Коррозия, химическая теория процесса электрохимическая теория процесса

Изучению явления коррозии посвящено большое количество работ и для его объяснения предложено много теорий. Некоторые из этих теорий объясняют процесс коррозии химическими реакциями, другие — электрохимическими процессами. [c.15]

Как мы уже усвоили, электрохимическая теория корро аии связывает процесс коррозии с работой целой сети коротко-замкнутых гальванических элементов на поверхности металла. Ионы металла переходят в раствор на анодных участках в количестве химически эквивалентном реакции, протекающей на катодных участках. На анодных участках идет следующая реакция [c.99]

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]

Большое внимание уделено методике электрохимических намерений и использованию их в физико-химических и электрохимических исследованиях. Обсуждаются условия появления и строение двойного электрического слоя. Рассмотрены адсорбция органических соединений на электродах, механизм электроосаждения и ионизации металлов, явление пассивности и коррозии, особенности процессов окисления и восстановления с выделением газообраз ных веществ на электродах. Специально обсуждаются вопросы применения электрохимической теории к решению некоторых современных проблем технической электрохимии. [c.2]

Изложены общие сведения об истории и динамике развития проблемы защиты металлов от коррозии. Показано технико-экономическое значение защиты металлов от коррозии как одной из важнейших народнохозяйственных проблем. Рассмотрены основные виды коррозионных разрушений и проанализированы их причины. Описаны физико-химическая природа и современная электрохимическая теория коррозионных процессов, их зависимость от внешних условий и свойств металла. СТРИЖЕВСКИЙ И.В. Подземная коррозия и методы защиты. — М. Металлургия, 1986, 6 л. — (Защита металлов от коррозии) [c.208]

В практике эксплуатации металлических конструкций давно известно активирующее влияние на процесс атмосферной коррозии различных промышленных газов (SO2, H l, NH3 и др.) и аэрозолей морской воды [7,8,90]. Обычно это влияние объясняется образованием электролита в результате химической конденсации влаги на поверхности металла. Последующее же развитие процессов рассматривается с позиций общей электрохимической теории коррозии. [c.168]

В нашей стране уделяется большое внимание борьбе с коррозией. Советские ученые в результате всестороннего исследования физико-химических процессов, протекающих при разъедании металлов агрессивными средами, разработали современную электрохимическую теорию коррозии и установили пределы химической стойкости многих материалов в различных средах. [c.5]

Причиной этого вида коррозии является выделение вдоль границ зерен элементов, которые повышали коррозионную стойкость сплава. С химической стороны этот процесс объясняется большим сродством выделяющихся элементов с воздействующей средой или — по электрохимической теории — неблагородным потенциалом выделений по сравнению с потенциалом зерен. Эти выделения растворяются в коррозионной среде, что приводит к расширению промежутка между зернами. [c.512]

Изучению процесса коррозии посвящено большое число работ, и для его объяснения предложены различные теории некоторые из этих теорий объясняли процесс коррозии электрохимическими процессами, другие — химическими реакциями. Последние теории были предложены во второй половине XIX в. Согласно этим теориям, процесс коррозии может протекать только в присутствии углекислого газа, кислорода и воды. При действии этих веществ на металл между ними и металлом происходят химические реакции, в результате которых металл корродирует. Эти химические реакции могут быть изображены следующими схематическими уравнениями [c.16]

В основе рассмотренных выше объяснений аномальных явлений при растворении металлов лежит представление об электрохимической природе этого процесса. Естественно, возникает вопрос правомерно ли привлечение этих представлений для толкования всех наблюдающихся аномалий Здесь уместно вспомнить, что в свое время электрохимическая теория растворения металлов возникла в противовес представлениям о коррозии, как о простом химическом взаимодействии металлов с агрессивными средами. Впоследствии, благодаря успешному развитию электрохимии металлов, в науке постепенно сложилось убеждение, что электрохимический механизм коррозии металлов в растворах электролитов является не только наиболее вероятным, но и единственно возможным. [c.42]

Под понятием коррозии металлов подразумевается процесс постепенного разрушения их поверхности в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с окружающей средой. Непосредственное химическое взаимодействие металлов со средой встречается несравненно реже, чем электрохимическое. Коррозия стальной арматуры в бетоне является электрохимическим процессом. Поэтому ниже будут кратко изложены основные положения электрохимической теории коррозии металлов, необходимые для понимания сущности процесса коррозии арматуры в бетоне и выбора способов ее защиты. [c.6]

За последние 15 лет значительно увеличилось число исследований в области электрохимии неводных растворов. Возросший интерес к этому разделу электрохимии обусловлен как его большим значением для дальнейшего развития теории электродных процессов, так и все более широким использованием неводных растворителей в электрохимической технологии. Наблюдаемый в последние годы заметный рост числа исследований в области электрохимического и коррозионного поведения металлов в органических растворителях вызван все более широким применением последних в качестве технологических сред, в связи с чем большое значение приобрели вопросы защиты химического оборудования от коррозии в агрессивных органических средах. [c.1]

Электрохимические превращения твердых веществ в основном рассматриваются теорией коррозии и химических источников тока. Однако процессы электроосаждения и электрорастворения металлов могут послужить основой для электрохимического анализа — определения следов веществ с предварительным концентрированием металлов в виде тонких твердых пленок на поверхности электрода [1, 2]. Развитие такого метода анализа требует теоретического рассмотрения процессов осаждения тонких металлических пленок, а также кинетики электрорастворения этих пленок. [c.117]

За последнее время теория защиты металлов от коррозии получила дальнейшее развитие благодаря применению электрохимических методов исследования. Однако для широкого применения новых процессов требуется проверка химической стойкости материалов в самых разнообразных условиях, которые зачастую невозможно воспроизвести в лаборатории. [c.6]

Как и предыдущие две книги, предлагаемая вниманию советских читателей третья книга состоит из 5 глав, каждая из которых является квалифицированным обзором современного состояния определенного раздела электрохимии, не рассматривавшегося в первых выпусках. При отборе материала редакторы издания (профессора Бокрис и Конуэй) учитывали важность современного этапа развития электрохимии, характеризующегося большими успехами в разработке теории электродных процессов, учение о которых превратилось в ведущий раздел электрохимии. Достигнутые успехи имеют большое значение не только для развития самой электрохимии, но и для дальнейшего прогресса в целом ряде смежных областей науки и техники, таких, в частности, как коррозия и электроосаждение металлов, электросинтез, химические источники тока, полупроводники и др. В настоящее время электрохимические подходы и методы находят широкое применение при исследовании целого ряда биологических процессов, протекающих в клетках и нейронах. [c.5]

Повышение адгезии противокоррозионных покрытий к фосфа-тированной поверхности стали обусловлено высокой прочностью сцепления слоя фосфатов железа, марганца и цинка как с металлом, так и с материалом покрытия, благодаря тому что слой фосфатов отличается относительно высокой пористостью. Пористость фосфатного слоя зависит от ряда факторов, в том числе и от технологических (отношение поверхности, запятой порами, к обш,ей поверхности изменяется от 0,001 до 0,1). При такой пористости и небольшой толщине (7—50 мк) слой фосфатов не может обеспечить защиту от коррозии в течение длительного времени, поэтому без дополнительного покрытия не применяется. Высокие защитные свойства лакокрасочных покрытий, нанесенных по фосфатированной стали, подтверждены большим числом сравнительных испытаний. Однако исследования, посвященные сравнению различных технологических приемов фосфатирования (применительно к получению максимальных защитных свойств лакокрасочных покрытий), не выполнены. Это связано, по-видимому, с отсутствием удовлетворительной теории образования фосфатного слоя. Существуют химический и электрохимический подходы к трактовке механизма образования слоя труднорастворимых фосфатов на поверхности стали. Исходя из чисто химических представлений, непременным условием фосфатирования является процесс растворения стали с образованием дигидроортофосфата железа по реакции [c.58]

Несмотря на значительные достижения в области борьбы с коррозией с помощью замедлителей, теоретические вопросы, в частности представления о физико-химической сущности действия ингибиторов, разработаны еще сравнительно мало. Изучение же ингибиторов коррозии очень важно для развития общей теории торможения химических реакций и понимания кинетики гетерогенных процессов, имеющих электрохимический характер. [c.14]

Современная теория коррозии металлов в своей основе содержит электрохимический механизм. Однако многолетняя отечественная и зарубежная практика эксплуатации магистральных трубопроводов показала, что скорость почвенной коррозии, выражаемая через глубину коррозионных повреждений — каверн, изменяется в широких пределах и зависит от влажности, гранулометрического и химического составов, значений водородного показателя pH, содержания хлор- и сульфат-ионов, удельных сопротивлений грунтов, повреждений изолирующего покрытия, климатических условий и т. п. Поэтому развитие теории коррозии металлов в грунтах шло как по линии выяснения общих законо.мерностей, характерных для электрохимических процессов, так и в направлении определения влияния на коррозию различных факторов, свойственных грунтам и подземным сооружениям. [c.4]

