Скорость растворения металла

За последние годы разработан метод защиты металлов от коррозии наложением анодной поляризации. Этот метод применим лишь к металлам и сплавам, способным пассивироваться при смещении их потенциала в положительную сторону, т. е. к металлам, анодная поляризационная кривая которых подобна приведенной на рис. 23.2. При достижении области пассивного состояния скорость растворения металла может резко упасть и оказаться меньшей, чем скорость его саморастворения в отсутствие внешней поляризации. [c.504]

Еще более эффективен адсорбционно-электрохимический механизм пассивирования, установленный Эршлером, Б. Н. Кабановым, Я. М. Колотыркиным и др. Справедливость этого механизма подтверждается, напрнмер, данными по растворению платины. Скорость ее растворения в соляной кислоте при постоянном потенциале экспоненциально зависит от поверхностной концентрации кислорода. Чтобы скорость растворения упала в четыре раза, достаточно посадить на электрод количество кислорода, способное покрыть около 4% его видимой поверхности. Следующая такая же порция кислорода уменьшает скорость растворения еще в четыре раза, т. е. в шестнадцать раз по сравнению с первоначальной величиной, новые 4% доводят ее до /б4 от начального значения и т. д. вплоть до практически полного прекращения растворения платины. Подобная экспоненциальная зависимость объясняется Эршлером вытеснением из двойного слоя адсорбированными атомами кислорода (играющими роль отрицательного конца диполя металл — кислород) эквивалентного числа адсорбированных анионов. Уменьшение числа анионов в двойном слое соответственно снижает ионный скачок потенциала при сохранении неизменной общей разности потенциалов между металлом и раствором. Это должно привести, согласно законам электрохимической кинетики, к экспоненциальному снижению скорости ионизации, т. е. к такому же уменьшению скорости растворения металла, что и наблюдается на опыте. [c.484]

Рис. 187. Зависимости скорости растворения металла от потенциала по электрохимическому ( э х) и химическому ( х) механизмам

Эффект увеличения скорости растворения металла наблюдается, если скачок потенциала сосредоточен в ионном двойном слое. Эффект снижения скорости растворения металла (пассивность может наблюдаться, если скачок потенциала приходится на поверхностный слой металла анодная поляризация уменьшает кинетическую энергию поверхностных электронов (поверхностного уровня Ферми), что приводит к усилению их связи с поверхностными положительными ионами металла и, как следствие этого, к уменьшению свободной энергии и адсорбционной способности поверхности металла. [c.311]

Задача электрохимической размерной обработки жаропрочных и твердых сплавов состоит в том, чтобы обеспечить в узком зазоре огромные скорости растворения металла, предотвратив при этом накопление продуктов растворения. Для высокопрочных жаростойких сплавов электрохимические методы обработки оказываются экономически наиболее выгодными. [c.8]

Скорость растворения металла в пассивной области определяется отрывом ионов Ме"+ от его поверхности, который не зависит от потенциала, так как энергетический барьер в поверхностном слое металла, лимитирующий весь процесс растворения в целом, достигает своего максимального значения и находится за пределами двойного ионного слоя. [c.311]

Общая коррозия может привести к значительным потерям металла, так как разрушается вся поверхность металла, соприкасающаяся с агрессивной средой. Вместе с тем общая коррозия представляет собой один из наименее опасных видов коррозии при условии, что скорость растворения металла вследствие коррозионных разрушений не превышает норм, определяемых условиями работы оборудования. При достаточной толщине металла [c.9]

На некоторых пассивных участках происходят адсорбция и восстановление пассиватора, процесс пассивации постепенно распространяется на всю поверхность металла, причем скорость восстановления пассиватора становится равной скорости растворения металла в пассивном состоянии /пас- [c.76]

С другой стороны, согласно адсорбционной теории [16], ионы С1 адсорбируются на поверхности металла, конкурируя с растворенным О2 или ОН . Достигнув поверхности металла, С1 способствует гидратации ионов металла и облегчает переход их в раствор, в противоположность влиянию адсорбированного кислорода, который снижает скорость растворения металла. Иначе говоря, адсорбированные ионы С1 повышают ток обмена (снижают перенапряжение) для анодного растворения перечисленных металлов по сравнению с наблюдаемым для поверхности, покрытой кислородом. В результате железо и нержавеющие стали часто невозможно анодно запассивировать в растворах, содержащих значительные концентрации С . Напротив, металл продолжает растворяться с высокой скоростью как при активных, так и при пассивных значениях потенциала. [c.84]

Некоторые защитные пленки поглощают и пропускают достаточно большое количество воды, кислорода, газов, и, если оценивать их защитные свойства исходя только из скорости проникновения этих веществ, продолжительность их защитного действия была бы меньше того времени, которое наблюдается на практике. Механизм защиты металлической поверхности в сильно агрессивных жидкостях является барьерным, т. е. скорость растворения металла прямо пропорциональна скорости диффузии агрессивного компонента к металлической поверхности. [c.22]

Так как даже при отсутствии защитных пленок скорость атмосферной коррозии является в первом приближении линейной функцией концентрации примесей в воздухе, существование этой зависимости можно допустить и в случае изолированного металла. Следовательно, при известных условиях скорость растворения металла под полимерной пленкой может лимитироваться диффузионным переносом веществ, способных образовывать электролиты. [c.41]

До последнего времени не существовало единой точки зрения на степень коррозионной опасности переменного тока. Большинство-исследователей считало, что в общем случае скорость растворения металлов увеличивается при поляризации переменным током, с другой стороны, имелось мнение, что переменный ток не влияет на скорость коррозионного процесса. [c.247]

В первом случае требуемая относительная скорость растворения металлов регулируется путем установления соответствующих плотностей тока (при индивидуальном подводе тока к каждому аноду) или рабочих поверхностей анодов (при одной общей подводке тока). Во втором случае, когда ионизации подвергается лишь один"металл, убыль ионов второго металла (при осаждении бинарных сплавов) компенсируется добавлением к раствору соли этого металла или другого какого-либо его соединения. [c.436]

Какой из кривой рис. 85 отвечает зависимость скорости ко ррозии цинка от pH среды Чем объясняется увеличение скорости растворения металла при pH 13—14 и при pH 3—4 [c.172]

Здесь Ь — отношение зазора п данный момент (а, см) к начальному зазору (ац, см), т. е. I = а/ао М — отношение скорости растворения металла в начальный момент времени (Ур , см/с) к скорости растворения в данный момент (Цр), т. е. М = ь р / р- [c.70]

Размерная ЭХО служит для придания детали нужной формы и размеров. Такая обработка происходит при непрерывном и интенсивном обновлении электролита, прокачиваемого через межэлектродный промежуток под давлением. Деталь является анодом. Размерная обработка основана на том, что скорость растворения металла обрабатываемой детали на участках с различными значениями межэлектродного промежутка разная. Чем меньше межэлектродное расстояние, тем выше плотность тока (так как сопротивление электролита на меньшем по длине участке — меньше) и интенсивнее протекает анодное растворение металла. Схема такого процесса, также называемого электрохимическим объемным копированием, показана на рис. 38.4. [c.681]

На рис. 187 представлены возможные соотношения между скоростями растворения металла по электрохимическому и по химиче- [c.353]

Полученные данные лншь частично > арактеризуют активное, пассивное II трапспассивпое состояния металлов и определяют условия, при которых можно ожидать реализации каждого из них. Они ничего не говорят о причинах перехода металла из активного состояния в пассивное и из пассивного е1 транспассивное. Для объяснения явления пассивности были предложены две теории — пленочная и адсорбционная. В пленочной, или фильмовой (Кистяковский), теории пассивности, берущей начало от Фарадея, предполагается, что переход металла из активного состояния в пассивное вызван образованием на его поверхности тонкого, обычно оксидного, слоя, отделяющего металл от окружающей среды и препятствующего, таким образом, его растворению. Образующийся оксидный слой имеет толщину в несколько молекулярных слоев, и его можно рассматривать как фазовый оксид. Чем совершеннее структура оксидного слоя, чем меньше в нем разрывов и дефектов, тем полнее пассивация и тем меньше скорость растворения металла в пассивном состоянии. Одним из доказательств справедливости пленочной теории служит от факт, что для многих металлов, например для меди, [c.481]

С другой стороны, сдвиг потенциала электрода в анодную сторону увеличивает общую скорость растворения металла. Однако скорость растворения металла с выделением водорода, т. е. скорость саморастворения, при этом уменьшается, поскольку со сдвигом потенциала в анодную сторону скорость выделения водорода падает. Уменьшение скорости саморастворения металла (фактически скорости выделения водорода) при сдвиге потенциала в положительную сторону от Е , получило название положительного дифференц-эффекта. [c.360]

Коррозия металлов иредставляет собой частный случай неравновесных электродных процессов, в то же время ей свойственны некоторые отличительные особенности. Для протекания коррозионного процесса совсем не обязательно наложение внешнего тока, и тем не менее растворение металла в условиях коррозии совершается со скоростями, сравнимыми с теми, какие наблюдаются при растворении металлических анодов в промышленных электролизерах. Так, например, при процессах цинкования анодная плотность тока колеблется в зависимости от состава применяемого электролита в пределах от 50 до 500 а скорость коррозии технического цинка в 1 и. Н2304 эквивалентна плотности тока в 100 А-м , т, е. оказывается величиной того же порядка. Причины, вызывающие такие большие скорости растворения металлов без наложения [c.487]

Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно найти методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. [c.376]

С другой стороны, сдвиг потенциала электрода в анодную сторону увеличивает общую скорость растворения металла. Однако скорость [c.376]

Растворение металла, идущее одновременно с образованием Нг из ионов Н в растворе, представляет собой случай, в котором анодный и катодный процессы протекают на одном и том же электроде. (Эти процессы называются полиэлектродными.) При этом как диффузия, так и химические процессы могут стать лимитирующими. Ранние работы по растворению амальгам натрия [7-6] в кислотах и основаниях указывают на то, что скорость реакции имеет первый порядок по Н" и приблизительно порядок /2 по концентрации натрия. Для кислых растворов эти факты объяснялись тем, что процесс лимитируется диффузией. Однако, как показали более поздние исследования [77—80], скорость растворения металлов в различных кислотах и растворителях пропорциональна концентрации недиссоциированной формы кислоты и относительные константы скорости в различных кислотах хорошо ложатся на прямую Бренстеда. По-видимому, в этом случае лимитирующей стадией является перенос протона от молекулы недиссоциированной кислоты к поверхности металла , причем реакция подвергается специфическому катализу кислотами. При растворении солей, таких, как Na l, в системах с перемешивающим устройством предполагается, что скорость реакции лимитируется диффузией, причем диффузия происходит через пограничный слой насыщенного раствора соли на поверхности кристаллов соли. Хотя подобная картина, по-видимому, является правильной для простых солей, таких, как галогеииды щелочных металлов, в случае солей металлов переменной валентности картина может быть другой. Так, например, безводный СгС1з очень медленно растворяется в воде, при этом скорость реакции не зависит от перемешивания. Было обнаружено, что небольшое количество Сг " в растворе оказывает огромное влияние на скорость реакции. Вероятно, в этом случае осуществляется перенос заряда между частицами Сг - в растворе и Сг в твердой фазе. Эти системы, по-видимому, заслуживают дальнейшего изучения. [c.557]

Не всякие торможение коррозиониого процесса может быть свя.зано с явлениями пассивации так, например, низкую скорость растворения металлов и сплавов, обусловленную их термодинамической устойчивостью (золото, платина и др), ие иа-зыв ют пассивностью. Защита металлов и сп. авов лакокрасоч- [c.59]

Равномерная коррозия представляет собой один из наименее опасных видов коррозии ири условии, что скорость растворения металла ие превышает норм, определяемых шкалой коррознон-Н011 стойкости металлов. Прн достаточной толщине металла с нлошная коррозия мало сказывается иа механической прочности конструкции при равномерно распределен[Ц)1х напряжениях (растяжение, сжатие) по сечению конструкции. Равномерная коррозия опасна при работе детален на изгиб и кручение, так как разрушаются наиболее нагруженные слои металла. [c.160]

Из рис. 188 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется про-тект-эффвктом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или при помощи соединения защищаемого металла с другим металлом (протектором), имеющим более отрицательное значение равновесного потенциала. Часто для этой цели используют цинк и магний. [c.376]

Мвханиам пассивности объясняется в настоящее время при помощи двух теорий - плёночной и адсорбционное , в соответствии с пленочной теорией пассивности на поверхности металлов предполагается образование слоев продуктов реакции, окислов металлов или других соединений, которые отделяет металл от корро-вионной среды, препятствуя диффузии реагентов и тем самым С1шжая скорость растворения металлов. [c.38]

В свою очередь скорость растворения металла равна разности скоростей реакции в прямом (анодном) и обратном (катодном) направлениях (см. 181, 184) и соответствует скорости коррозии корр [c.518]

Скорость растворения металлов в растворах серной кислоты находится в сложной зависимости от ее кон-цонтрации. Так. скорость коррозии тптлна а кислоте при у2с личении концентрации от 5 до 40% возрастает, я при увеличении концентрации от 40 до 60% несколько снижается. Добавление свободного хлора снижает коррозионное действие серной кислоты на титан. [c.841]

Как следует из этих данных, повышение температуры работающего масла всего на 16° в подавляющем большинстве случаев увеличивает потери металла в несколько десятков раз. Если соноста-нихь это с хорошо установленным температурным коэффициентом окисления, равным примерно 2 на каждые 10°, то станет очевидным, что температура влияет не только на интенсивность окисления масла, но главным образом непосредственно на скорость растворения металла в масле, хотя механизм этого влияния и не вполне еще ясен. [c.319]

Участки // соответствуют резкому падению скорости процесса растворения вследствие блокировки поверхности металла, например, малорастворимым PbSOi участки III характеризуют устано-вившуЮ Ся скорость растворения металла в состоянии пассивности и быстрый рост потенциала при малом увеличении скорости. При этих потенциалах на свинце возможны процессы [c.250]

Задача электрохимической размерной обработки жаропрочных и твердых сплавов состоит в том, чтобы обеспечить в узком зазоре огромные скорости растворения металла, предотвратив при этом накопление продуктов растворения. Для высокопрочных жароатойких [c.12]

Из рис. 190 видно, что для определения тока саморастворения металла необходимо проводить экстраполяцию тафелевских участков катодной или анодной кривой до пересечения с горизонтальной линией Е=Ес- Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно определить методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. Из рис. 190 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется протект-эффектом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или [c.359]

Поляризационная кривая, измеренная гальваностатическим методом при последовательном увеличении плотности тока, отличается от потенциостатической кривой. По достижении тока, соответствующего максимуму скорости растворения металла в активной области, при а=соп81 происходит скачкообразное изменение потенциала электрода до значений, отвечающих области выделе-. ния кислорода или перепассивации металла (см. рис. 194). В результате на гальваностатической поляризационной кривой имеется участок, где ток не зависит от потенциала, что не связано, однако, с диффузионными ограничениями. Гальваностатический метод непригоден для изучения закономерностей поведения металлов в переходной области и в области пассивации. [c.367]

Если основной металл имеет включения посторонних металлов, то сопряженные реакции оказываются пространственно разделенными растворение металла происходит на чистом металле, а на включениях из металла с более низким перенапряжением водорода протекает выделение водорода. Такое представление, получивщее название теории локальных элементов, было высказано Де-ля-Ривом, который установил, что скорость растворения металла падает по мере очистки его от посторонних примесей. Теория локальных элементов развивалась в работах Н. П. Слуги-нова, В. Пальмаера, [c.367]

Поляризационная кривая, измеренная гальваностатическим методом при последовательном увеличении плотности тока, отличается от потенциостатической кривой. По достижении тока, соответствующего максимуму скорости растворения металла в активной области, при а = onst происходит скачкообразное изменение потенциала [c.381]