Железо внешней поляризации

Сравнивая равновесные потенциалы этих реакций с потенциалами анодных реакций большинства активных металлов (магния, алюминия, цинка, железа), можно заключить, что восстановление неорганических анионов должно идти на них даже в отсутствие внешней поляризации. По данным работы [5], в нейтральных электролитах на твердых металлах неорганические анионы [c.13]

В отсутствие внешней поляризации электроны, необходимою д.ця протекания этой катодной реакции восстановления ионов Fe " , будут, естественно, поступать лишь за счет анодной реакции Fe+ 2 , т. е. процесса растворения железа. Этот процесс в замкнутой системе будет идти до тех пор, пока потенциалы анодной ( pi) и катодной реакций (фг) не сравняются. Равновесие для рассматриваемой системы наступит при ф1 = фг. [c.51]

Пассивное состояние поверхности металла может быть достигнуто при анодной поляризации, а также изменением состава коррозионной среды. Случаи наступления пассивности при анодной поляризации были рассмотрены выше. Классическим примером появления пассивности в отсутствие внешней поляризации является поведение железа в азотной кислоте (рис. 41). [c.75]

Оба эти явления, т. е. резкое торможение реакции ионизации металла при анодной поляризации (анодная пассивность) и торможение этой же реакции, например окислителями в отсутствие внешней поляризации, по своей природе являются идентичными и обусловливаются одними и теми же причинами. Какова же природа этих явлений Применительно к нитриту натрия большинство авторов предполагает, что торможение анодной реакции ионизации, например железа, связано с образованием на металле тонкой окисной пленки из РегОз [76, 77], которая экранирует значительную часть поверхности металла от воздействия электролита и затрудняет переход ионов железа в раствор. Наличие такой пленки было доказано экспериментально [78]. [c.77]

X 10 гкм (—2 ма см ). По-видимому, в этих растворах, так же как и в более разбавленных, наряду с растворением электрода за счет внешней поляризации (анодной или катодной) происходит активное анодное растворение железного электрода, компенсируемое восстановлением перекиси водорода (ср. кривые 3, 3, 3" на рис. 9). Восстановление перекиси на корродирующем железном электроде может протекать, но-видимому, значительно легче, чем на инертном, так как Ге+ способны катализировать этот процесс, окисляясь раствором до Ре+ и затем восстанавливаясь железом опять до Ге . Обе реакции, как известно, протекают быстро. Таким образом, переносчики электронов в коррозионном процессе — ионы железа [c.113]

Так как потенциал коррозии метала в обычных средах является компромиссным потенциалом (суммарный анодный ток равен суммарному катодному току), то па потенциостатическую кривую, полученную методом внешней поляризации, оказывает влияние характер локальной катодной кривой (анализ и интерпретация кривых проведены Эделяну [27] и Мюллером [28]). По этой причине остаток кислорода в растворе, в котором происходит испытание, может вызывать отклонение от обычного хода кривой в виде образования отрицательной петли В, соответствующей катодному восстановлению растворенного кислорода, которое имеет место после критической точки пассивности. Обычная пассивная область и низкое значение положительного тока возобновляются только при потенциале срс, > как показано на рис. 10.36. Другие ионы могут также влиять на ток. Если они — окислители, они будут оказывать тот же самый эффект, что и растворенный кислород. Однако некоторые из них могут увеличивать наблюдаемый ток до значений, намного превышающих действительный коррозионный ток системы. Поляризационная кривая, полученная на титане [29], показывает уровни тока в пассивной области, которые не согласуются с более низкими скоростями коррозии, определенными гравиметрически, по концентрации ионов Т1 + в растворе. В случае присутствия железа в нейтральной воде [30] плотность тока в пассивной области про- [c.605]

Поляризация внешним переменным током железа, олова, меди и цинка в различных средах, как показали исследования Ю. Н. Михайловского и М. А. Толстой, увеличивает их коррозию наблюдаемый при этом материальный коррозионный эффект определяется суммарной скоростью катодных реакций, не связанных с разрядом собственных ионов этих металлов, в катодный полупериод переменного тока. [c.367]

Скоростью, с которой атомы Наде рекомбинируют друг с другом или с Н , образуя На, обусловлена каталитическими свойствами поверхности электрода. Если электрод является хорошим катализатором (например, платина или железо), водородное перенапряжение невелико, тогда как для слабых катализаторов (ртуть, свинец) характерны высокие значения перенапряжения. При добавлении в электролит какого-либо каталитического яда, например сероводорода или соединений мышьяка или фосфора, уменьшается скорость образования молекулярного Н и возрастает адсорбция атомов водорода на поверхности электрода . Повышенная концентрация водорода на поверхности металла облегчает проникновение атомов водорода в металлическую решетку, что вызывает водородное охрупчивание (потерю пластичности) и может привести к внезапному растрескиванию (водородное растрескивание) некоторых напряженных высокопрочных сплавов на основе железа (см. разд. 7..4). Каталитические яды увеличивают абсорбцию водорода, выделяющегося на поверхности металла в результате поляризации внешним током или коррозионной реакции. Это осложняет эксплуатацию трубопроводов из низколегированных сталей в некоторых рассолах в буровых скважинах, содержащих сероводород. Небольшая общая коррозия приводит к выделению водорода, который внедряется в напряженную сталь и вызывает водородное растрескивание. В отсутствие сероводорода общая коррозия не сопровождается водородным растрескиванием. Высокопрочные стали из-за своей ограниченной пластичности более подвержены водородному ра- [c.58]

Скорость этой реакции в большинстве сред велика, о чем свидетельствует отсутствие поляризации при наложении внешнего анодного тока. Скорость коррозии железа обычно лимитируется катодной реакцией, которая, как правило, значительно медленнее (катодный контроль). В неаэрируемых растворах катодная реакция имеет вид [c.99]

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]

Анодная пассивность выражается в резком торможении процессов растворения металлов по достижении определенного потенциала. При этом металл становится как бы более благородным. Наступление пассивности сопровождается самопроизвольным возрастанием поляризации при одновременном падении проходящего через электролит тока, хотя внешний поляризующий ток не изменяется. Явление анодной пассивности особенно характерно для железа, никеля, а также хрома, титана, молибдена и некоторых других металлов. Пассивированные металлы отличаются иными химическими и электрохимическими свойствами, чем металлы в обычном активном [c.430]

Снижение микротвердости, определенное по увеличению размера отпечатка накола поверхности армко-железа под тонким слоем электролита в условиях анодной поляризации внешним током, оказалось пропорциональным логарифму [c.130]

Как показано выше, чтобы перевести железо или сталь в пассивное состояние, требуется в нейтральном электролите сместить его потенциал до +0,3- -+0,5 В, на что при внешней анодной поляризации в зависимости от скорости изменения потенциала требуется от 50 до 250 мА/см2. Если стоять на чисто электрохимических позициях и не приписывать ингибитору какого-либо специфического влияния, то полной защиты, например, стали в сульфатном растворе (0,1ч-1,0 н.) можно добиться лишь в случае, когда внутренний ток окислительно-восстановительной реакции превысит ток пассивации. [c.53]

Увеличение устойчивости 2п, А], Mg с повышением чистоты металла амальгамирование поверхности технического цинка или введение в него кадмия введение в технический магний марганца введение Ав, В1, 8Ь при травлении железа в кислотах понижение концентрации О2 в растворе уменьшение скорости перемешивания катодная поляризация внешним током применение анодных протекторов [c.11]

Легирование железа или никеля хромом нержавеющих сталей или титана — небольшими добавками Р(1 введение хроматов, нитритов, нитратов, фосфатов, перренатов в коррозионный раствор, цинк-хромата или других анодных ингибиторов — в лакокрасочную пленку или смазку анодная поляризация внешним током катодные протекторы [c.11]

Анализируя потенциостатическую анодную кривую, можно прийти к выводу о возможности с помощью внешнего катода перевести металл, находящийся в активном состоянии, в пассивное. В этом случае контакт с более благородным металлом как бы оказывается полезным (ср. на диаграмме влияния катода ki и ks). Хотя в принципе такая возможность и имеется, но на практике она редко реализуется. Дело в том, что при активном растворении металлов катодные процессы, как правило, протекают с гораздо большей поляризацией, нежели анодные. Поэтому катодные процессы обычно протекают не столь эффективно и потенциал катода подтягивается к потенциалу анода. Для того чтобы с помощью внешнего катода запассивировать металл, находящийся в активном состоянии, необходимо, чтобы катодный процесс на нем протекал с весьма большой скоростью например, для железа в нейтральном электролизе [c.38]

Так же как в случае наводороживания при катодной поляризации, проницаемость стали для диффундирующего водорода, образующегося в процессе коррозии стали, зависит от химического состава стали, ее структурного состояния, степени механической деформации, наличия внутренних напряжений, дефектов кристаллической структуры металла. Эти вопросы рассмотрены в разделах 2.6—2.9. Количество абсорбированного водорода при коррозии должно быть связано с вышеперечисленными факторами в основном таким же образом, как и при катодной поляризации. Однако здесь возможны и отклонения, обусловленные неравномерным растворением выходящих на поверхность стального образца зерен и межзеренных прослоек, включений примесей и т. д. Исследованию влияния указанных факторов на способность стали абсорбировать водород, выделяющийся при коррозии, посвящено очень немного работ. Исследователи предпочитали изучать действие этих факторов при наложении на образцы катодной поляризации от внешнего источника тока, что объясняется рядом причин 1) при коррозии стали происходит одновременно диффузия водорода внутрь образца и удаление его поверхностных слоев, уже насыщенных водородом (согласно [323], наводороживание стали уменьшает ее коррозионную стойкость, т. е. облегчает переход ионов железа в раствор), 2) образующиеся, при коррозии микрощели по границам зерен и т. д. искажают результаты эксперимента, 3) результаты искажают также переходящие из стали в раствор примеси, среди которых особенно опасны элементы-стимуляторы наводороживания. [c.116]

Защита приложением внешней э.д.с. (катодная защита). Этот чисто электрохимический метод заключается в том, что изделие (аппарат), подлежащее защите от коррозии, соединяют с отрицательным полюсом внешнего источника электричества, т. е. сообщают ему катодную поляризацию анодами служат чугунные, свинцовые или графитовые пластины, погруженные в тот же раствор, что и защищаемый аппарат. На катодной поверхности выделяется водород, растворение же металла исключается. Для защиты железа от коррозии в растворах хлористого 514 [c.514]

В зависимости от соотношения скорости образования центров кристаллизации и роста кристаллов могут быть получены осадки с самой разнообразной структурой от гладких мелкокристаллических (например, осадки железа, никеля, кобальта — почти из любых электролитов или осадки меди, цинка и др.— из растворов комплексных солей) до иглообразных, дендритных (осадки свинца или серебра из растворов азотнокислых солей) или губчатых, порошкообразных (например, при лужении из щелочных растворов или золочении из растворов простых солей золота). Характер кристаллизации электро-осажденных металлов зависит как от свойств металла, так и от ряда внешних факторов, влияющих на поляризацию катода (температуры электролита, плотности тока, природы и концентрации электролита и других условий электроосаждения). [c.135]

Диаграммы указывают условия образования на поверхности электрода диффузионно-барьерных пленок, но не содержат данных об их защитных свойствах в присутствии специфических анионов, таких как ЗО или СГ. Они не содержат также сведений о возможности образования пленок нестехиометрического состава (некоторые из этих пленок существенно влияют на скорость коррозии — см. гл. 5, однако отчетливо показывают природу стехиоме-трических соединений, в которые при достижении равновесия могут превратиться любые менее устойчивые соединения. Учитывая вышеупомянутые ограничения, диаграммы весьма полезны для описания равновесных состояний системы металл—вода в кислых и щелочных средах как при наложении внешней поляризации, так и без нее. Диаграммы Пурбе для железа приведены и обсуждаются в приложении 3. [c.39]

В последнее время удалось получить обратимый железный электрод, осуществляя равновесие при высоких температурах [бб]. При этом оказалось, что в области температур ПО...125 0 потенциал железного электрода в растворе собственных ионов при отсутствии внешней поляризации является равновесным величина его изменяется с концентрацией ионов железа в соответствии с уравнением Нернста и в цротивополся-ность низким температурам не зависит от pH раствора, анионного состава и присутствия кислорода. Обратимость железного рлектрода при высоких температурах авторы связывают с устранением чужеродных частиц, активацией поверхности злектрода и устранением аномалии железа, обусловленной адсорбционно-химическим взаимодействием поверхности злектрода с компонентами раствора. [c.41]

Другой причиной синергического эффекта является образование маслорастворимыми ПАВ так называемых смешанных мицелл с включением в состав мицелл молекул поляризующих или деполяризующих соединений [18]. Роль таких добавок могут выполнять спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, жирные кислоты разного строения, уксусная кислота, а также твердые частички — наполнители-сегнетоэлектрики (нитрит натрия), ферромагнетики (микрочастички железа, никеля, кобальта), наполнители (микрокальцит, микродоломит и пр.) [18]. Регулируя объемные свойства маслорастворимых ПАВ, число их агрегации, критическую концентрацию мицеллообразования за счет промежуточных поляризующих соединений (вода, легкие спирты и эфиры, фенолы) и поляризующих соединений (указанных выше добавок), можно повышать до оптимальных значений поверхностную активность комбинированных продуктов, их диэлектрическую проницаемость и электрическую проводимость и добиваться улучшения поверхностных, в частности защитных свойств. Еще более ощутимые результаты получаются, когда наряду с промежуточными поляризующими и поляризующими соединениями используется внешняя поляризация мощными акустическими, электрическими, магнитными или электромагнитными полями — процесс Электромаг [18, 120—122]. [c.137]

Электродный (равновесный) потенциал чистого, неокисленного железа в щелочных растворах составляет около —0,1 в, т. е. на 50 мв отрицательнее стационарного потенциала (в отсутствие внешней поляризации), равного примерно —0,05 в. Это свидетельствует о том, что чистое железо очень легко пассивируется, окисляясь в растворе щелочи без наложения тока и даже при отрицательном потенциале, особенно при низких температурах. При этом скорость растворения железа уменьшается до ничтожно малых величин. Следовательно, для приготовления, хранения и транспортирования растворов щелочи или подщелоченной воды в промышленных условиях может быть использована стальная аппаратура. [c.208]

Рис. 1.67. Модель элемента диффе- Рис. 1.68. Зависимость скорости корро-ренциальной аэрации с малым вну- зии железа в 0,5 н. растворе N82804 тренним сопротивлением [215]. (pH 2,7) от внешней поляризации. Время

Внешняя поляризация постоянным током в присутствии замедлителей коррозии. По данным Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии за счет десорбции анионов или адсорбции катионов, что повышает поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных замедляющих добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. Н2504 в присутствии 0,1 г л трибензиламина (СеНбСНг зМ уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать даже такие катионные добавки, которые обычно не являются замедлителями коррозии. [c.238]

Природа пассивности металлов до конца не выяснена. Ясно, однако, что это явление вызвано образованием хемосорбционных и фазовых оксидных или солевых пленок, возникающих при растворении металлов. Образование оксидных пленок — причина устойчивости многих металлов, например алюминия. Из рис. IX. 6 видно, что скорость коррозии можно уменьшить, если сдвинуть потенциал металла в область пассивности, т. е. при помощи анодной защиты металлов. Для этого прибегают к анодной поляризации металла от внешнего источника тока. Анодную защиту осуществляют также, напыляя более благородный металл на защищаемый, используя благородные металлы в качестве легирующих добавок или протекторов. В результате основной металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние. Переход в пассивное состояние может вызвать присутствие в растворе окислителей, например кислорода и др. (рис. IX. 6). Так, пассивацию железа вызывают концентрированные HNOa и H2SO4, что позволяет использовать железную тару для перевозки серной и азотной кислот. Образование оксидных слоев сильно влияет не только на анодное растворение металлов, но приводит к ингибрированию и многих других электродных процессов. Поэтому изучение механизма пассивации, процессов образования, роста и свойств оксидных слоев на металлических электродах — важная задача современной электрохимии. [c.258]

Развязка, или гиратор, является ферритовым СВЧ-четырех-полюсником, который пропускает СВЧ-волны в одном направлении и не пропускает их в противоположном [18, 32]. В основе действия развязки лежит эффект Фарадея. Ферриты являются магнитными материалами с удельным электрическим сопротивлением, в 10 —10 раз большим, чем у железа [25]. Вследствие этого распространение СВЧ-волн не осложняется наличием скин-слоя. Феррит помещается в круглый волновод его электронные спины ориентируют внешним магнитным полем вдоль оси распространения СВЧ-волн. При прохождении СВЧ-волн через феррит происходит их взимодействие со спинами, в результате чего плоскость поляризации поворачивается. Поворот плоскости поляризации можно проиллюстрировать следующим образом. Подводимую линейно-поляризованную волну можно рассматривать как сумму двух волн с круговой поляризацией (правой и левой). Эти составляющие в феррите распространяются с разными скоростями, [c.97]

Совершенно не обязательно наличие избытка одного из компонентов так, сильная поляризация какого-либо компонента структуры окружающими ионами может привести к образованию своеобразной молекулы , что связано с появлением дырок или нейтральных узлов с их хар.актерными свойствами . Такие эффекты сильно поляризованных анионов, взаимодействующих с поляризованными катионами, играют особенно важную роль в фотоэлектрических процессах окисления, например в рутиле, который изучался Уэйлом и Фёрландом относительное изменение валентности — явление, встречающееся в окрашенных веществах, подобных ультрамаринам (см. В. II, 353) и цветным стеклам (см. Е.. I, 17, сноску 37), в этих случаях весьма характерно. Но эти изменения могут также наблюдаться в окрашенном в красный цвет кремнеземе или полевых шпатах, в которых сильно поляризуются посторонние ионы трехвалентнаго железа при замещении кремния в тетраэдрической структурной решетке, с сильным нарушением их внешних орбит (о получении кристобалита, окрашенного в красный цвет за счет эффекта Хедвалля см. О. I, 77). [c.699]

Под воздействием окислителей металлы могут пассивироваться и в отсутствие анодной поляризации от внешнего источника тока. В этом случае пассивация выражается в резком снижении скорости саморастворения металла в растворе. Наиболее известен пример пассивации железа в концентрированной азотной кислоте, описанный. W. В, Ломоносовы.м еще в 1783 г. Лассивация металла наступает под влиянием положительного редокс-потен-ииала окислителя. [c.337]

Такой же результат получится, если принудительно, при помощи катодной поляризации, сместить потенциал электрода в отрицательную сторону. При этом также должно произойти снятие кислородного барьера, что видно из рис. 162 или 164. Катодная поляризация может быть осуществлена не только за счет внешнего источника э. д. с., но и за счет контакта с менее благородным металлом, потенциал которого достаточно отрицателен. Так, например, железо, запассивированное в крепкой азотной кислоте, остается некоторое время пассивным в нейтральных растворах, ибо снятие кислородного барьера в данном случае протекает сравнительно медленно. Соприкосновение с кусочком цинка немедленно депассивирует железо. Причина сдвига потенциала в отрицательную сторону при контакте с цинком пояснена диаграммой, приведенной на рис. 157. [c.593]

Ферромагнитные вещества характеризуются больпюй магнитной поляризацией в слабых полях, приближающейся к постоянной величине (насыщению) по мере увеличения силы поля. Многие из таких веществ, включая сталь и магнетит (Рвз04), сохраняют намагниченность после снятия магнитного поля. Такие вещества состоят из доменов 0,01 мм и более, атомные моменты их параллельны. В отсутствие внешнего поля различные домены ориентируют свои моменты в разных направлениях (направления вдоль ребер куба в случае железа и вдоль диагоналей куба в случае никеля). При приложении магнитного поля атомные моменты доменов меняют свою ориентацию. [c.818]