Во всех случаях при исследовании гетерофазных электропроводящих систем возможность коррозии отдельных фаз в электролитах оценивают, исходя из общей теории электрохимической коррозии. При этом, несомненно, допускается возможность протекания и химического процесса, который проходит с образованием поверхностного комплекса металл — адсорбированные из электролита вещества [149]. За счет гетерофазных включений проявляется питтинговая коррозия многих видов обычных и легированных сталей, сплавов никеля и титана. [c.133]

Природа процессов травления. Травление полупроводников можно рассматривать как частный случай коррозии материалов. Поэтому для объяснения процессов травления используются положения теории коррозии. Теории, объясняющей с единой точки зрения разнообразные виды травления, до сих пор нет. Взгляды, которые объединяются под названием химической, электрохимической, молекулярно-кинетической и другой теорий обычно описывают или какую-то группу процессов, или рассматривают какие-то стороны процесса, абстрагируясь от других. [c.276]

Исходным положением теории является представление о том, что коррозия обусловливается действием гальванических микроэлементов, возникающих на поверхности корродирующего металла вследствие химической или структурной неоднородности различных ее участков. Основываясь на этих представлениях, Г. В. Акимов дал классификацию таких неоднородностей и предложил рассматривать поверхность корродирующего металла как сложную, в общем случае многоэлектродную систему, скорость и распределение коррозионных процессов в которой определяются электрохимической характеристикой и площадью электродов, а также электрическим сопротивлением между ними. Было развито и плодотворно использовано представление о формальной эквивалентности поляризации электродов омическому сопротивлению. [c.226]

Исследование кинетики электродного процесса на химически определенном окисле имеет общее значение большая часть электрохимических процессов протекает не на чистых металлических, а на окисных или окисленных с поверхности электродах [13]. К этим процессам относятся коррозия железа и сталей при доступе во.здуха, анодное выделение кислорода и хлора, восстановление двуокиси марганца и двуокиси свинца и многие другие важные процессы. В результате проведения ряда работ с РЬОз получены убедительные доводы в пользу того, что к окисным электродам применима созданная для металлов теория двойного слоя и развитая в основном А. И. Фрумкиным теория влияния строения двойного слоя на кинетику электрохимических реакций. Конечно, сделанное до сих пор — лишь начало работ в этой области. [c.255]

Для дальнейшего развития теории пассивации, активации и растворения металлов весьма целесообразно применять к этим процессам законы химической кинетики. Это положение мы проиллюстрируем на нескольких примерах, хотя надо здесь же оговориться, что в этой области электрохимии пока сделано еще немного. Отметим, что в теории коррозии классический метод поляризационных кривых применяется Г. В. Акимовым и его сотрудниками при трактовке работы местных элементов. А. Н. Фрумкин и другие используют электрохимическую кинетику при объяснении механизма растворения металлов в кислотах . [c.146]

Согласно классической теории электрохимической коррозии, основное отличие данного механизма разрушения металлов от химического состоит в том, что коррозионный процесс возникает [c.17]

По второму (электрохимическому) варианту адсорбционной теории Коррозии механизм возникновения пассивности объясняется не уменьшением химической активности поверхностных атомов металла, но электрохимическим торможением анодного процесса растворения металла. При эгом варианте также пет необходимости связывать наступление пассивности с образованием обя ,ательно сплошного мономолекулярного адсорбционного слоя кислорода [23, 24]. [c.303]

Важные для практики работы в России (до первой мировой войны) выполнили С. П. Власов (1820 г.) по разработке стойких красок, Б. С. Якоби (1856 г.) по электрохимической защите стали цинковым протектором, А. И. Онуфрович (1910 г.) по разработке наиболее устойчивого кровельного железа, Е. Куклин (1910 г.) но травлению металлов. Исследования акад. В. А. Кистяковского, начатые в 1890 г. и продолженные им после Великой Октябрьской социалистической революции, послужили основанием для созданной им фильмовой теории коррозии металлов. В процессах электрохимической коррозии и пассивности решающее значение приобретают свойства образующихся на поверхности металла окисных пленок (фильмов). В. А. Кистяковский открыл мото-химические и мото-электрические явления, в основе которых лежит изменение электрохимических потенциалов металлов при их движении в растворах электролитов. [c.10]

Механизм коррозии металла в почве определяется термодинамической вероятностью процесса. В почве, которую можно рассматривать как гетерогенный электролит, скорость коррозионного процесса по катодным и анодным реакциям, т, е. электрохимической коррозии, во много раз больше, чем химической. Поэтому принято считать, что почвенная коррозия протекает по механизму электрохимической коррозии, химическая коррозия в почвах практически отсутствует. Исходя из этого положения, явления, лежащие в основе почвенной коррозии, можно объяснить с позиций теории коррозии металлов в электролитах [2]. Известно, что разные металлы в различной степени подвержены коррозии. Чем легче совершается переход дтомов металла в ионы тем больше выделяется свободной энергии и тем менее коррозионностоек данный металл. Мерой этой энергии является значение нормального потенциала. [c.11]

Основатель современного направления электрохимической науки о коррозии металлов. Выполнил фундаментальные исследования в области электрохимической кинетики коррозионных процессов и показал возможность приложения законов электрохимической кинетики к трактовке процессов коррозии твердых металлов в электролитах. Предложил и широко использовал потенциостатические методы исследования коррозионных процессов. Выработал научный подход к рациональному легированию при создании новых сплавов. Развил адсорбционную теорию пассивности металлов, теорию непосредственного участия компонентов раствора в элементарных стадиях растворения металла, электрохимическую теорию питтинговой коррозии, теорию солевого ингибирования и химической пассивности. Предложил и осуществил новые прогрессивные методы защиты металлов, в том числе метод анодной защиты. [c.248]

При электрохимической коррозии в отличив от химической имеет место перенос электрических зарядов. Согласно классической теории электрохимической корроаии коррозионный процесс возникает в результате работы множества короткозамкнутых гальванических элементов (рис.9) образуввдхся вследствие неоднородное- [c.25]

Теория основана на открытом в начале двадцатого века эффекте понижения поверхностной энергии в результате адсорбции (эффекте Ребиндера). Согласно этой теории адсорбция типичных новерхностно-аюгив-ных веществ из окружающей среды вызывает облегчение деформации и разрзш1ения твердых тел, часто в значительно большей степени, чем при химическом воздействии. Эффект адсорбционного понижения прочности, согласно этой теории, обусловлен тем, что поверхностно-активные вещества, понижая поверхностную энергию металлов, способствуют зарождению пластических сдвигов. При этом процесс коррозионного растрескивания протекает не путем химического или электрохимического растворения металла в вершине трещины, а вследствие ослабления межатомных связей в напряженном сплаве при адсорбции специфических компонентов раствора. Благодаря адсорбции снижается поверхностная энергия, что облегчает разрыв межатомных связей металла, находящегося под растягивающим напряжением. Уменьшение сродства между атомами на поверхности металла происходит при наличии одного адсорбционного монослоя, при этом наиболее эффективно действуют частицы, проявляющие специфическую адсорбцию. Инициирование трещины стресс-коррозии вьвывается адсорбционным снижением сил взаимодействия между смежными атомами в вершине надреза материала, подвергающегося действию высоких растягивающих напряжений. [c.65]

При электрохимической коррозии, в отличие от химической, имеег место перенос электрических зарядов. Согласно классической теории электрохимической коррозии коррозионный процесс возникает в результате работы множества короткозамкнутых гальванических элементов ( рис. 11 образующихся вследствие неоднородности металла (с фуктурной, из-за влияния примесей) или окружающей среды (различие в составе, температуре на поверхности раздела фаз и т.д.). [c.28]

В физико-химическом Институте им. Л. Я- Карпова Я. М. Колотыркиным и его школой выполнено большое количество исследований по кинетике электрохимических процессов и механизму электрохимической коррозии, явившимися важным этапом в развитии современной теории электрохимической коррозии. Из зарубежных ученых наибольший вклад в обоснование науки о коррозии и установление общих принципов коррозионностойкого легирования внесли Ю. Эванс, Ф. Спеллер, У. Вернон, Р. Миерс. Дж. Гадсон, Г. Юлиг, Т. Хор, М. Фонтана, Н. Грин, М. Стерн, К. Бон-гоффер, К. Феттер, К. Швабе, Г. Кэше, М. Пурбе, К. Вагнер, X. Пикеринг, Го Окамото, Н. Сато, Г. Вранглен и др. [c.12]

Понятно, что и замедление анодного процесса вызовет такое же замедление в катодном. Аноды гальванопар подвергаются коррозии в первую очередь. В этом, собственно, и состоит основное представление теории электрохимической коррозии, которая рассматривает коррозию как процесс анодного растворения металлов. Что касается катодов гальванопар, то их собственная коррозия или замедлится в результате действия гальванопары, или прекратится полностью, поскольку электроны, поступающие на катод, мешают его положительным ионам переходить в раствор. Исключение составляют те случаи, когда на катодах выделяются вещества, способные химически с ними взаимодействовать и тем самым разрушать их. [c.182]

Процесс коррозии металлов сложен, и до настоящего времени не с тдествует единой теории, исчерпывающе объясняющей это явление. Помимо химических реакций, протекающих между металлом и веществом, с которым металл соприкасается (например, растворение металла в кислоте с выделением водорода и образованием соли металла), огромную роль при коррозии металлов играют электрохимические процессы. При наличии в непосредственном соседстве двух различных металлов, окруженных проводящим электрический ток раствором (электролитом), образуется [c.74]

Много споров было относительно того, является ли кавитационная эрозия чисто механической проблемой пли химической (п, следовательно, может рассматриваться, как один нз видов коррозии), или же, наконец, это есть результат одновременного действия обоих факторов. По этому вопросу имеется обширная литература. В 1912 г. Рамзей [27] предположил, что кавитационная эрозия является формой электролитической коррозии участков металлической поверхности, имеющих закалочное напряжение, на которых происходит разрушение образующихся кавитационных пузырьков. По мнению Фиттенгера [28], доминирующим в этом случае является механическое разрущение, в то время как электрохимические эффекты играют незначительную роль. В теории, предложенной Новотным [11] постулируется, что разрушение под действием кавитации является по своей природе чисто физическим процессом. В общепринятой теории, развитой в более поздний период, принимается, что в первоначальной своей стадии кавитация является чисто физическим процессом. Однако в результате этого процесса поверхность оказывается в значительной мере разрушенной и менее прочной. Поэтому она чрезвычайно легко подвергается коррозии, особенно на тех участках, где разрушение кавитационного пузырька приводит к возникновению питтингообразного углубления. После этого наблюдается быстрое развитие коррозионного процесса питтингового характера. Участки металла, подвергающиеся коррозии, делаются еще менее прочными и становятся все более восприимчивыми к кавитационному разрушению. В конце концов ситуация становится катастрофической, так как кавитация и коррозия взаимно ускоряют друг друга, что приводит к развитию питтинговой коррозии по всей толщине футеровки. [c.141]

Эти исследования, которые в нашей стране особенно интенсивно проводились Я. М. Колотыркиным, Н. Д. Томашовым и В. П. Батраковым, впервые позволили в полной мере оценить роль электродного потенциала в установлении и поддержании пассивного состояния, вскрыть важные закономерности и определить критические потенциалы, соответствующие наступлению и нарушению пассивности у различных металлов и сплавов, а также у их структурных составляющих в различных условиях. На типичных примерах была установлена роль окислителей и показано отсутствие принципиального различия между анодной и химической пассивацией металлов в растворах электролитов (Я. М. Колотыркин). В большой мере благодаря исследованиям советских ученых убедительно показана электрохимическая природа питтинговой коррозии, возникающей при строго определенном критическом потенциале в результате специфической конкуренции между пассивирующими и активирующими анионами вскрыты важные закономерности влия 1ия на развитие этого процесса как внешних электрохимических факторов, так и ряда легирующих элементов в сплаве (Я. М. Колотыркин, И. Л. Розенфельд, Н. Д. Томашов, В. П. Батраков, В. М. Новаковский и др.). Развивается также теория структурной коррозии (В. И. Батраков, И. Маршаков, А. И. Голубев и др.) и теория коррозионного растрескивания под напряжением химически стойких и высокопрочных сталей (А. В. Рябченков, В. В. Романов, В. В. Герасимов, Ф. Ф. Ажогин, С. Г. Веденкин, Н. П. Жук и др.). В самое последнее время возник новый раздел коррозионной науки, посвященный поведению коррозионных систем в условиях радиоактивного облучения. Накоплением данных и первыми теоретическими выводами и обобщениями в этой области советская наука обязана работам [c.234]

По второму (электрохимическому) варианту адсорбционной теории коррозии механизм возникновения пассивности объясняется не уменьшением химической активности поверхностных атомов металла, но электрохимическим то рможением анодного процесса растворения металла. При этом варианте также нет необходимости связывать наступление пассивности со сплошным мономолек> лярным адсорбированным слоем кислорода [81, 82] [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология