Гальванический элемент локальный

Определенные здесь локальные равновесия играют значительную роль в теории необратимых гальванических элементов. Подробности можно найти в учебниках по термодинамике необратимых процессов. [c.269]

Технические металлы часто содержат инородные включения. Химически неоднородной может быть также поверхность сплава. Если на включении перенапряжение водорода снижено и металл включения не растворяется или растворяется с небольшой скоростью, то стационарный потенциал включения оказывается более положительным, чем стационарный потенциал основного металла. Таким образом, основной металл и включение образуют микроскопический гальванический элемент — локальный элемент. Так как оба металла находятся в контакте друг с другом и с раствором электролита, то возникает локальный ток (рис. 189) и потенциал основного металла смещается в положительную сторону. Последнее означает ускорение анодного растворения основного металла и замедление катодного выделения водорода на его поверхности. На поверхности включения при этом происхо.пит [c.377]

В этих условиях корродирующий технический цинк представляет собой совокупность гальванических микроэлементов, в каждом из которых железо является положительным полюсом, а анодно растворяющийся цинк — отрицательным. Коррозию такого технического металла можно на этом осг овании рассматривать как результат действия локальных гальванических элементов. [c.496]

Сопротивление электролита и поляризация электродов ограничивают ток в гальваническом элементе. Для локальных элементов на поверхности металла, электроды которых тесно сближены, сопротивление электролита обычно является второстепенным фактором по сравнению с более значимым — поляризацией. При доминирующей поляризации анодов считается, что коррозион- [c.61]

В промышленности встречаются случаи, когда электрохимическая коррозия возникает в результате образования локальных элементов с сравнительно крупными электродами. Образующиеся в этом случае гальванические элементы в отличие от микроэлементов называют макроэлементами. Примером такого макроэлемента могут служить некоторые типы морских катеров, у которых алюминиевый или дюралюминиевый корпус склепан стальными заклепками. В образующемся здесь макроэлементе, работающем по схеме алюминий морская вода сталь алюминий, анодом является алюминий, который и корродирует. [c.27]

При термической обработке и особенно при прокатке в металле возникают напряжения. Искаженные участки поверхности металла характеризуются большими величинами свободной энергии и более интенсивно посылают свои ионы в раствор. В таких условиях на поверхности металла может произойти пространственное разделение катодных и анодных участков. Иными словами, возникают своего рода гальванические элементы, которые называются микроэлементами. В отличие от обычных они коротко замкнуты через поверхность металла и работают непрерывно, В стали, например, карбидные включения играют роль катодов, а кристаллики твердого раствора углерода в железе — роль анодов, т. е. на них идет растворение железа. Заметим, что коррозия развивается и на однородных металлических поверхностях. Однако возникновение локальных микроэлементов существенно ускоряет процесс коррозии. [c.273]

Остаточные напряжения или приложенные извне нагрузки способствуют образованию локальных гальванических элементов, в связи с чем на участках металла, подверженных действию наибольших напряжений, проявляются коррозионные порал<ения. [c.38]

Ток, протекающий в системе металл—электролит — металл, называется локальным, а сама система представляет собой своеобразный короткозамкнутый гальванический элемент. Теория, объясняющая механизм коррозии работой многочисленных макро- и микроэлементов, создана швейцарским ученым Де ла Ривом в 1830 году и впоследствии дополнена Акимовым и Эвансом. Теория локальных элементов убедительна, доступна и удобна тем, что позволяет использовать модели гальванических элементов при изучении качественных закономерностей коррозии. Полученные результаты в виде коррозионных диаграмм потенциал — ток, называемых диаграммами Эванса, или поляризационных коррозионных диаграмм Шульгина потенциал— плотность тока очень наглядны. [c.17]

Процесс коррозии может протекать по гомогенно-электрохимическому и гетерогенно-электрохимическому механизмам. Для жидких металлов, амальгам и чистых твердых металлов, поверхность которых эквипотенциальна, в любой точке поверхности могут происходить катодный или анодный процессы, скорости которых равны. При наличии на поверхности металла фаз с разными термодинамическими свойствами происходит пространственное разделение катодного и анодного процесса (гетерогенный механизм), возникают так называемые локальные элементы. Как правило, анодный процесс локализуется на менее благородной фазе. Причины возникновения электрохимической неоднородности н типы коррозионных гальванических элементов приведены в табл. 2.3. [c.17]

Если же поверхность металла неоднородная и, в частности, в ней и.меются включения примесей других металлов, то возможно неравномерное распределение реакций. Во. многих случаях (напри.мер, для цинка с включениями железа) поляризация выделения водорода на включениях значительно меньше, чем на основном металле. Поэтому на них водород выделяется с более высокой скоростью (рис. 18.7). Соответственно увеличивается скорость сопряженной реакции анодного растворения основного металла. Бестоковый потенциал электрода при этом сдвигается в положительную сторону. На такой поверхности катодная реакция сосредоточена главным образом на включениях, а анодная — на основном металле. Такой механизм напоминает работу короткозамкнутых гальванических элементов с пространственно разделенными реакциями на одном электроде растворяется металл, а на другом выделяется водород. Поэтому такие включения получили название локальных элементов, или микроэлементов. [c.344]

Независимо от того, как будет решен вопрос относительно этого инкубационного периода, первоначальная локализованная коррозия весьма вероятно обусловлена явлениями, аналогичными тем, которые приводят к возникновению точечной коррозии. Сюда относится образование местных гальванических элементов, обусловленных локальными различиями в химическом составе или структуре металла, аномалиями в строении кристаллической решетки с сегрегацией при определенных условиях растворенных атомов, местными разрывами защитной пленки и любыми другими причинами. [c.173]

Существенным недостатком гальванических элементов является саморазряд — расходование ими электрохимически активных веществ при отсутствии внешнего тока, Причиной этого может быть, например, растворение металла электродов вследствие образования так называемых локальных элементов или протекание процесса, генерирующего ток, непосредственным химическим путем, или же недостаточная изолирующая способность диэлектрических деталей элемента. Так, например, в элементе Даниэля ионы меди Си могут вследствие диффузии подойти к цинковому электроду, где затем возможен непосредственный процесс 2п + Си 2п + Си, при этом электроны не потекут по внешней цепи (гл. 1П, 2). Саморазряд уменьшает срок службы элемента, последний со временем становится непригодным, даже если он вообще не использовался для получения энергии. [c.202]

Локальными элементами называются маленькие гальванические элементы, которые образуются на поверхности металла между точками, даже очень незначительно отличающимися по своим химическим или физическим свойствам. Их действие — одна из основных причин коррозии металлов. [c.202]

При образовании локального гальванического элемента (рис. 31) атомы железа, становясь ионами Ре , переходят в раствор вследствие того, что образовавшаяся на поверхности меди гидроокись отбирает у них электроны [c.263]

Как показали результаты сравнительных испытаний этих приборов [30], наиболее удачным оказался разработанный в СССР газоанализатор ГКП-1. В отличие от приборов, разработанных в ЧССР и ГДР, он имеет схему с непроточным электролитом, работает в режиме гальванического элемента и в нем применена схема предварительной очистки электролита и, как следствие этого, прибор имеет минимальную массу и габариты. Большинство компонентов, которые встречаются в загрязненном воздухе, не мешают определению двуокиси серы этим прибором. Незначительное мешающее влияние оказывают ацетон и меркаптаны. Основным мешающим компонентом является сероводород, однако естественный фон его очень мал, а загрязнения носят локальный характер, поэтому он не может являться препятствием для широкого использования прибора для анализа воздуха. [c.168]

