Пассивность металлов внутренняя

Свойства металлов действительно зависят от внутреннего строения атомов, а следовательно, и от электронных конфигураций, но пассивность металлов является функцией не только внутренних, но и внешних факторов. Таким образом, пассивное состояние ме- [c.310]

Пассивное состояние металлов вызывают обычно окислительные процессы, протекающие вследствие наличия в растворе окислителей — пассиваторов (например Ог, НЫОз, КгСггО и др.) или вследствие анодной поляризации металла и образующие на поверхности металлов адсорбционный слой кислорода или защитную окисную пленку. Пассивность металлов зависит как от внутренних факторов, связанных со свойствами металлов (состав и структура, состояние поверхности и др.), так и от внешних факторов, связанных со свойствами электролита (его состав, концентрация и т. д.), а также от внешних условий, при которых металл взаимодействует с электролитом (температура, движение раствора, наложение постоянного тока и т. д.). [c.87]

Пассивность металла зависит как от внутренних (состав, структура и состояние поверхности металла), так и от внешних факторов (состав и концентрация электролита, температура, движение раствора, наложение постоянного тока и т. д.). [c.109]

Характер кинетических кривых электродного потенциала можно объяснить следующим образом. Известно, что механические напряжения в металле понижают его термодинамическую стабильность и нарушают сплошность пассивных пленок, смещают его потенциал в отрицательную сторону от сотых долей милливольта до нескольких милливольт. Существует мнение, что в зоне скопления дислокаций локальное повышение внутренней энергии способствует разблагораживанию потенциала в гораздо большей степени (десятки милливольт). [c.73]

В щелочных электролитах оловянные аиоды покрываются пассивной пленкой, состоящей из двух слоев внутреннего тонкого, прочно сцепленного с металлом, и внешнего рыхлого, состоящего нз гидроокиси олова. [c.182]

В промышленном применении анодной защиты важную проблему представляет защита щелей. В узкой щели во время потенциостатической анодной поляризации возникает большой градиент потенциала, обусловленный высоким электролитическим сопротивлением участка. Вследствие этого градиента внутренняя часть щели остается активной и корродирует с большой скоростью, несмотря на то, что наружная поверхность удерживается в пассивном состоянии при стабильном потенциале пассивации [8, 9]. Экспериментальные исследования с различными щелями, а также теоретический анализ свидетельствуют о возможности пассивирования щелей в процессе анодной защиты и контроля степени пассивирования (сопротивления раствора, состояния поверхности и т. д.) по геометрии щели и электрохимическому поведению защищаемого металла. Критическая плотность анодного тока является наиболее важным параметром, так как показывает силу тока, необходимого для достижения пассивности во время анодной защиты [1, 2, 7, 9]. [c.32]

Учитывая рассмотренные выше закономерности, можно полагать. что при внутренней анодной поляризации стали ингибиторами с общим анионом типа М0 природа пассивирующих слоев остается такой же, как и при внешней анодной поляризации. Специфическое действие ингибиторов проявляется в том, что, адсорбируясь на поверхности металла, они понижают общую свободную энергию системы и повышают стабильность пассивных пленок. В зависимости от природы адсорбированных частиц, их концентрации на поверхности и прочности связи меняется скорость растворения, поляризуемость и плотность тока, необходимая для пассивации, а также потенциал пассивации. В таких условиях пассивация может наступить и без большого внутреннего тока окислительновосстановительной реакции ингибитора лишь за счет небольших плотностей тока реакции восстановления кислорода, растворенного в электролите. [c.63]

Анализируя литературные источники и производственные данные (в частности, ОГКМ, АНК "Башнефть", ОАО "Татнефть") о применении конструкционных материалов для оборудования и трубопроводов, работающих в сероводородсодержащих средах, можно сделать вывод о том, что коррозия углеродистых сталей в таких условиях неотвратима, поскольку образующиеся продукты коррозии не способствуют наступлению пассивного состояния металла ни при каких комбинациях внешних и внутренних факторов. В связи с отмеченным, действенным направлением по повышению долговечности конструкций может быть применение коррозионно-стойких материалов и покрытий, предотвращающих или снижающих интенсивность воздействия рабочих сред за счет рационального использования электрохимических характеристик материала подложки и покрытия, а также барьерного эффекта. [c.27]

Металл находится в активном состоянии. В данной области концентрации окислителя металл обладает высокой чувствительностью к факторам, вызывающим анодную поляризацию нз-за анодной пассивности, и не чувствителен к факторам, вызывающим катодную поляризацию. Под влиянием внешних и внутренних факторов металл может быть переведен в пассивное состояние. [c.11]

Наличие внутренних напряжений в металле и пленке приводит к разрыву пленки, при этом на напряженных участках затруднены процессы пассивации, в связи с чем требуются более высокие плотности тока для поддержания. металла в пассивном состоянии. [c.29]

Отсутствие защитного покрытия, компактный характер защищаемого оборудования и весьма малая плотность тока при анодной защите несколько упрощают перечисленные проблемы. Омическая составляющая при полностью пассивном состоянии металла обычно не превышает 3—5 мв. Однако и в этом случае остается проблема защиты внутренней поверхности трубопроводов. Значительная неравномерность распределения потенциала имеет место также в период начальной пассивации поверхности металла. [c.184]

Поглощение катионов двухвалентных металлов сопровождается выделением эквивалентного количества протонов из мембраны так, что фактически мембрана (ее связывающие единицы) обменивает протоны ш катионы металлов. Перенос ионов приводит к проникновению воды, и митохондрия набухает набухания не происходит, если ионы связываются неорганическим фосфатом и образуют осадок. Одновалентные ионы калия и натрия способны и пассивно проникать во внутреннее пространство, если имеются анионы и субстрат, этот процесс также ведет к набуханию митохондрии. [c.199]

Ультразвук с успехом используют во многих областях промышленности, в частности для выявления внутренних дефектов ь полуфабрикатах и готовых изделиях, а также для очистки поверхности металла или другого материала. В гальванотехнике ультразвук целесообразно применять при очистке изделий сложной геометрической формы (длинные трубчатые изделия с несквозными отверстиями и т. п.), а также для обеспечения крайне высокой степени очистки, например внутренних поверхностей вакуумных приборов. По-видимому, большое значение ультразвук может иметь при подготовке алюминия и его сплавов к металлическим покрытиям, способствуя удалению с поверхности пассивной окисной пленки. [c.140]

В чашку помещали таблетку асфальта (4 X 2 X Х0,5 см) с запрессованными в нее электродами источника инициирования (рис. 30). Участок асфальта с запрессованными электродами крепили специальным прижимом (крепление асфальта препятствует его разбросу в момент инициирования). Вплотную к таблетке асфальта устанавливали пассивный заряд (пластинку неметаллического материала, стеклянную трубку с порошком металла или медную трубку с намороженным на внутренней поверхности слоем масла или углеводорода). Чашку помещали в ванну, а электроды через разъем подсоединяли к разряднику (см. рис. 27). [c.82]

В заключение необходимо отметить, что представление о роли водорода при электролитическом осаждении железа и хрома, как о факторе, способствующем появлению значительных внутренних напряжений в металлах, является далеко ие полным. Можно высказать предположение, что роль водорода при совместном разряде на катоде прежде всего сводится к влиянию его на сдвиги в ионном равновесии. Такие заметные концентрационные изменения, происходящие в приэлектродных слоях, оказывают весьма существенное влияние не только на состав хроматных анионов, принимающих участие в катодной реакции, но и на характер пассивных пленок, образующихся на поверхности. Помимо торможения электродных реакций и влияния на структуру осадков, адсорбционные слои (пленки) придают поверхности металлов многие другие специфические свойства, такие, как гидрофобность [12], высокую антикоррозионную стойкость [c.452]

Согласно теории электронных конфигураций возникновение пассивного состояния — результат неукомплектованности электронами внутренних оболочек металлов, имеющих незаполненные -уровни. Неукомплектованность возникает вследствие химической адсорбции кислорода или другого окислителя, которая сопровождается поглощением электронов, понижением их плотности в поверхностных слоях металла. Установлено, что способность оксидного слоя пассивировать металлы зависит от его полупроводниковых свойств. [c.150]

Согласно теории электронных конфигураций возникновение пассивного состояния — результат неукомплектованности электронами внутренних оболочек металлов, имеющих незаполненные -уровни. Установлено, что способность окисного слоя пассивировать металлы зависит от его полупроводниковых свойств. [c.146]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

В разд. 2.4 восстановление ионов водорода описано как одна из основных катодных реакций, кото происходит при коррозии металлов в водных растворах. Шкясольку выделения водорода следует ожвдать при катодной полафйзации металла, то иногда трудно себе представить, что такая реакция возможна в условиях анодной поляризации тйл не менее подобные наблюдения — ч,астое явление при локализованных коррозионных процессах, которые рассматривались в этой главе питтинге, коррозионном растрескивании, коррозионной усталости. Подобные местные катоды мб возникнуть вследствие разности потенциалов, существующих менс поверхностью образца и внутренним элементом, доступ к которому затруднен,. Это, также часто связано с пассивными металлами. В о их случаях большую роль играют также наблюдаемые изменения pH (часто, яо не всегда в сторону подкисления). [c.208]

Дефекты в кристаллах различаются по типу и происхождению. Значительная их часть (фазовые неоднородности, включения, дефекты упаковки, дислокации) возникают уже в процессе изготовления слитков. Последующая глубокая пластическая деформация, неизбежная при производстве сортового металла, дополнительно порождает дефекты, прежде всего дислокации. В дефектных местах кристаллической поверхности имеют место значительные флуктуации термодинамических свойств решетки и энергии активации электрохимических процессов. Особенно резко изменяются свойства металла в местах включения инородных фаз (карбидов, гидридов, нитридов, окислов и др.). Другим источником энергетической, а следовательно, и кинетической неоднородности, несомненно, являются дефекты пассивирующей пленки. Ясно, что этот фактор тесно связан с дефектами самого металла. Поэтому скорости растворения пассивного металла для разных микроучастков поверхности должны существенно отличаться друг от друга и изменяться с течением времени. Последнее обстоятельство отражает динамику как выхода внутренних дефектов решетки на поверхность растворяющегося кристалла, так и процессов пленкообразования. Представления о неизбежном существовании активных пор в пассивирующей окисной пленке и о роли электрокапиллярных явлений в этих порах развиты Шултиным [27]. [c.69]

Теория электронных конфигураций (Рассел, Улиг) связывает большую легкость возникновения пассивного состояния с неукомплектованностью электронами внутренних оболочек переходных металлов, занимающих средние участки больших периодов периодической системы элементов — Сг, Ni, Со, Ре, Мо, W, имеющих незаполненные d-уровни в металлическом состоянии. [c.309]

Поглощение катионов двухвалентных металлов сопровождается выделением эквивалентного количества протонов из мембраны, так что фактически мембрана (ее связывающие единицы) обменивают протоны на катионы металлов. Перенос ионов приводит к проникновению воды, и митохондрия набухает набухания не происходит, если ионы связываются неорганическим фосфатом и образуют осадок. Одновалентные ионы калия и натрия способны и пассивна проникать во внутреннее пространство, если имеются анионы и субстрат этот процесс также ведет к набуханию митохондрии. В процессе переноса через мембрану, например, аниона фосфорной кислоты, он прежде чем войти в белково-липидный слой мембраны, превращается в нейтральную частицу (лучшая растворимость в липидной среде). По этой причине протоны вместе с анионами также переносятся из внешней во внутреннюю зону. Работа митохондрий по созданиго макроэргических связей не ограничивается образованием только АТФ первичные продукты деятельности аппарата сопряжения, поставляющие активные богатые энергией вещества и для транслоказы, и для образования НАДФ-Нг, и для синтеза АТФ, мало исследованы, хотя работы по их изучению ведутся интенсивно. [c.390]

Рис. 47. Схема к расчёту анодной зашиты протяженной конструкции в пусковом режиме а - распредели,тока по длине зашишаемого трубопровода 6 -распределение наложенного анодного тока по длине защищаемого трубопровода в - распределение потенциала по длине защищаемого трубопровода / -дпина пассивного участка - длина активного участка (р - потенциал в точке дренажа <р - потенциал полной пассивации металла <р - стационарный потенциал металла конструкции й, - внутренний диаметр трубопровода

Это общее утверждение впрочем не означает, что сплавы со сте-хиометрической потерей материала от коррозии совершенно непригодны для изготовления заземлителей на станциях катодной защиты. Иногда в качестве материала для анодных заземлителей применяют даже железный лом кроме того, при электролитической обработке воды используют алюминиевые аноды (см. раздел 21.3). Цинковые сплавы находят применение как материал для анодов лри электролитическом травлении для удаления ржавчины, чтобы предотвратить образование гремучего хлорного газа на аноде. Для внутренней защиты резервуаров при очень низкой электропроводности содержащейся в них воды на магниевые протекторы иногда накладывают ток от внешнего источника с целью увеличить токоотдачу (в амперах) (см. раздел 21.1). По так называемому способу Кателько наряду с алюминиевыми анодами (протекторами) намеренно устанавливают медные, чтобы наряду с защитой от коррозии обеспечить также и предотвращение обрастания благодаря внедрению токсичных соединений меди в поверхностный слой. Впрочем, все такие области применения являются сугубо специальными. На практике число материалов, пригодных для изготовления анодных заземлителей, сравнительно ограничено. В основном могут применяться следующие материалы графит, магнетит, ферросилид с различными добавками, сплавы свинца с серебром, а также так называемые вентильные металлы с покрытиями из благородных металлов, например платины. Вентильными называют металлы с пассивными поверхностными слоями, не имеющими электронной проводимости и сохраняющими стойкость даже при очень положительных потенциалах, например титан, ниобий, тантал и вольфрам. [c.198]

Механические напряжешия (независимо — внутренние или приложенные извне, лежащие в упругой или упруго-пластической области, растягивающие или сжимающие) могут воздействовать на коррозионное поведение металла вследствие двух факторов сообщения металлу дополнительной энергии и, следовательно, некоторого снижения его термодинамической стабильности нарушения сплошности окисных или пассивных пленок (их защитных свойств). [c.64]

Покрытие на цементной основе представляет собой пассивный слой, изолирующий внутреннюю поверхность оборудования от воздействия протекающей воды. Следует иметь в виду, что такой слой водопроницаем и на поверхности раздела цемент—сталь могут протекать различные химические реакции, что отличает цемеЕггное покрытие от битумного или эпоксидного. Проникающая в цементное покрытие вода, особенно мягкая, постепенно растворяет кальциевую основу цемента, хотя это явление почти не оказывает влияния на прочность покрытия в том случае, если обедненный кальцием поверхностный слой постоянно находится во влажном состоянии. Это нужно учитывать при трассировке транспортных систем, т. к. высыхающий, лишенный кальция цемент растрескивается и крошится. Однако даже подобное повреждение покрытия не уменьшает его антикоррозионного значения — гидроксид железа образует с цементом прочное соединение. Не опасны цементным покрытиям и упругие напряжения, возникающие при укладке или подвижке проложенных труб. Повфхность стали в зоне трещины оказывается тфикрыта образующимся при взаимодействии металла и цемента покрывным слоем. Этот эффект известен под названием самолечения . Параметры воздействия воды на бетон приведены в табл. 1.4.61. [c.138]

Центнершвер [83] объяснял активацию поверхности алюминия растворением пассивного поверхностного слоя. Алюминий в серной кислоте настолько пассивен, что не поддается активации даже платиной. Прибавление небольшого количества ионов хлора или брома достаточно для начала постепенной активации. Центнершвер придерживается мнения, что металлы, снижающие перенапряжение водорода, ускоряют в контакте с алюминием его растворение в соляной кислоте. Действие ртути существенно отличается от действия других металлов. Амальгама алюминия растворяется в нормальной соляной кислоте в 25 раз быстрее, чем любой другой вид алюминия. Центнершвер видит в ртути катализатор, устанавливающий внутреннее равновесие. [c.302]

Зависимость скорости коррозии от потенциала при внутренней поляризации нитробензоатом амина такая же, как и при внешней анодной поляризации вначале при смещении потенциала в положительную сторону скорость растворения увеличивается. После достижения определенного потенциала, который мы назвали потенциалом частичной пассивации фч. п, скорость коррозии начинает резко падать и при достижении другого потенциала фп.п электрод переходит в пассивное состояние. Как видно, получается типичная для металла, склонного переходить в пассивное состояние, кривая с тремя участками активного растворения, активно-пассивного состояния и пассивного состояния. [c.44]

Выделяющиеся газообразные агенты транспортируют загрязняющие частицы из объема жидкости на ее поверхность. Кроме того, выделяющийся кислород, обладая определенной адсорбционной активностью, частично задерживается на по-верхно Щ анода. Адсорбирующийся кислород окисляет металл, й одя его из активного в пассивное состояние, т.е. на поверхности электрода формируется тонкая окисная пленка, резко замедляющая скорость анодного растворения металла и поступления ионов в водную среду. Поэтому необходимо создание условий, обеспечивающих эффективный отвод продуктов растворения от межфазной границы во внутренние слои обрабатываемой воды. Таким условием, прежде всего, является повышение скорости потока жидкости в меж-электродном пространстве электрокоагулятора. [c.224]

Условия первоначальной пассивации сильно зависят от состояния поверхности металла в первый момент после его погружения в электролит. Поскольку внутреннюю поверхность аппарата обычно тщательно не зачищают (ограничиваясь лищь удалением видимых следов ржавчины и промыванием каким-либо растворителем или водой), на поверхности металла может сохраняться воздущно-окисленная пленка, следы масла и растворителя и т. д. В этом случае поверхность металла сразу после заполнения может оказаться пассивной и запуск установки защиты не вызывает существенных затруднений. [c.142]

Практическое использование электрохимических принципов защиты от коррозии требует знания кинетики анодного и катодного процессов на металлах и влияния на нее внутренних и внешних факторов в широкой области потенциалов между крайними значениями равновесных потенциалов термодинамически возможных в системе металл — раствор анодных и катодных реакций. Как следует, например, из рис. 1, при протекании процесса в области перепассивации (фв), когда для защиты от коррозии целесообразно смещать потенциал коррозии в сторону отрицательных значенйй, не любое торможение катодной реакции приведет к подавлению коррозионного процесса (см. кривые ф 1 и ф°/1/). Без знания границ устойчивого пассивного состояния защитить металл невозможно. [c.10]

И тоже не лишена противоречий. Фреденгаген (1908) и Ферстер (1911) возвращаются к теории пленки, считая однако, что она состоит не из окисла, а из газообразного адсорбированного кислорода. Тамман (1919) поставил эту теорию в связь с адсорбционной теорией Л э н гм ю р а ( 270, т. I), согласно которой кислород пристает к поверхности металла в виде мономолеку-лярного слоя, удерживаясь добавочными валентностями поверхностных атомов. Сходной точки зрения держится Л. В. Писар-ж е в с к и й, считающий, что адсорбированная пленка препятствует переходу электронов в раствор, причем при пассивности атомы металла на поверхности испытывают внутреннюю перегруппировку электронов, что изменяет их упругость растворения (электронная изомерия С в и н н а). [c.428]

Коррозионная стойкость тантала связана с наличием на его поверхности тонкой сплошной пленки пятиокиси ТазОб. В целом ряде очень агрессивных сред металл пассивируется и становится почти таким же инертным, как золото или платина. В предложенной Пурбэ [5] таблице термодинамической устойчивости тантал следует за цинком и имеет номер 34 (номер 1 имеет золото). В то же время в таблице практической устойчивости тантал благодаря своей пассивной окисной пленке располагается непосредственно за родием (номер 1) и опережает золото (номер 4). Окисная пленка на тантале обладает хорошей адгезией и, повидимому, не является пористой. Согласно некоторым данным, на границе раздела окисел — металл образуется слой окисей, устойчивых до 425 С. При нагреве выше этой температуры устойчива только пятиокись, поэтому внутреннее напряжение (создаваемое металлом), возникающее в окисле в ходе его превращения, приводит к растрескиванию и отслаиванию защитной пленки. [c.205]

Большинство случаев пассивности, которые автор лично наблюдал, должны быть приписаны прямо или косвенно защитным пленкам, хотя и не всегда окисным . Возможно также, что некоторые внутренние изменения в металле могут быть причиной исчезновения присущей ему химической ак-тивости, но до настоящего времени опубликовано мало случаев пассивности этого типа . [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология