим кислород воздуха достаточно легко проникает к поверхности корродирующего металла. Отсюда следует, что с уменьшением толщины слоя электролита катодный процесс атмосферной коррозии металла облегчается, а анодный процесс затрудняется. Таким образом, малая толщина слоя электролита приводит к большому омическому сопротивлению при работе коррозионных микропар. Следовательно, для атмосферной коррозии контролирующим фактором является катодно-анодно-омический контроль. [c.41]

Преимущественный контроль скоростью катодной реакции характерен для коррозии металлов в кислых средах, в нейтральных электролитах и атмосферных условиях, а также для коррозии амфотерных металлов в щелочных средах. Контроль скоростью протекания анодной реакции характерен для металлов, способных переходить в пассивное состояние. Смешанный контроль — контроль скоростями обеих реакций — наиболее распространен в практике и встречается в различных условиях, например при коррозии алюминия в нейтральных электролитах. [c.17]

Рис. 1.4.2. Поляризационные коррозионные диаграммы для основных практических случаев контроля атмосферной коррозии металлов о) смешанный катодно-анодный отческий контроль б) преимущественно катодный контроль в) преимущественно анодный контроль г) преимущественно омический контроль

Г, Смешанный катодно-анодный контроль АЕ АЕ ). Диаграмма характерна для коррозии железа, сталей, алюминия и других металлов в пассивном состоянии. [c.99]

Значительно труднее определить механизм действия ингибитора по значению электродного потенциала, когда ингибитор вмешивается в обе электродные реакции, т. е. когда он является смешанным. Однако, как нетрудно видеть, и в этом случае при анодном контроле скорости коррозии потенциал металла становится более отрицательным, а в случае катодного контроля — более положительным. [c.88]

Катодный контроль имеет место в случае, когда скорость коррозионного процесса определяется скоростью катодной реакции, т. е. протекание катодной реакции встречает большее сопротивление, чем протекание анодной. Чаще всего катодной реакцией при коррозии металлов в естественных условиях является восстановление кислорода (кислородная деполяризация) [c.47]

Учитывая характер изменения кинетики электрохимических реакций, можно заранее предсказать коррозионное поведение металлов в щелях и зазорах. Особенно чувствительными к щелевой коррозии должны оказаться металлы, корродирующие в обычных условиях с анодным контролем. Если же скорость коррозионного процесса определяется кинетикой катодной реакции, то скорость коррозии в щелях будет ниже, чем на свободно омываемой поверхности, поскольку ускоряется лишь анодная реакция, которая в данном случае не определяет скорости саморастворения. При этом имеется, конечно, в виду, что продолжительность контакта металла с электролитом в щели и вне ее одинакова. [c.215]

Изучение коррозии большого числа металлов в зазорах [24, 25] подтверждает предсказание теории о зависимости щелевой коррозии от характера контролирующего фактора. Такие металлы, как железо, цинк и алюминиевые сплавы системы А1 — 2п—Mg — Си (В95) и Л1 — Си (Д16), процесс коррозии которых контролируется скоростью катодной реакции, корродируют в щелях с меньшей скоростью, чем вне их. Такие же сплавы, как Х13, XI7, АМц, АМг, корродирующие с анодным контролем, разрушаются в щелях сильнее, чем на свободно омываемой электролитом поверхности. [c.215]

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]

Особенно чувствительны к щелевой коррозии при полном погружении конструкции в коррозионную среду металлы, корродирующие с анодным контролем. Если же скорость коррозии определяет кинетика катодной реакции, то скорость коррозии в щелях будет ниже, чем на свободно омываемой поверхности. Сплавы Х13, Х17, К Ю ,г/(сп сут) [c.269]

Есть сведения о влиянии pH на коррозию стальных труб> [28]. Образцы труб диаметром 25,4 мм и длиной 50 мм испытывали при температуре 20 °С. Было установлено, что pH влияет на питтинговую коррозию углеродистой стали. Максимальное число питтингов отмечено при pH = 6,5. При pH ==4,0—5,5 питтингообразования не наблюдается, а при pH = 8,0—10,0< отмечены небольшие очаги питтингов. При pH = 4,0—5,0 продукты коррозии желеобразны и имеют плохую адгезию к металлу,, при pH = 8 они плотные, прочные и имеют хорошую адгезию к металлу. На основании результатов длительных экспериментов отмечено, что в интервале pH = 5—10 скорость коррозии мало зависит от pH, но число питтингов и вид коррозионных разрушений изменяются. Найдена зависимость показателя скорости коррозии /С=/(рН) и выделены зоны различных видов контроля коррозии (рис. 2.8). При значениях рН>>11 для процесса коррозии характерен анодный контроль (зона 1). В зоне 2 контроль смешанный, а в зоне 3 — катодный. Значительное питтин-гообразование в зоне 4 предполагает частичный анодный контроль, что подтверждено измерениями потенциала стали. Коррозия в зоне 5 и 5 контролируется катодным процессом. [c.49]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

Степень анодного контроля Са прн коррозии металлов в аэрированном 0,5-н. растворе Na l при 25° С (по Н. П. Жуку) [c.304]

В присутствии избытка МНд, например в растворах минеральных удобрений, скорость коррозии в МН4ЫОз при комнатной температуре может достигать очень высоких значений — до 50 мм/год [21—24] (рис. 6.13). Комплексное соединение, образующееся в этом случае, имеет формулу [Ре(МНз)в ](ЫОз)2 [24]. Реакция, очевидно, идет с анодным контролем так как контакт низколегированной стали с платиной (при равной площади образцов) не влияет на скорость коррозии. Структура металла влияет на коррозионную стойкость. Так, нагартованная малоуглеродистая сталь корродирует с большей скоростью, чем закаленная при повышенной температуре. Это свидетельствует, что коррозия протекает не с диффузионным контролем, а зависит от скорости образования ионов металла на аноде и, возможно, до некоторой степени от скорости деполяризации на катоде. [c.119]

Коррозионный процесс с катодным контролем характерен для большинства плотных и увлажненных почв, когда определяющей является реакция присоединения электрона (водородная или кислородная деполяризация), протекающая с меньшей скоростью. Для сухих, рыхлых и хорошо аэрируемых почв характерен анодный контроль, когда затруднен отвод положительных ионов металла от анодного участка поверхности металлического сооружения. В условиях работы макроэлементов дифференциальной аэрации преобладает смещанный катодно-омический или омическнн контроль. В последнем случае процесс коррозии затормаживается в основном 46 [c.46]

Известно, что общая скорость процесса коррозии определяется скоростью той реакции, которая протекает с наименьшей интенсивностью. Эта стадия процесса называется контролирующим фактором, так как она контролирует скорость всего процесса. Если коррозия металла подземного сооружения определяется деятельностью микро-коррозионных элементов, то контролирующим фактором процесса является катодная или анодная реакция. Коррозионный процесс с катодным контролем (катодна51 реакция) характерен для большинства плотных и увлажненных грунтов, когда основную роль играет реакция присоединения свободного электрона (кислородная или водородная деполяризация) протекающая с минимальной скоростью. Это объясняется торможением поступления воздуха к поверхности корродирующего металла. Для сухих, рыхлых и хорошо аэрируемых грунтов характерен анодный контроль, когда затруднен отвод положительных ионов металла от анодного участка поверхности металлического [c.45]

Степень омического контроля (см. рис. 137) равна нулю при полной заполяризованности коррозионного элемента, когда сила тока с — 1тах-Скорость коррозии металла при этом определяется лишь начальной разностью потенциалов и поляризационными характеристиками катодной и анодной стадий. [c.253]

Такие металлы, как железо и 1щнк, процесс коррозии которых в Нейтральных средах протекает с катодным контролем, корродируют в щелях с меньшей скоростью, чем вне их. Магниевые сплавы и некоторые нержавеющие стали, корродирующие с анодным контролем, разрушаются в щелях интенсивнее, чем на открытой поверхности. Следовательно, для у1Леродистых сталей при коррозии под напряжением в нейтральных и слабокислых средах собственно щелевой эффект рост трещин ускоряет несущественно. [c.59]

Таким образом, атмосферная коррозия металлов и сплавов, в частности на основе железа, протекает со смешанным катодно-анодным омическим контролем. Такой контроль в зависимости от толщины, состава и электропроводности электролита и природы корродирующего металла может переходить преимущественно в катодный контроль — мокрая атмосферная коррозия, или преимущественно в анодный контроль — влажная коррозия легко пассивирующихся металлов при отсутствии депассиваторов, или преимущественно в омический контроль (рис. 1.4.2). [c.57]

Смешанный контроль обнаруживается тогда, когда скорость коррозии почти в одинаковой степени определяется как катодной, так и анодной реакциями. Примером коррозии при смешанном контроле может служить коррозия стали в нёокисляю-щих кислотах. Коррозионный потенциал металла в случае смешанного контроля сдвинут примерно на одинаковое расстояние от анодного и от катодного потенциалов в разомкнутом элементе (рис. П-30, в). [c.48]

Даже в весьма узких зазорах (0,05 мм) система в 0,5-н. НаС1 оказывается практически полностью заполяризованной. Вследствие облегчения анодной реакции в щели доля анодного контроля мала и работа подобных элементов контролируется в основном скоростью катодной реакции. Для нержавеющих сталей типа Х13 и Х17 омический контроль оказался настолько малым, что он не поддавался графическому определению. Доля анодного контроля менялась от 4 до 40 % а доля катодного — от 80 до 96%. Поскольку в работе таких элементов преобладает, как показывают диаграммы, катодный контроль, то щелевая коррозия нержавеющих сталей и других пассивирующихся сплавов должна сильно зависеть от площади катода, так как с возрастанием площади электрода, омываемого свободно электролитом, будет возрастать и эффективность катодного процесса. Опыты, поставленные нами в лабораторных условиях [39], а Илисом совместно с Ла-Кэ — в естественной морской воде [12], показали, что интенсивность щелевой коррозии нержавеющих сталей прямо пропорциональна площади металла, свободно омываемого электролитом. [c.222]

Такой эффект катодного выделения более положительных металлов и, вследствие этого, ускорение коррозии наблюдается также, если в растворе находятся соли тяжелых металлов с достаточно положительным электрохимическим потенциалом (Р1, Аи, kg, Си, N1 и, в меньшей степени. Ре). Поэтому в замкнутых полиметаллических системах, по которым циркулируют водные растворы, например, морская вода, наблюдается усиление коррозии алюминия и его сплавов, если в этой системе находятся медь или медные снлавы, даже при отсутствии электрического контакта с алюминием. Таким образом, сравнительно высокую коррозио1ь ную стойкость чистого алюминия и некоторых его сплавов, кроме основного влияния защитных кроющих иассивны.ч пленок (анодный контроль), в значительной мере объясняют высоким перенапряжением выделения водорода на поверхности алюминия, особенно в пассивном состоянии (катодный контроль). Примеси тяжелых металлов (в первую очередь в практических условиях железа илн меди) сильно понижают химическую устойчивость алюминия не только вследствие нарушения сплошности защитных пленок, но и благодаря облегчению катодного процесса. Присадки более электроотрицательных металлов с высоким перенапряжением водорода (Mg, 2п) в меньшей степени понижают коррозионную стойкость алюминия. [c.261]

Следует заключить, что не существует единого пути создания коррозионностойкого сплава, ка не существует и металлического сплава, устойчивого в любых условиях. В зависимости от условий коррозии пути подбора и создания коррозионностойких сплавов будут весьма сильно видоизменяться. Легирование стали значительным количеством хрома (переход к хромистым сталям) является созершенным методом защиты в условиях работы сплава в пассивном состоянии (анодный контроль), но будет совершенно бесполезным при работе конструкции в неокислительной кислоте (НС1, H2SO4), где протекает коррозия этих сталей с катодным контролем. Легирование титана большим количеством (до 32%) молибдена повышает устойчивость сплава в солянокислых растворах, но будет вредно, если в этих растворах присутствуют окислителя и кислород наоборот, в этих средах более положительный эффект будет получен от модифицирования титана ничтожными присадками (0,2—0,5%) палладия. Может быть приведено большое число подобных примеров. Общей ориентировкой может служить такое правило. Изменение состава сплава следует производить в том направлении, чтобы в предполагаемых условиях эксплуатации достигалось дальнейшее повышение основного контролирующего фактора коррозии. Например, если основной металл в данных условиях не склонен к пассивации п корродирует в активном состоянии с выделением водорода, то следует изыскивать методы изменения состава и структуры поверхности сплава, вызывающие повышение катодного контроля, например повышение перенапряжения водорода, снижение поверхности активных катодов. Для условий, в которых возможна пассивация основы сплава, наибольший эффект будет получен от добавления в сплав присадок, повышающих пассивируемость основы или повышающих эффективность катодного процесса. [c.21]

Анализ поляризационных кривых титана позволяет сделать вывод, что коррозия титана в растворах брома в метиловом спирте имеет электрохимический механизм. По виду поляризационных кривых, полученных в чистом метиловом спирте, можно заключить, что высокая коррозионная стойкость титана в этой среде — следствие заторлюженности катодного процесса в большей степени, чем анодного. Доля омического контроля, как при коррозии металлов в водных средах, видимо, невелика, так как электропроводность метилового спирта IX ==4,4-10 ом больше, чем электро-170 [c.170]

Коррозия титана в кислых средах, например в НС1 или H2SO4 протекает с преимущественным анодным контролем. Доля анодного контроля в 10% НС1, считая, что коррозия идет с чисто водородной деполяризацией, составляет 75,3%, доля катодного — 24,7%. Известно, что антикоррозионная защита металлов наиболее эффективно осуществляется путем затормаживания контролирующей стадии коррозионного процесса. В соответствии с этим для водных кислых сред нами был разработан метод анодной защиты титана [6], [10]. Для протекающей с преимущественным катодным контролем коррозии титана в растворах брома в безводном метиловом спирте эффективным методом защиты должна быть катодная защита, а не анодная. [c.171]

Сравнение потенциала корродирующего металла с потенциалом анодной и катодной реакций показывает, что он близок к потенциалу анодной реакции, что указывает на то, что коррозия стали марки Ст. 3 в данных условиях протекает с катодным контролем. Потенциал стали 1Х18Н9Т в исследованном растворе имеет значение —0,040 в. Очевидно, в данном случае имеет место смешанный катодно-анодный контроль процесса коррозии. [c.252]

На основании опытных данных строят графики о , =/(1ёЛ ) или =/(1йт) V = / (lgЛ ) илиУ = /(1ет). Находят степень анодного контроля (в процентах) при коррозии напряженного металла в нейтральных электролитах. Для этого используют последнее (перед обрывом образца) значение потенциала. Расчет и Сд производят по формулам (63) и (69) как указано з работе № 4. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология