Коррозия электрохимическая под внешним потенциалом

В условиях возможного наступления пассивности (в присутствии окислителя и при отсутствии депассиваторов) анодная поляризация металла от внешнего источника постоянного электрического тока (см. с. 321) может вызвать наступление пассивного состояния при достижении определенного значения эффективного потенциала металла и тем самым значительно снизить коррозию металла. Этот эффект также находит практическое использование в виде так называемой анодной электрохимической защиты. [c.365]

Приняв условно внешний потенциал сооружения за О, можно проиллюстрировать (рис. 7), что чем меньше фо, тем больше разность фо—фо приближается к своему пределу, тем сооружение менее подвержено коррозии. Таким образом, чтобы защитить подземное сооружение от электрохимической коррозии, необходимо, чтобы внешний потенциал сооружения был равен нулю. [c.22]

Так как критерием оценки защищенности подземных сооружений от электрохимической коррозии принято считать потенциал сооружения относительно медносульфатного электрода сравнения, то, очевидно, зависимость контролируемого потенциала от внешних условий, в частности от влажности, нежелательна, а поэтому разброс значений данной величины должен быть минимальным. [c.40]

Необходимыми условиями проявления электрохимической защиты при контактной коррозии являются следующие потенциал внешнего анода должен быть отрицательнее потенциала пары, а ток, который он посылает в систему, больще тока пары. [c.198]

Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от природы металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ, которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорбция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений, а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как фактор электрохимической коррозии является переходным между внутренними и внешними факторами. [c.165]

Необходимым условием пассивации металла по электрохимическому механизму является превышение плотности внешнего анодного тока или внутреннего катодного тока, возникающего за счет окислительно-восстановительной реакции, над плотностью тока пассивации п- Уменьшения коррозии можно также добиться, сообщив металлу потенциал, близкий к равновесному потенциалу металла в данной среде фа. Этого можно достигнуть либо посредством катодной поляризации, либо посредством уменьшения окислительно-восстановительного потенциала среды, например удалением кислорода из системы. [c.31]

При электрохимической защите уменьшение или полное прекращение коррозии достигается созданием на защищаемом металлическом изделии высокого электроотрицательного потенциала. Для этого защищаемое изделие или соединяют проводником с металлом, имеющим высокий электроотрицательный потенциал (способным легко отдавать электроны), или с отрицательным полюсом внешнего источника тока. В первом случае защита носит название протекторной, во втором — катодной. [c.138]

Электрохимическая коррозия, возникающая под действием внешнего электрического потенциала [c.537]

При наложении поляризации от внешнего источника тока или от создаваемого гальванического элемента из защищаемого металла и другого, более электроотрицательного металла повышение эффективности действия ингибиторов достигается вследствие смещения потенциала коррозии в отрицательном направлении при неизменном потенциале нулевого заряда. Смещение потенциала металла в отрицательном направлении при электрохимической катодной защите облегчает адсорбцию катионных органических веществ, при этом возрастают поверхностная концентрация таких ингибиторов и их ингибирующее действие. [c.145]

Электрохимическая защита от коррозии под напряжением направлена прежде всего на подавление работы коррозионного элемента в вершине трещины и имеет своим критерием величину наложенного сдвига потенциала (или плотности поляризующего тока) в вершине под действием внешнего источника тока. Однако внешняя поляризация в первую очередь распространяется на устье трещины [c.199]

Анодная электрохимическая защита металлов от коррозии— сравнительно новый и очень специфический метод. Он основан на переходе металла из активного состояния в пассивное вследствие смещения его потенциала при анодной поляризации от внешнего источника тока. [c.69]

Изменить способность металла адсорбировать ингибиторы можно, вводя в среду композиции, состоящие из неорганических веществ (окислители, соли металлов) и органических ингибиторов, а также изменяя заряд поверхности металла поляризацией. Однако окисление поверхности оказывает неоднозначное влияние на адсорбцию органических веществ. На окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса и не образуют хемосорбированных слоев ингибитора с металлом. Благодаря изменению заряда корродирующего металла, вызванного смещением нулевой точки от ее положения для корродирующего металла до потенциала нулевого заряда металла, выделяющегося из неорганического компонента, увеличение защитного действия комбинированных ингибиторов может быть весьма значительным. При наложении поляризации от внешнего источника тока или от создаваемого гальванического элемента из защищаемого металла и другого, более электроотрицательного металла, повышение эффективности действия ингибиторов достигается вследствие смещения потенциала коррозии в отрицательном направлении при неизменном потенциале нулевого заряда. В случае смещения потенциала металла в отрицательном направлении при электрохимической катодной защите облегчается адсорбция катионных органических веществ, возрастают поверхностная концентрация таких ингибиторов и их ингибирующее действие. [c.325]

Электрохимическая коррозия — это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в две различные стадии, а скорости процессов на этих стадиях могут быть различны и зависимы от электродного потенциала. При этом виде коррозии одновременно протекают две реакции — анодная и катодная, локализованные на определенных участках новерхности корродирующего металла, причем участки протекания таких реакций могут меняться в процессе коррозии. К видам электрохимической коррозии относятся атмосферная коррозия во влажной газовой или воздушной атмосфере коррозия в жидких средах или электролитах коррозия в расплавах солей почвенная и подземная коррозии электрокоррозия под действием внешнего источника тока и т. п. [c.49]

Как известно, для защиты металла от коррозии при отсутствии напряжений успешно применяется электрохимическая защита. Она производится с помощью протектора, изготовленного из значительно менее благородного металла, т. е. имеющего значительно более отрицательный электродный потенциал, чем металл защищаемого объекта или анодных покрытий (см. VI—В), или при помощи катодной поляризации защищаемого объекта от внешнего источника тока. Благодаря электрохимической защите местные коррозионные пары на металле должны перестать работать и весь защищаемый объект должен сделаться катодным. Основы электрохимической защиты разработаны и описаны Г. В. Акимовым [1, 2] и Н. Д. Томашевым [151]. [c.179]

Электрохимическая защита металлов от коррозии. Этот вид защиты основан на уменьшении скорости коррозии металлических конструкций путем их катодной или анодной поляризации. Наибольшее распространение нашла так называемая катодная защита металлов. В этом случае защищаемую металлическую конструкцию присоединяют или к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока (т. е. в качестве катода) или к металлу, имеющему более отрицательный потенциал. Первый способ защиты металлов, осуществляемый подачей постоянного тока от внешнего источника, получил название катодной защиты, а второй осуществляемый путем присоединения защищаемой конструкции к электроду, обладающему потенциалом, более отрицательным, чем защищаемая поверхность, — протекторной защиты. [c.133]

Было предложено много способов использования поляризационных кривых для определения скорости коррозии. Наиболее простой из них — метод экстраполяции поляризационной кривой до стационарного потенциала. Если скорость электродного процесса контролируется скоростью электрохимической реакции, например скоростью разряда ионов водорода или ионизации металла, то в полулогарифмических координатах зависимость потенциала от логарифма плотности тока выражается прямой линией. Экстраполируя эти прямые до значения стационарного потенциала, т. е. потенциала металла при отсутствии внешнего тока, получают значение тока коррозии. Так, например, получив поляризационные кривые для одного и того же металла в двух разных электролитах (/ и 2), можно с достаточным основанием утвер- [c.145]

Очевидно, что при постоянных значениях и всякое уменьшение величины Уд,, т. е. смещение потенциала коррозии в отрицательную сторону, будет соответствовать повышению степени катодного контроля. Таким образом, катодная защита, связанная со смещением потенциала корродирующей поверхности [Vв отрицательную сторону может быть интерпретирована как снижение коррозии из-за повышения степени катодного контроля коррозионной системы. Механизм преимущественного торможения катодного процесса при катодной электрохимической защите или применении протекторов может быть понят так при катодной поляризации корродирующей поверхности внешним током микрокатоды настолько перегружаются из внешней цепи (более энергичным анодом), что перестают работать на внутреннюю цепь, так как корродирующая поверхность является менее активным анодом, чем, например, присоединенный протектор. [c.7]

Ускоренный электрохимический метод испытания на точечную коррозию состоит В том, что образец стали поляризуют анодно от внешнего источника постоянного тока и одновременно измеряют его электродный потенциал. При достижении некоторого значения потенциала защитная пленка на образце разрушается в одной или нескольких точках, вследствие чего значение электродного потенциала образца уменьшается. Максимальное значение потенциала, после которого начинается уменьшение электродного потенциала образца, называется потенциа- [c.125]

Механизм защиты металлов от коррозии с помощью протектора аналогичен механизму катодной защиты (см. работу № 30) и сводится к ослаблению работы локальных анодов на поверхности защищаемого металла или к их превращению в катоды под влиянием катодной поляризации при присоединении протектора. Однако если при электрозащите защитная плотность тока (а следовательно, и степень защиты) зависит от разности потенциалов, налагаемой от внешнего источника постоянного тока, которая может регулироваться в широких пределах, то при защите с помощью протектора степень зашиты зависит от его электрохимических характеристик начального электродного потенциала, поляризуемости, величины поверхности, стабильности работы во времени и др. [c.203]

Для сглаживания поверхности и удаления внешнего слоя металла, деформированного при зачистке, в последние годы широко используют электрохимическую полировку электрополировку) электродов. Она представляет собой процесс анодного растворения металла в вязком электролите определенного состава при потенциалах, отвечающих области предельного тока растворения, лежащей при более положительных потенциалах, чем активная (рис. III. 6) или транспассивная (рис. V. 4) области. По еще не вполне ясным причинам (возможно, в связи с затрудненной диффузией необходимых для растворения молекул воды или комплексообразователей [51]) металл растворяется на микровыступах быстрее, чем в микровпадинах поверхности, что и приводит к сглаживанию и появлению блеска. Нередко удается подобрать окислитель, который, восстанавливаясь, может сместить потенциал коррозии металла в указанную область, не оказывая неблагоприятного влияния на анодный процесс. В растворе соответствующего состава металл полируется без наложения внешнего анодного тока (химическая полировка). [c.127]

Электрохимическая защита. Электрохимическая защита металла от коррозии осуществляется либо поляризацией от внешнего источника тока, либо путем соединения с металлом (протектором), имеющим более отрицательный (или более положительный) потенциал, чем защищаемый металл. Электрохимическая защита применима только для оборудования, ра-ботающего в средах с высокой электропроводностью. Наиболее распространены два вида электрохимической защиты — катодная и протекторная. [c.87]

Эффективным средством защиты металлов от коррозии являются такие электрохимические методы, как метод протекторов и метод внешнего потенциала. Методом протекторов (защитников) называют такой прием, когда к металлической детали и узлу деталей припаивают или присоединяют металлическим проводником кусок металла, электродный потенциал которого ниже, чем электродный потенциал защищаемого металла. Этим создаются условия для образования гальванического элемента, в котором более активный металл, являясь анодом, окисляется и защищает деталь до своего полного разрушения. По методу внешнего.потенциала защищаемый металл подсоединяют к отрицательному полюсу источника посто5 нного тока, тем самым превращая его в катод. На катоде восстанавливается окислитель из окружающей среды, получая электроны не от металла, а от источника тока. [c.198]

При установивщемся процессе самопроизвольного (без наложения внешнего тока) растворения металла скорости анодной и катодной реакций одинаковы. Равенство скоростей анодной и катодной реакций определяет стационарный потенциал металла в данном электролите и установившуюся скорость растворения. Из условия стационарности следует, что торможение хотя бы одной из реакций приводит к замедлению коррозионного процесса. Поскольку коррозия является электрохимическим процессом, то целесообразно применять электрохимические способы торможения анодной или катодной реакции. Поэтому электрохимические методы снижения коррозии предусматривают смещение потенциала как в отрицательном, так и в положительном направлении от стационарного значения. [c.9]

Практическое использование электрохимических принципов защиты от коррозии требует знания кинетики анодного и катодного процессов на металлах и влияния на нее внутренних и внешних факторов в широкой области потенциалов между крайними значениями равновесных потенциалов термодинамически возможных в системе металл — раствор анодных и катодных реакций. Как следует, например, из рис. 1, при протекании процесса в области перепассивации (фв), когда для защиты от коррозии целесообразно смещать потенциал коррозии в сторону отрицательных значенйй, не любое торможение катодной реакции приведет к подавлению коррозионного процесса (см. кривые ф 1 и ф°/1/). Без знания границ устойчивого пассивного состояния защитить металл невозможно. [c.10]

По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. Н2804 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии. [c.366]

Ускоренный электрохимический метод испытания на точечную коррозию, предложенный Бреннертом и усовершенствованный Г. В. Акимовым и Г. Б. Кларк, состоит в том, что образец коррозионностойкой стали поляризуют анодно от внешнего источника постоянного тока и одновременно измеряют его электродный потенциал (рис. 355). При достижении некоторого значения потенциала (потенциала пробивания) защитная пленка на образце разрушается в одной или нескольких точках, вследствие чего значение электродного потенциала образца уменьшается. Наблюдается хорошее соответствие результатов сравнительных коррозионных испытаний хромистых и хромоникелевых сталей на точечную коррозию с данными, полученными методом определения потенциала пробивания. [c.463]

При электрохимической защите металл соединяют или с отрицательным полюсом внешнего источника тока, или с более электроотрицательным материалом. В первом случае защита называется электрозащитой, во втором — протекторной (рис. 62). Принцип действия в обоих случаях состоит в том, что металл, получая электроны от внешнего источника, становится катодом (по отношению к электролиту) и, следовательно, не должен корродировать (см. работу 26). Надо иметь в виду, что полученный отрицательный потенциал должен быть настолько большим, чтобы все анодные участки на металле стали катодными. Если этого нет, то коррозия в результате деятельности микрогальванопар будет продолжаться, но значительно медленнее, чем без защиты. [c.175]

Определению измеряемого потенциала посвящено достаточно много работ [2, 24—27]. Анализ этих работ показывает, что определить исследуемый потенциал без значительного числа допущений нельзя. Так, Бонхе-форер, Ена и Кэше, исследуя частные реакции коррозии металлов с помощью наложенного тока, допускают равенство анодных и катодных плотностей тока и равенство их суммы внешнему току, учитывая точность измерений методом Хиклинга и Пирсона. Стационарный потенциал, как это было уже показано, есть потенциал, установившийся на границе раздела фаз сооружение—грунт без влияния внешнего источника, поэтому, как бы ни были точны измерения, наложенное электрическое поле внесет коррективы в электрохимический процесс на границе фаз металл—грунт. Вагнер [10], например, принимает, что если концентрация корродирующего металла в непосредственной близости от электрода не превышает 10 моль/л, то током д можно пренебречь (т. е. / =0). В соответствии с уравнением (9) двухвалентный металл при этой концентрации приобретает потенциал на 0,2 В отрицательнее стандартного потенциала этого металла. [c.17]

Одними из наиболее важных и точных методов лабораторных коррозионных исследований являются электрохимические. Чаще всего исследуется изменение потенциала металла в определенной коррозионной среде в зависимости от времени. Из-за относительно большой продолжительности исследований эта зависимость регистрируется обычно с помощью автоматического самописца. Более полную картину коррозионного процесса дают так называемые поляризационные кривые, по которым судят о поляризуемости данного металла, о роли катодных и анодных реакций и влиянии внутренних и внешних факторов на коррозионный процесс. Особенно важное место занимают поляризационные измерения при исследовании пассивирующихся систем (см. ингибиторы коррозии). [c.36]

Электрохимическая защита металлов от коррозии. Коррозия - самопроизвольный процесс разрушения металлов под влиянием внешней среды, который возвращает в окисленное состояние металл, с трудом восстановленный из руд. При коррозии происходит гетерогенное окисление металла, сопровождаемое восстановлением какого-либо компонента среды, чаще всего - воды до водорода или растворенного кислорода до воды. Если среда электро-проводна, как, например, поверхностная пленка влаги в контакте с захрязненной атмосферой, то этот процесс носит электрохимический характер и мы имеем дело с электрохимической коррозией (рис. 16.9). Железо (или сталь), которое особенно страдает от коррозии, сначала электрохимически окисляется до иона Ее (напомним, что для этого достаточно, чтобы окислитель имел стандартный восстановительный потенциал выше -0,44 В), переходящего далее под действием воздуха и воды в соединения железа(П1) -ЕеО(ОН) и др. [c.222]

Принцип действия. Поскольку коррозия мегшшов под действием внешних факторов имеет, главным образом, электрохимическую природу, то механизм действия защитных присадок сводится к следующим процессам торможению анодного и катодного коррозионных хфоцессов разрушения металлов, вытеснению воды (электролита) с поверхности металла и удержанию воды в объеме нефтепрод таа. Предотврашть коррозию можно также путем формирования на поверхности металла защитного слоя, препятствующего контакту воды и кислорода с металлом и изменяющего его электрохимический потенциал. [c.954]

Образец исследуемого материала в форме тонкой, узкой, длинной пластины с ориентировочными размерами 150.. .300 х 5 х 2...3 мм соединяют с выносным датчиком АЭ-прибора. Свободный конец образца погружают в коррозионный раствор, заливаемый в коррозионную ячейку. Для сдвига электрохимического потенциала в электролит погружают вспомогательный электрод. Изменяя разность потенциалов между образцом и этим электродом с помощью внешнего источника тока, можно менять величину тока между ними, изменяя таким образом электрохимический потенциал образца и условия протекания на нем электрохимических реакций, стимулирующих коррозию. Погруженная часть образца изолирована защитным лаком по всей поверхности, кроме экспонируемой площадки размером 0,5... 1смЯчейка оборудована нагружающим устройством, обеспечивающим возможность задания деформации изгиба и, соответственно, растягивающих напряжений на экспонируемой пло -щадке до 150...300 МПа (15...30 кгс/мм ). С целью повышения достоверности результатов использовали соединение образца с датчиком в средней части образца, что позволяло, перевернув его и нанеся заново защитное покрытие на другие части, получить по четыре назвисимых измерения на одном образце. [c.251]

Влияние внешней среды. Коррозионные процессы представляют собой сложную совокупность физико-химических явлений, исследование которых требует знания как внутренних факторов, зависящих от природы металла, так и характеристики агрессивно действующей среды, ее кислотности, наличия кислорода, присутствия ионов, которые могут затормозить или, наоборот, ускорить коррозию, и т. д. Природа внутренних факторов (в первую очередь возникновение электродного потенциала и его влияние на коррозионное поведение металла) была объяснена выше. К этому следует добавить способность некоторых металлов (алюминия, хрома, марганца и др.) образовывать на своей поверхности пленки различного химического состава, обычно окисные, обладающие защитными сйойствами. Это явление известно под названием пассивирования. Металлы (например, алюминий и хром), покрывающиеся пленками самопроизвольно, называют самонассивирующи-мися. В некоторых случаях работа гальванических элементов способствует образованию подобных пленок на поверхности анодов, что приводит, естественно, к торможению электрохимического процесса. [c.184]

Электролитическое покрытие стальных деталей никелем является я настоящее время распространенным методом для предохранения поверхностей от коррозии и получения внешне красивого вида. Надежная защита от коррозии достигается только в том случае, если никелирование производится с подслоем меди. Никелевые покрытия, являясь катодными по огношению к железу (электродный потенциал никеля более благородный, чем железа), не могут служить электрохимической защитой для железа и защищают его чисто механически при полном отсутствии пор в покрытии. Однако никелевые покрытия непосредственно на железе обычно получаются пористыми, а поэтому для уменьшения пористости покрытия предварительно и осаждают подслой меди. В меньшей степени никели1 ювание применяется длн повышения твердости. В этом случае осалсдение никеля производят непосредственно на стальную поверхность. Покрытие никелем, как было указано выше, применяется часто в качестве подслоя при электролитическом хромировании. [c.125]

Явление пассивности при электрохимических процессах выражается в том, что металл пассивирующегося электрода, теряя в большей или меньшей степени способность переходить в раствор, принимает потенциал, не свойственный исследуемому электроду, но приближающийся по своей величине к потенциалам других, более электроположительных (благородных) металлов. Очевидно, что электрохимическая пассивность благоприятствует сохранению металла, так как она задерживает электрохимическую коррозию металла. По отношению к химическим реакциям наибольшее практическое значение имеет, конечно, потеря металлами вследствие перехода их в пассивное состояние способности окисляться и, в частности, растворяться. Пассивность металлов может быть внешняя , т. е. проявляющаяся только в поверхностных солях металла и поддающаяся устранению при механической чистке поверхности или при действии ira поверхность различных химических агентов. Кроме тдго, [c.423]

Механизм растрескивания. В случае пассивных или окисных слоев начальный процесс является электрохимическим. Воздействие, способствующее или препятствующее образованию слоев, будет влиять на коррозию в обратном направлении. Материалы, подверженные растрескиванию, легко окисляются. С электрохимической точки зрения, между поверхностями и границами зерен обнаруживается разность потенциалов, а с механической — при внутренних или внешних растягивающих усилиях — различное растяжение границ зерен и кристаллитов, особенно если имеются отложения. Потенциал границ зерен менее благороден они труднее пассивируются, а соответственно, и покровные слои на границах зерен бывают особо чувствительными при растягивающих напря-жейиях [42]. Механическое разрушение поверхностных слоев в начале коррозионного растрескивания происходит при повторных пиках тока растворения перед разрушением образцов. При постоянно поддерживаемом потенциале и растягивающей нагрузке коррозионный ток возрастает при ступенчатом растяжении (рис. 1.32). Если повышение пластической деформации носит ступенчатый характер, то и потенциал снижается таким же образом. Плотность тока в открытой трещине покровного слоя достигает ориентировочно 10 а см и уменьшается при восстановлении слоя [ПО]. [c.42]

Как и электрохимические методы, црименяемые для защиты от коррозии внешним током, принципы конструирования оборудования из пассивщзущихся металлов в электрохимических производствах основаны на создании условий, при которых предотвращается смешение потенциала металла конструкции до значения потенциала активации. Это достигается за счет выбора металла с соответствующими электрохимическими характеристиками применения средств, цредотвращающих снижение потенциала анодной актавации металла (в условиях воздействия внешнего анодного тока) регулирования гесжетрических параметров конструкции в поле внешнего тока.Рас-смотрены практические меры осуществления указанных условий при конструировании металлического оборудования. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология