Водород, влияние на коррози

Существенно на скорость выделения водорода влияет природа катодных участков. Некоторые металлы, например платина, кобальт, никель и др., катализируют выделение водорода, и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия с выделением водорода может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве. Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк, не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно. Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного металла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 22). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, а следовательно, и больше скорость коррозии. Чем выше перенапряжение, тем меньше и скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, тем ниже скорость коррозии металла. Таким образом, скорость коррозии с выделением водорода может быть замедлена снижением температуры и уменьшением концентрации ионов Н , очисткой металла от примесей, катализирующих выделение водорода, а также изоляцией поверхности металла. Перемешивание раствора практически не влияет на скорость выделения водорода. [c.216]

Изучение кинетики выделения водорода во времени под влиянием коррозии при стационарном потенциале показало, что в течение первых 2,5 ч ингибитор катапин-А более эффективен, а при более продолжительном времени испытания более эффективно тормозит выделение водорода ингибитор КПИ-1. Такая различная зависимость защитного действия от времени соответствует полученным поляризационным кривым. Действительно, с момента погружения стали в кислоту на незащищенной ингибитором (чрез-160 [c.160]

Таблица 17.7. Влияние содержания кислорода и водорода на коррозию сталей в жидком натрии

Однако в ряде случаев для правильного выбора материала аппаратуры этих характеристик недостаточно, особенно когда компоненты среды, насыщая объем или поверхность металла, оказывают значительное влияние на его механические свойства (пластичность, способность к хрупкому разрушению и др.). Например, в средах, содержащих водород, скорость коррозии часто близка к нулю, но прочность металла может резко снизиться вследствие внедрения водорода в кристаллическую решетку. Растворимость водорода в металле, а соответственно и прочность последнего, зависит от многих факторов — таких, как уровень и концентрация напряжений, режим термообработки, парциальное давление водорода, температура и др. [c.81]

Уравнения (4.26) и (4.28) позволяют детально рассмотреть вопрос о влиянии состава раствора на водородное перенапряжение, что представляет существенный интерес при изучении коррозионных процессов, когда катодным процессом служит разряд ионов водорода (кислотная коррозия) или же саморастворение амфотерных металлов в щелочных средах (щелочная коррозия с выделением водорода). Прежде всего остановимся на влиянии концентрации ионов водорода. Если общая ионная концентрация раствора достаточно высока, фг ПОтенциал становится исчезающе малым. Тогда вместо (4.26) и (4.28) будем иметь [c.79]

Сопоставление скоростей саморастворения с током макроэлемента показывает, что разрушения в зазоре определяются не работой макроэлемента. Отсутствие заметного влияния внешнего контакта, а также усиленная щелевая коррозия, наблюдавшаяся нами в обескислороженной атмосфере, не позволяют объяснить щелевую коррозию магниевых сплавов ни дифференциальной аэрацией, ни возникновением макроэлементов. Становится очевидным, что усиление коррозии в щелях и изменение характера коррозии обусловлены изменением условий работы микроэлементов. В неаэрированном электролите (атмосфера водорода) скорость коррозии магния оказалась в два раза ниже, чем в аэрированной среде (табл. 40). [c.244]

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]

ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА НА КОРРОЗИЮ ЦИРКОНИЯ В ВОДЕ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ [c.187]

Ответ. Нами не было исследовано влияние газообразного водорода В воде. Основываясь иа результатах американских ученых, мы не предполагали, что влияние водорода на коррозию будет значительным, но я думаю, кто количество водорода, проникающего в металл, было бы в некоторых случаях повышенным. [c.198]

Адсорбция, однако, является лишь необходимым условием проявления ингибирующего действия органических веществ, но не определяет полностью фактического эффекта ингибиторов. Последний зависит также от многих других факторов — электрохимических особенностей протекания данного коррозионного процесса, характера катодной реакции, величины и природы перенапряжения водорода (при коррозии с водородной деполяризацией), возможных химических превращений ингибитора в ходе коррозии и т. д. В известных случаях влияние этих факторов может оказаться пре- [c.484]

Адсорбция, однако, является лишь необходимым условием проявления ингибирующего действия органических веществ, но не определяет полностью фактического эффекта ингибиторов. Последний зависит также от многих других факторов — электрохимических особенностей протекания данного коррозионного процесса, характера катодной реакции, величины и природы перенапряжения водорода (при коррозии с водородной деполяризацией), возможных химических превращений ингибитора в ходе коррозии и т. д. В известных случаях влияние этих факторов может оказаться преобладающим, и тогда простые соотношения, подобные (ХХУ-24), перестают оправдываться. Все же и в этом случае они остаются полезными, так как позволяют на основании характера наблюдающихся отступлений судить о механизме ингибирования. [c.541]

Определенный интерес для электродной кинетики осаждения и растворения металлов представляет исследование влияния следов примесей металлов и неметаллов (включая Н) в подложке. Скорость коррозии черных металлов в очень сильной степени зависит от загрязнения их другими металлами, которые влияют или на скорость реакции анодного растворения металла, или на скорость сопряженной катодной реакции выделения водорода. Влияние pH на кинетику электродных реакций черных металлов было интерпретировано (раздел IX) исходя из того, что скорость определяет стадия, в которой участвует продукт гидролиза присутствующей соли железа. Однако желательно выяснить, зависят ли скорости этих реакций от растворенного водорода, содержание которого в металле должно зависеть от pH. Наконец, нельзя не обратить внимания на тот факт, что кинетика осаждения металла может сильно зависеть от содержания примесей в подложке, т. е. что изменение содержания таких примесей (<0,1%) может вызвать значительное изменение скорости осаждения при данном потенциале. [c.308]

Кинетические параметры реакции выделения водорода при коррозии железа в хлоридных растворах отличаются от параметров, характеризующих процесс в сульфатных средах (табл. 2.1 и 2.2), что связано с влиянием адсорбции анионов. [c.41]

Из данных, приведенных на рис. 9, следует что концентрация ионов водорода оказывает слабое влияние в азотной кислоте на коррозию стали типа 18 Сг-10 Ni. В восстановительных кислотах (например, растворах серной кислоты) наблюдается однозначное влияние концентрации ионов водорода на коррозию коррозионно-стойких сталей с ростом концентрации ионов водорода скорость коррозии стали увеличивается. [c.20]

Коррозия в кислотах, обладающих окислительными свойствами. К таким кислотам относятся азотная, серная при концентрации выше 70%, хромовая и др. Эти кислоты служат деполяризаторами, и чем выше их окислительные свойства, тем сильнее вызываемая ими коррозия. В известных условиях концентрации и температуры они пассивируют металл и коррозия прекращается. Влияние концентрации ионов водорода на коррозию в таких кислотах сложнее, чем в кислотах, обладающих окислительными свойствами. Количество растворенного кислорода мало влияет на скорость коррозии. [c.11]

Присутствие молибдена повышает стойкость стали в кислотах, выделяющих водород. Влияние молибдена на уменьшение коррозии стали 18-8 в серной кислоте показано на рис. 3. Подобные же данные для уксусной кислоты приведены на рис. 4 [1]. В этих двух кислотах наилучшая стойкость наблюдается при содержании молибдена около 2 /о. [c.48]

Непосредственное влияние pH на скорость коррозии может быть рассчитано, как это показано Л. И. Антроповым [9], если активность ионов водорода сказывается в основном только на скорости первич- ных электродных процессов (например, разряда ионов водорода) и коррозия не осложнена никакими вторичными процессами (например, образованием защитных пленок). [c.267]

Газовая коррозия в колоннах синтеза аммиака происходит вследствие воздействия водорода на металл при высокой температуре. В современных колоннах влияние высокой температуры на стенки корпуса парализуется защитным холодным газовым слоем. Сущность защиты сводится к тому, что наружный толстостенный корпус колонны (рис. 50) отделяется от горячих внутренних деталей слоем быстродвижущегося холодного газа, поступающего на реакцию. [c.88]

Недостаточно изучено влияние примесей и металлургических факторов на скорость коррозии в сильнощелочных растворах (pH I 14), где коррозия также сопровождается выделением водорода. В пассивной области, при pH = lO-f-13, нельзя ожидать резко выраженного влияния примесей (в их обычных концентрациях) или обработки на пассивность металла. В общем, любые условия, повышающие соотношение площадей катода и анода, способствуют достижению пассивного состояния или повышению его устойчивости. [c.108]

Покрытия на основе виниловых полимеров (перхлорвиниловые эмали, лаки, а также эмали и лаки на оснрве сополимеров винилхлорида с другими мономерами) применяются для защиты только надземных участков трубопроводов, где контроль за их состоянием и ремонт могут сравнительно легко осуществляться. Для условий подземной прокладки они не пригодны. Основными недостатками перхлорвиниловых покрытий являются низкая прочность сцепления с металлом и подверженность деструкции под влиянием даже небольшого нагрева (45 °С) отцепляющийся при этом хлористый водород вызывает коррозию трубной стали. [c.58]

Для неблагородных металлов, например никеля или железа, нри некоторых условиях становится заметным анодное растворение металлов с установлением смешанного потенциала (см. 176 и 179). При отсутствии тока 1 = 0) устанавливается более отрицательное значение потенциала по сравнению с равновесным. Поэтому при I О перенапряжение стремится не к нулю, а к некоторому определенному отрицательному значению (т. е. к определенной величине катодного перенапряжения). На рис. 215, а показано подобное поведение (измерения Леграна и Левиной на никеле). При уменьшении pH (подкислении раствора) равновесный потенциал водородного электрода сдвигается к более положительным потенциалам. Смешанный потенциал 8ом в общем случае изменяется только на некоторую долю этого сдвига, так что катодное перенапряжение водорода при смешанном потенциале будет возрастать. Влияние коррозии станет тогда заметным при более [c.582]

Ответ. Специально вопрос о влиянии растворенного водорода на коррозию циркония нами не исследовался. Мы не ожидали, что это влияние будет значительным (см. ответ на вопрос Кориу). [c.198]

Примесь сероводорода к окиси углерода усиливает процесс карбонильной коррозии [6]. На рис. 14.5 представлены данные по влиянию температуры на с.чорость коррозии некоторых сталей в смеси окиси углерода, сероводорода и водорода. Скорость коррозии углеродистой стали в такой смеси при 200—220 °С в 5—7 раз больше, чем в смеси газов без добавки сероводорода. Конструкционные стали, содержащие хром, корродируют значительно медленнее углеродистых. Стойки стали, содержащие не менее 17% Сг. [c.445]

Литературные данные о коррозии металлов в среде фтористого водорода при высоких температурах довольно ограничены [2—6], влияние примесей во фтористом водороде на коррозию конструкционных материалов в этих работах не рассматривается. Между тем примеси, в частности кислорода или кислородсодержащих веществ, могут сзтцествепно влиять на скорость коррозионного процесса. Так, известно, что скорость взаимодействия многих металлов с хлором резко уменьшается при наличии в нем примеси кислорода или кислородсодержащих веществ [7, 8]. При взаимодействии металлов с хлором образуются хлориды. При наличии же в хлоре примеси кислорода, последний принимает участие в формировании пленки в этом случае окалина обогащается окислами металла или целиком состоит из них. Диффузия хлора через пленку такого состава затрудняется, соответственно скорость окисления металла становится меньше. [c.189]

Согласно существующим представлениям, механизм хрупкого растрескивания зависит от того, что происходит с атомами, расположенными на границах кристаллов. По мнению Паркинса [50], это явление вызвано искаженной структурой феррита в области границ зерен. Хехт, Партридж, Шредер и Уэрл в Справочнике коррозиониста Улига [12] утверждают, что атомы на границе зерен принадлежат одновременно кристаллам различной ориентации и удерживаются в этом положении за счет атомных связей, искаженных по сравнению с их нормальным направлением. Удаление таких атомов из их напряженного состояния осуществляется поэтому значительно легче, чем из середины кристалла. Это меж-кристаллитное растрескивание может вызываться концентрированными растворами щелочей. Были предложены также и другие теории, связывающие это явление с водородом [50, 51], различного рода осадками [50], окисной пленкой [51], коллоидами [52] и с влиянием механических деформаций и деформации по границам зерен [50]. Обычно в трещинах обнаруживаются окислы. Кроме того, в них могут присутствовать отложения солей. Имеется сообщение относительно более быстрого образования трещин в присутствии силиката. Согласно предположениям, высказанным Акимовым [53], взаимодействие щелочи с железом приводит к образованию феррита натрия МагРеОг и водорода. Далее коррозия протекает вдоль границ зерен и усиливается внутренними напряжениями, которые ослабляют связи между зернами по нарушенным границам. При этом появляются трещины, вода проникает в ослабленный металл, что создает условия для дальнейшего развития межкристаллитной коррозии. Помимо этого, усилению разрушения может благоприятствовать абсорбция металлом выделяющегося водорода. [c.38]

Кучерявым и Перельман были проведены лабораторные исследования влияния примесей сульфида аммония и перекиси водорода на коррозию хромопикельмолибденовых сталей. [c.300]

Скорость катодного выделения водорода возрастает с увеличением температуры и концентрации ионов водорода (снижением pH). На скорость этого процесса заметно влияет природа катодных участков. Некоторые металлы (например платина, кобальт, никель и др.) катализируют выделение водорода и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве (рис. 10.6, а, кривая 3). Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно (рис. 10.6, а, кривая 2). Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного метадла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла, и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 9.1). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода [c.324]

Влияние примесей на коррозию цинка в кислоте. Некоторые кривые, полученные Вондрачек и Изак-Крицко , воспроизведенные на фиг. 53, показывают выделение водорода при действии 0,5 N раствора серной кислоты на образцы различных сплавов цинка с небольшими количествами других металлов. Для довольно чистого цинка, который не дает никакой губки примесей, за счет вторичного осаждения примесей, скорость коррозии остается постоянной зависимость объема выделяющегося водорода от времени представляет прямую. Если цинк содержит медь железо или сурьму (металлы с относительно низким перенапряжением, которые образуют точки, легко выделяющие водород), скорость коррозии увеличивается с течением времени за счет того, что вторично выпадающие металлы накапливаются на поверхности. Работа Вон-драчек о влиянии присутствия олова в цинке представляет особый интерес. Сначала коррозия задерживается, вероятно потому, что часть олова находится в твердом растворе, что изменяет потенциал цинка в положительную сторону, умень- [c.342]

Существенным недостатком поливинилхлоридных пластикатов являётся хрупкость, возникающая при охлаждении, и срав ительно невысокая температура размягчения. При перегреве же пластикат разлагается с выделением хлористого водорода, вызывающего коррозию металлов. Под влиянием света пластикаты темнеют. Тем не менее сравнительно высокие электроизолирующие свойства, атмосферостойкость, влагонепрони-цаемость, бензино- и маслостойкость, негорючесть, высокая эластичность и доступность винипластов обеспечивают им широкое применение. [c.70]

Вследствие того, что в Британском угле часто содержится соль, в дымовых газах встречаются значительные количества хлористого водорода, иногда достигающие 0,02%, тогда как содержание ЗОз редко превышает 0,01%. Присутствие хлористого водорода увеличивает коррозию при температурах, близких к 115° (т. е. значительно ниже кислотной точки росы) при температурах в непосредственной близости и кислотной точке росы влияние хлористого водорода незначительно большое увеличение скорости коррозии он вызывает ниже водной точки росы. Содержание хлора в топливе может достигать 1%, и, поскольку в основном он находится там в виде хлористого натрия или калия, он может способствовать отложению на пароперегре- [c.430]

Если водород участвует в реакцип в условиях, далеких от равновесного соотношения НаЗ Нз (достаточно высокое содержание сероводорода), температурная зависимость коррозии имеет монотонный экспонентный характер (рпс. 40). Если при повышении общего давления в системе объемное содержание сероводорода остается неизменным, то, следовательно, его парциальное давление растет. Повышенпе парциального давления сероводорода оказывает такое же влияние на скорость коррозии, как и повышение концен-. трацип. [c.146]

Присутствие в газе примесей хлористого водорода, аммиака, водяных паров практически не сказывается на высокотемпературной сероводородной коррозии. Турбулентность среды также не оказывает заметного влияния на протекание собственпо сероводородновысокотемпературпой коррозии. Однако [c.147]