Согласно гетерогенному механизму (теория локальных элементов) [11, 311 поверхность корродирующего металла по отношению к анодному и катодному процессам представляется неоднородной (гетерогенной). Происходит пространственное разделение этих процессов. На одних участках поверхности металла протекает анодный процесс, на других — катодный, в силу чего для коррозии необходимо перемещение электрических зарядов вдоль границы раздела фаз в металле — электронов в электролите — ионов. Благодаря такой локализации электродных процессов вся поверхность металла представляется как совокупность площадок различных размеров и форм (анодов и катодов короткозамкнутых гальванических элементов), ток которых, отнесенный к единице площади анодов, будет характеризовать скорость коррозии. В общем случае площадь анодных участков 5 не равна площади катодных 5 и условие сопряженности принимает вид [c.13]

Совершенствование металлических осадков в присутствии локальных гальванических элементов /Растворимость металлических осадков так мала, что она не может играть роли в старении несовершенных осадков металлов. В этих случаях перекристаллизация, в результате которой происходит совершенствование, приписывается присутствию локальных элементов , которые вызывают явления электролиза. Упругость электролитического растворения на активной поверхности больше, чем на нормальной поверхности отсюда, потенциал на активной поверхности является более отрицательным, чем на нормальной поверхности. Поэтому ионы металла переходят в жидкую фазу, находящуюся на активной поверхности, ж откладываются снова на нормальной поверхности. [c.113]

Аэробные бактерии для своего существования расходуют кислород. Этот процесс создает локальные восстановительные условия на стальной поверхности. Разность кислородных концентраций создает кислородный концентрационный гальванический элемент с анодом в области нехватки кислорода и катодом в области повышенных концентраций кислорода. [c.102]

Интенсивная коррозия может быть вызвана чередованием аэробных и анаэробных условий. Действие, обусловленное образованием концентрационного гальванического элемента, может быть локальным, а может распространяться на участок большой протяженности. Локальным оно может быть в случае образования на поверхности металла трубы наростов или скопления микробных масс. Протяженное действие гальванического элемента наблюдается тогда, когда один участок трубопровода расположен в неаэрируемом грунте, а другой — в аэрируемом. [c.102]

Гетерогенная теория или теория локальных гальванических элементов предполагает наличие на поверхности металла, граничащей с электролитом, участков, на которых происходит растворение металла (анодные участки), и участков, на которых происходит разряд катионов избыточными электронами (катодные участки). Следовательно, поверхность корродирующего металла согласно этой теории состоит из некоторого числа микро- и макрокоррозионных пар. Скорость коррозии зависит от числа таких пар и интенсивности их работы. [c.16]

Протекторная защита состоит в том, что к защищаемой конструкции присоединяют металл или сплав, электродный потенциал которого электроотрицательнее потенциала защищаемой конст- рукции в данной коррозионной среде. В морской воде или грунте материалом протекторов является чистый цинк или сплавы цинка с алюминием. Иногда применяют также сплавы на основе м агния. В таком гальваническом макроэлементе протектор служит анодом и в процессе защиты постепенно электрохимически растворяется. Коррозия защищаемой конструкции — катода полностью прекращается или значительно уменьщается. Несмотря на увеличение общего тока элемента, локальный коррозионный ток защищаемой конструкции (ток микропар) после присоединения к ней протектора значительно уменьщается. Эффективность катодной защиты характеризуют величиной защитного эффекта [c.83]

Напряжения оказывают определенное влияние на коррозию металлов и заслуживают особого внимания со стороны конструкторов. Эти вопросы подробно рассмотрены в гл. VII. Концентрация нацряжений, возникающих при штамповке и сварке, так же как и сильные местные напряжения, возникающие в результате неправильного конструирования, могут ускорить процесс коррозии металлов. Имеется значительное количество данных, подтверждающих, что при наличии в металле остаточных напряжений или приложенных извне нагрузок могут образоваться локальные гальванические элементы. В результате на участках металла, подверженных действию наибольших напряжений, появляются коррозионные поражения в виде трещин. [c.88]

Коррозионные процессы для идеально чистых металлов с однородной поверхностью могут одновременно протекать на любом ее участке- Вследствие не однородности поверхности технических металлов различные ее участки неэквипотенциальны, что приводит к образованию электрохимических систем — короткозамкнутых локальных (местных) гальванических элементов. Процессы, вызывающие коррозию, происходят раздельно на анодных и катодных участках поверхности. На основании общих закономерностей можно установить характер влияния на скорость коррозии металла различных факторов, определяющих условия эксплуатации pH среды, температуры, наличия в электролите ингибиторов и стимуляторов коррозии, интенсивности подачи кислорода и ДР- [c.519]

В 1940 г. Дикс [24] высказал предположение, что между металлом и анодными включениями (такими, как ннтерметаллид-ная фаза uAlj в сплаве 4 % Си—А1), выпадающими по границам зерен и вдоль плоскостей скольжения, возникают гальванические элементы. Когда сплав, подвергнутый растягивающему напряжению, погружен в коррозионную среду, локальное электрохимическое растворение металла приводит к образованию трещин к тому же растягивающее напряжение разрывает хрупкие оксидные пленки на краях трещины, облегчая таким образом доступ коррозионной среды к новым анодным поверхностям. В подтверждение этого механизма КРН был измерен потенциал на границе зерна металла, который оказался отрицательным или более активным по сравнению с потенциалом тела зерна. Более того, катодная поляризация эффективно препятствует КРН. [c.138]

При pH О потенциал ен+/н, =0. Окислительная способность редокс-системы возрастает, так что в принципе все металлы с отрицательным стандартным потенциалом растворяются в растворах с активностью ионов водорода, равной 1. Замедленность стадии выделения водорода, которая имеет место на чистых металлах, снимается добавлением следовых количеств некоторых благородных металлов. При этом на поверхности рас-творяющегс ся металла образуются локальные короткозамкнутые гальванические элементы — на включении благородного металла (катоде) происходит выделение водорода, так как перенапряжение на нем невелико одновременно начинает ионизироваться в виде гидратированных ионов основной неблагородный металл,— анод. [c.417]

Разновидностью электрохимической концепции является так называемая нленочная [74], в свете которой углубление уже возникшей трещины связано с деформационным разрывом оксидной пленки в ее вершине. При этом в трещине возникает гальванически элемент, в котором анодом служит активно растворяющаяся вершина трещины, где металл оголен вследствие разрыва там пленок. Катодные процессы сосредоточены на берегах трещины. Согласно пленочной теории, пластическая деформация металла препятствует восстановлению оксидной пленки в вершине трещины, что и обусловливает постоянное локальное растворение там металла. Предаюлагается, что разрыв оксидной 1шенки и оголение металла или деформационные изменения свойств пленки наблюдаются в основном при грубом скольжении. [c.57]

Зарождение трещин растрескивания и усталости имеет преимущественно коррозионно-электрохимическую природу и связано с деформационной локализацией коррозии, при которой на поверхности металла появляются гальванопары, т. е. наступает второй (уже коррозионньп ) период зарождения трещины. Для таких гальванопар площадь локальных анодных участков несоизмеримо меньше остальной катодной поверхности металла, кроме того, гальванопары - короткозамкнуты по металлу [53, 55]. Согласно теории короткозамкнутых гальванических элементов [2], подобным гальванопарам характерно следующее [c.62]

Согласно теории локальных элементов, окислители, способствующие протеканию катодной реакции, называются деполяризаторами, а котодный процесс — деполяризацией. Эти термины общеприняты, независимо от того, отвечают ли они по физическому смыслу современной теории электродных процессов, протекающих в гальванических элементах. [c.17]

Коррозионные элементы возникают в бурильной трубе, потому что сталь, из которой она сделана, представляет собой сплав и содержит кристаллы железа и карбида железа. Кристаллы железа почти всегда действуют как аноды, а кристаллы карбида — как катоды цепь замыкается водными буровыми растворами, вызывающими общую коррозию поверхности трубы. Участки, покрытые окалиной или отложениями любого вида,, также становятся местами, где возникают катоды, способствующими локальной или питтинговой коррозии. Локальная коррозия может быть также вызвана концентрационными гальваническими элементами, создаваемыми различием в ионной 13 387 [c.387]

Термический цикл сварки, оказывая теплофизическое воздействие на металл, формирует его физико-механическое состояние, определяет неоднородность металла в зонах сварного соединения различие структуры, химического состава, напряженного состояния. Повышенная неоднородность сварных соединений при одновременном воздействии коррозионной среды, а также остаточных и эксплуатационных напряжений служит причиной зарождения очагов коррозионно-механического разрушения. Физико-механическое состояние определяет различие в коррозионном и электрохимическом поведении зон сварного соединения, которое может быть оценено значениями электродных потенциалов локально в каждой зоне. Проведенные исследования позволили установить, что в большинстве случаев шов является более отрицательным (менее благородным), чем основной металл, а это значит, что в трубопроводе в образовавшемся коррозионном гальваническом элементе шов — основной металл именно шов будет подвергаться анодному растворению. Так происходит, например, у сварных соединений, выполненных электродами с фтористокальциевым покрытием. Однако, как показали эксперименты, при некоторых условиях возможно изменение значения неоднородности, а также изменение полярности зон сварного соединения. [c.31]

В этом смысле цементация ближе к питтинговой коррозии, где анодом локального гальванического элемента служит активная поверхность металла в питтияге, a катодом — пассивная поверхность этого же металла [124, 125]. Здесь, как и при контактном обмене, проникновение электролита к аноду затруднено и электродные реакции идут на р азных участках. Анодное р астворение металла происходит в питтинге, а катодное восстановление кислорода ил и других окислителей (Ре +, Н +) —на поверхности окисной пленюи. [c.136]

Несомненно, большим достижением при изучении явления коррозии явилось открытие электрохимического характера связанных с нею процессов. Процессы эти происходят в маленьких гальванических (локальных) элементах, возникающих на поверхности корродирующего металла, и приносят ей большой вред. Известно, что действие гальванического элемента сопровождается растворением анода. Так, в элементах Даниэля и Лекланше растворяется и при этом, конечно, разрушается цинковый, а в кислотных аккумуляторах свинцовый электрод. При использовании элементов для производства электроэнергии на такие потери не обращают внимания, поскольку они рассматриваются как естественная плата за получаемую элек- [c.251]

Защитить металл от коррозии можно не только покрывая его другим металлом, но и связывая его проводником с металлом, корродирующим более сильно. Чтобы понять сущность этого метода, вспомним, например, что коррозию железа вызывают возникающие на его поверхности локальные элементы, на анодах которых и происходит растворение (гл. V, 4). Действие таких локальных элементов можно подавить, если железный предмет, соприкасающийся с влажной почвой, водой или раствором соли, связать проводником с одним или несколькими цинковыми или магниевыми листами (рис. 39). Данные металлы обладают отрицательным, большим по абсолютной величине стандартным электрохимическим потенциалом, чем железо, и при их присоединении начинает действовать гальванический элемент, катодом которого является железо, а анодом — цинк или магний. Так как напряжение на этом гальваническом элементе намного больше, чем на локальных элементах на поверхности железа, различие между анодными и катодными участками последних исчезает, следовательно, прек- [c.289]

Явление коррозии анода в гальваническом элементе послужило основой для теории локальных или микроэлементов. По этой теории коррозия металла происходит вследствие наличия в металле очень мелких включений других металлов. При погружении такого металла в электролт образуется ряд микроскопических гальванических элементов по схеме металл 1 электролит включение ) металл (рис. 3). Если анодом служит основной [c.20]

Интересны наблюдения Ройтера с сотрудниками (1932) над разложением перекиси водорода в растворе на поверхности платины. Обезгаживание сильно повышает каталитическую активность платины. Между тем при этом должны освобождаться только лишь наименее активные участки и эффект обезгаживания не должен был бы быть очень большим. Р о й т е р объясняет это тем, что между молекулами HaOj, сидящими на менее активных центрах, и атомами О, образующимися при разложении НгО на более активных соседних центрах, возникают электродвижущие силы, т. а. образуются локальные гальванические элементы с платиновыми электродами, на которых происходит разложение. Это объясняет в данном случае участие в катализе неактивных центров. [c.472]