Пассивность металлов элемента

Сплавы на основе железа. Само железо стойко к коррозии лишь в р-рах щелочей. Повышения стойкости добиваются с помощью легирования разл. элементами (см. Же.1еза сп.ювы). К коррозионностойким сталям относят хромистые, хромоникелевые, хромомарганцевоникелевые и хромомарганцевые. Их стойкость в разл. средах определяется структурой, а также св-вами образующихся пассивирующих поверхностных слоев (см. Пассивность металлов). При Hap>TiieHHH пассивирующей пленки в нейтральных н кислых р-рах хлоридов возникает питтинговая, щелевая и язвенная коррозия, а при т-рах больше 80 °С - коррозионное растрескивание. Для предупреждения структурно-избира-тельных видов коррозии (межкристаллитная, ножевая) стали дополнительно легируют Ti или Nb, а также снижают содержание в них С до 0.02%. [c.478]

Элементы дифференциальной аэрации часто являются причиной язвенной или щелевой коррозии нержавеющих сталей, алюминия, никеля и других пассивных металлов в воДных средах, например в морской воде. [c.25]

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При этом результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока электрода от величины поляризации. Вид поляризационной кривой электродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризационных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановительных реакций, работу гальванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.341]

Разрушение пассивности ионами С1 чаще происходит локально, на тех участках поверхности, где структура или толщина пассивной пленки изменены. Образуются мельчайшие анодные участки активного металла, окруженные большими катодными площадями пассивного металла. Разность потенциалов между подобными участками 0,5 В или более, и эти элементы называют активно-пассивными элементами. Высокие плотности тока на аноде обусловливают высокую скорость разрушения металла, что создает катодную защиту областей металла, непосредственно окружающих анод. Фиксирование анода на определенных участках приводит к образованию питтингов. Чем больше ток и катодная защита около питтинга, тем меньше вероятность образования другого питтинга по соседству. Поэтому плотность расположения глубоких питтингов обычно меньше, чем мелких. Исходя из вероятности образования активно-пассивного элемента очевидно, [c.84]

Ввиду кратковременности работы элемента требуется ограниченное количество активных веществ. Поэтому, в отличие от свинцового аккумулятора, используют тонкие (несколько мкм или десятков мкм) слои РЬ и РЬОз, которые ианосят электроосаждением на подложку из металлической фольги. Свинец осаждают из обычных электролитов свинцевания. Электролитический диоксид свинца получают анодным окислением растворов нитрата свинца на подложке из пассивного металла (никель, нержавеющая сталь, пассивированное железо). [c.77]

Значительный вклад в развитие электрохимии внесли также русские ученые. В. В. Петров (1761—1834) изучал электропроводность растворов, химические действия электрического тока, электрические явления в газах и т. п. С помощью созданного им крупнейшего для того времени химического источника тока в 1802 г. он открыл электрическую дугу. Б. С. Якоби (1801—1874) в 1834 г. изобрел электродвигатель, работавший на токе от химического источника. В 1838 г. он предложил гальванопластический метод (см. разд. У.П). П. Н. Яблочков (1848—1914) изобрел электродуговую лампу (1875 г., свеча Яблочкова ), работал над созданием химических источников тока, выдвинул (1877 г.) идею создания топливного элемента (см. разд. А.12). Н. А. Изгарышев (1884—1956) развил теорию химического источника тока, работал над проблемой защиты металлов от коррозии, открыл явление пассивности металлов в неводных растворах электролитов, и по праву считается одним из основателей электрохимии неводных растворов. А. Н. Фрумкин (1895—1971) разрабатывал вопросы кинетики электрохимических процессов, развил теорию строения двойного электрического слоя. [c.233]

Коррозия алюминиевых сплавов в морской воде — обычно питтинговая или щелевая. Образование питтингов начинается с пробоя защитной пленки в ее слабых местах или на неоднородностях, затем образуется электролитическая ячейка анодом в ней является небольшая по площади поверхность активного металла, а катодом — большая поверхность пассивного металла. Большая разность потенциалов этого активно-пассивного элемента вызывает существенный ток с сопровождающим его быстрым развитием коррозии на маленьком аноде (питтинге). [c.356]

Существует тесная взаимосвязь между теоретической электрохимией и такими разделами прикладной электрохимии, как гальванотехника, защита от коррозии, создание новых электрохимических источников тока и хемотронных устройств. Роль электрохимической кинетики для решения прикладных задач в этих областях возрастает с каждым годом. Вместе с тем потребности практики являются мощным стимулом для дальнейшего развития теоретических направлений. Так, загрязнение окружающей среды коррозионно-активными агентами, широкое использование новых металлов и сплавов, зачастую достаточно дорогих, в современных технике и строительстве все более остро ставят проблему защиты металлических конструкций от коррозии. Это способствует постановке новых задач при теоретическом исследовании коррозии и пассивности металлов. Значительный интерес к явлениям адсорбции и кинетике электродных процессов на платиновых металлах был вызван в первую очередь практическими работами по созданию топливных элементов. [c.390]

Самым низким потенциалом ионизации обладает первый элемент каждого периода (щелочные металлы) убывают они от лития к францию, что определяет и нарастание восстановительной активности металлов в том же направлении. Эти закономерности характерны для всех элементов главных подгрупп. В побочных подгруппах ( -элементы), наоборот, возрастает потенциал ионизации у нижних элементов, стоящих за лантаноидами (от гафния к ртути). В связи с этим они весьма пассивные металлы, обладающие очень слабыми восстановительными свойствами, более слабыми, чем у вышестоящих элементов в той же подгруппе. Это — следствие так называемого лантаноидного сжатия. Оно заключается в том, что 14 электронов, застраивающих 4/-подуровень, не могут полностью экранировать действие возрастающего заряда ядра на внешние валентные 6з-электроны. Поэтому прочность связи б5-электронов с ядром постепенно возрастает, радиусы [c.80]

По многим свойствам эти элементы тяготеют к побочным (переходным) элементам, однако их сходство с главными элементами второй группы значительно больше, чем сходство элементов подгруппы меди со щелочными металлами. На ртути продолжает сказываться лантаноидное сжатие, из всех элементов подгруппы ИВ она самый пас--сивный элемент и гораздо сильнее отличается по свойствам от кадмия, чем кадмий от цинка. В связи с малым радиусом атомов, с завершенным (п—1) -подуровнем, с двумя спаренными s-электронами во внешнем уровне атомов эти элементы имеют высокий потенциал ионизации, поэтому гораздо пассивнее щелочноземельных элементов. [c.361]

При отсутствии анодной поляризации П.к. пассивного металла развивается в условиях, когда катодный процесс смещает его потенциал а область Е Е (кривая Т, потенциал 4 ор на рис 1). В связи с этим в качестве практич электрохим. характеристики стойкости металла против П к. можно использовать разность АЕ , = Е — Е , с повышением к-рой вероятность П, к. резко убывает. Рост м б достигнут применением металлов с высокими (напр, титана в хлоридных р-рах) или использованием этих металлов в качестве легирующих элементов (напр,, хрома в спла- [c.548]

Для получения металлических покрытий можно использовать и другие виды излучения, разложение которыми называют радиолизом. Облучая альфа- и бета- частицами, быстрыми электронами или гамма-лучами, можно получать металлические покрытия не только из благородных металлов, но и из олова, свинца, вольфрама, молибдена, рения, ниобия, довольно широко применяющиеся в современной электронной технике при изготовлении активных и пассивных ее элементов. Применение радиационных способов получения металлических пленок особенно удобно тем, что позволяет селективно с высокой разрешающей [c.19]

ОБОСНОВАНИЕ И НАЧАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ РАСТВОРЕНИЯ ОКИСЛОВ И ПАССИВНЫХ МЕТАЛЛОВ [c.5]

Общие соображения. Термин пассивность металлов применяется главным образом для характеристики такого состояния металлов, когда они утрачивают способность вступать в некоторые реакции, свойственные им в нормальном состоянии. Такими реакциями являются во-первых, электрохимические процессы перехода металла в ионное состояние и обратно, как в гальванических элементах во время их работы, так и при электролизе во-вторых, к этим реакциям относятся некоторые химические реакции, например растворение металлов б различных жидкостях (кислоты, щелочи), а также ржавление железа. [c.423]

Потенциостатическая поляризационная кривая содержит больше информации, чем гальваностатическая, так как более точно соответствует действительному поведению пассивных металлов, являющихся электродами гальванических элементов. Из рис. 5.1 видно, что железо активно при малых плотностях тока и анодно корродирует с образованием Ре " согласно закону Фарадея. При увеличении тока на поверхности электрода образуется частично изолирующая пленка, состоящая из Ре504. При критическом значении плотности тока / рит 0>2 А/см (при перемешивании или [c.72]

Нахождение в природе. Мышьяк, сурьма и висмут находятся в земной коре в окисленном состоянии главным образом в виде сульфидов висмут иногда встречается и в свободном виде, так как он является пассивным металлом (для В1—Зе = В1 + Е°= = +0,226 В ). Несмотря на небольшое содержание этих элементов в земной коре, мышьяк входит в состав более чем 120 минералов, сурьма — 100, а висмут — 70 минералов. Основное промышленное значение имеют такие минералы, как арсенопирит РеЛзЗ, главный компонент руды — мышьякового колчедана стибнит ЗЬгЗз (или антимонит ) — основа сурьмяного блеска бисму-т и н и т 61283 — основа висмутового блеска. [c.267]

В стальных конструкциях при эксплуатации в атмосферных условиях можно применить алюминиевые заклепки. Дальность действия контакта в тонких пленках электролитов не превыщает 5—6 мм. Поэтому если применить оцинкованную шайбу или шайбу из изоляционного материала, контакт стали с алюминием не представляет опасности. Защитные покрытия на крепежных деталях должны быть такие же, как у соед 1Няемых деталях, например, для оцинкованных деталей должны применяться оцинкованные болты. При частом раскрытии элементов рекомендуется применять крепежные детали из пассивных металлов, однако с предупреждением контактной коррозии. [c.203]

Наиб, склонность к М. к. наблюдается в тех случаях, когда избыточные фазы на границах зерен соприкасаются, образуя непрерывные цепочки. Напр., для коррозионностойких сталей основной причиной М. к. является выделение вдоль границ зерен фаз, обогащенных Сг, гл. обр. карбидов на основе Сг. Соседние зоны, обедненные Сг, переходят в пассивное состояние при более положит, значениях потенциала, чем фазы с избытком Сг (см. Пассивность металлов). В результате в слабоокислит. средах (т. е. при потенциалах, соответствующих переходу сталей из активного состояния в пассивное) обедненные Сг зоны остаются электрохимически активными и раств. с более высокими скоростями, чем фазы, обогащенные Сг. В сильноокислит. средах (т. е. при потенциалах, соответствующих области перепассивации) развитие М. к. обусловлено избират. растворением самих избыточных фаз. Оно ускоряется, если в этих фазах имеются легирующие элементы, легко подвергающиеся перепассивации (Мо, W, V), или элементы с низкой коррозионной стойкостью (Мп, Си). Одной из причин М. к. пром. материалов м. б. сегрегация по границам зерен технол. примесей этим объясняется, напр., М. к. закаленных аустенитных коррозионностойких сталей, содержащих примеси Р, Si и др., в сильноокислит. средах. [c.12]

Неустойчивость потенциала нержавеющих сталей в растворах хлоридов, которая наблюдается на кривых заряжения, можно объяснить следующим образом. В одной из наших работ [22], выполненной при помощи радиоактивных индикаторов, было показано, что процесс активирования поверхности хлорид-ионами носит адсорбционный характер. Поэтому при анодной поляризации, сдвигающей потенциал нержавею-дцей стали в положительную сторону, сильно облегчается адсорбция отрицательно заряженных ионов С1 . Адсорбированные ионы хлора вытесняют с поверхности кислород, что нарушает пассивное состояние сплава. Естественно, что активирование легче всего произойдет на тех участках, где кислород по тем или иным причинам менее прочно связан -с поверхностью металла. Потенциал этих активированных участков станет более отрицательным по отношению к остальной запассивированной поверхности, что неизбежно вызовет работу активно-пассивных гальванических элементов и общий потенциал поверхности сместится в отрицательную сторону. Такое изменение общего потенциала вызовет десорбцию хлорид-ионов и ослабление их активирующего действия. Благодаря адсорбции кислорода участки поверхности, пассивное состояние которых было нарушено хлорид-ионами, вновь запассивируются. Потенциал электрода сдвинется в положительную сторону, что облегчит адсорбцию хлорид-ионов и повторное активирование поверхности. [c.304]

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]

Общая картина изменения потенциала железного, кобальтового или никелевого анода при увеличении плотности тока показана на рис. 119 участок изображает изменение потенциала анода с плотностью тока в то время когда электрод активен и растворяется количественно. В точке В электрод пассивируется, и потенциал быстро возрастает вплоть до точки С, причем в это же самое время ток уменьшается, так как теперь для прохождения тока через ячейку требуется увеличенное напряжение если продолжают увеличивать ток, то потенциал растет в положительном направлении до тех пор, пока в точке D не начнет итти с заметной скоростью новый процесс, обычно выделение кислорода выше этой точки, как видно из кривой, прохождение значительного тока сопровождается сравнительно небольшим увеличением поляризации. В области участка СЕ анод почти полностью перестает растворяться. Если, начиная от точки Е, уменьшать ток, то в точке С активное состояние электрода пе восстанавливается необходимо уменьшить ток до значительно более низкого значения, например до G, прежде чем потенциал изменится до значения, соответствующего точке И, и возобновится количественное растворение анода. Если прервать ток в то время, когда анод находится в пассивном состоянии, то при стоянии он медленно активируется. Пассивный металл быстро активируется, если его делают катодом. Металл можно активировать или применяя его в качестве катода электролитической цепи, или прикасаясь к нему менее благородным металлом, или, наконец царапая под раствором его поверхность. Активный металл, обнажившийся в месте царапины, и металл, оставшийся пассивным, образуют короткозамкнутый гальванический элемент, в котором пассивный металл играет роль катода. [c.650]

В связи с изложенным выше приведем некоторые соображения о теории пассивности Гитторфа, именно о теории знач-ности , которая имела ранее значительное число приверженцев. В основу этой теории легли исследования электрохимических свойств хрома, который, в зависимости от условий опыта, ведет себя то как двух- и трехвалентный неблагородный металл (при высоких температурах), то как шестивалентный элемент (при комнатной температуре). Сущность теории Гиттсффа, развитой в основном его последователями, сводится к тому, что пассивирующиеся металлы могут встречаться в нескольких аллотропических видоизменениях, из которых одни обладают свойствами активных, а другие — пассивных металлов. Главным недостатком этой теории является то, что она совершенно не учитывает роли кислорода и вообще оставляет в тени вопрос о влиянии условий среды на активирование и пассивирование металлов. Так как первостепенное значение условий среды не подлежит никакому сомнению, то теория значности представляется необоснованной, о чем свидетельствуют и другие соображения. Так, если бы актив- [c.438]

По пленочной теории пассивность металлов в водных растворах электролитов объясняется созданием на поверхности металла тончайших электропроводных защитных пленок — продуктов взаимодействия металла с окислителями или другими соединениями. Такие защитные пленки могут образоваться и в результате анодной поляризации, особенно в тех случаях, если в сплав введен легко пассивирующийся элемент. Анодная пассивность является результатом образования на поверхности металла нерастворимых продуктов [c.24]

Важным вкладом в развитие теории электрохимической коррозии были работы английского ученого Фарадея, установившего основные законы электролиза и выдвинувшего, для объяснении явления пассивности металлов, гипотезу о существовании тонкой невидимой пленки, и швейцарского ученого Де Ла Рива, выдвинувшего гипотезу о существовании микрогальваниче-ского элемента. [c.50]