Из всего многообразия факторов, влияющих на электрохимический процесс коррозии, весьма важным является водородный показатель раствора электролита, т. е. характеристика активности в нем водородных иоиов. Усиление или ослабление коррозионного процесса часто является функцией от активности ионов водорода в растворе. Уменьшение pH раствора, т. е. увеличение активности ионов Н+-приводит обычно к возрастанию скорости коррозии, так как нотеицналы водородного и кислородного электродов делаются более иоложительиыми к катодные процессы водородной и кислородной деполяризации облегчаются. Примером такого влияния pH на скорость коррозии может СЛУЖИТЬ сильное ускорение растворения многих металлов (же- [c.69]

На рис. 122 показано влияние содержания хрома на скорость коррозии хромистой стали при Г)35°С в парах нефти, содержащей различные количества сероводорода при 11,1 об.% водорода и давлении 1,23 Мн/м . Из приведенных данных видно, что скорость коррозии хромистых сталей увеличивается с ростом концентраций сероводорода в парах нефти и понижением содержания хрома в сталях. Скорость коррозии хромистых сталей в парах серы в интервале температур 500—800° С также увеличивается с ростом температуры и нони кенисм соде()жания хрома (рис. 123). [c.156]

Имеются сведения о возникновении в тантале при действии иа него водорода хрупких разрушений вследствие наводорожи-вания металла, в особенности при нагреве. По этой причине не рекомендуется контактировать тантал с другими металлами, процесс коррозии которых протекает с водородной деполяризацией. На рис. 198 показано влияние температуры на растворимость водорода в тантале. Тантал становится также хрупким в серной кислоте при температуре кипения и концентрации 79% и в концентрированной соляной кислоте при 190" С. [c.293]

На рис. 4.46 приведены данные по влиянию температуры на скорость обезуглероживания трубчатых образцов из стали 20. При одинаковых давлениях, температурах и продолжительности воздействия водорода глубина обезуглероживания увеличивается с толщиной стенки (рис. 4.47). Повышение давления водорода и увеличение напряжений в стенке образцов также увеличивантг скорость водородной коррозии сталей. Уравнение для расчета глубины обезуглероживания [c.255]

Было обнаружено, что в нейтральных растворах хлоридов включения серы в прокатанную сталь действуют как инициаторы питтингообразования [36,37]. С другой стороны, отмечено, что, примесь серы в стали, содержащей более 0,01 % Си, не оказывает существенного влияния на скорость коррозии в кислотах [33, 38]. Измерения скорости проникновения водорода сквозь катодно-поляризованную. листовую сталь, содержащую игольчатые включения (РеМп)8, показывают, что НаЗ, образующийся на поверхности металла в результате растворения включений, стимулирует (промотирует) проникновение водорода в сталь. Скорость проникновения увеличивается с повышением содержания серы в пределах 0,002—0,24 % 8, но только на тех участках, где поступление На8 идет в результате растворения включений [39]. Включе-ння игольчатых сульфидов способствуют водородному охрупчиванию, которое может приводить к быстрому или постепенно развивающемуся растрескиванию, например, стальных трубопроводов [40]. [c.125]

При потенциалах ниже —1,1 В соответствует именно водородаому растрескиванию [58]. К тому же при повышенной температуре стали разрушаются от КРН в воде быстрее, чем при комнатной при водородном растрескивании (катодная поляризация), напротив, время до разрушения снижается по мере повышения температуры. Механическая обработка высокопрочных сталей повышает устойчивость к КРН (критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии), тогда как устойчивость к водородному растрескиванию падает. Следовательно, на практике важно иметь в виду, что тросы мостов, изготовленные из высокопрочной стали, должны пройти холодную обработку, чтобы уменьшить опасность растрескивания во влажном воздухе. Без такой обработки тросы разрушаются преждевременно несмотря на достаточный запас прочности, как это имело место в США и других странах. Более того, обезуглероженная с поверхности высокопрочная сталь (т. е. с более мягкой поверхностью) не разрушается в кипящей воде или в 3 % растворе Na l, но быстро растрескивается при катодной поляризации. Назначительное количество водорода, образованного в результате реакции железа с водой, не оказывает влияния на твердые подповерхностные слои стали. Адсорбированная вода в большей степени, чем растворенный в решетке водород, является причиной растрескивания высокопрочных сталей и, возможно, высокопрочных мартенситных и дисперсионнотвердеющих нержавеющих сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а также - и -латуней — все они склонны к разрушению в присутствии влаги. [c.152]