Анодное ограничение скорости коррозии

Кроме катодного и анодного ограничения скорости коррозии металла существует еще омическое, которое возникает в результате затруднения перемещения ионов в электролите между анодом и катодом. Омическое ограничение имеет существенное значение, поскольку в зависимости от влажности сопротивление бетона изменяется в пределах нескольких порядков величины. [c.19]

Образование труднорастворимых соединенней экранирует поверхность металла, в результате чего локальные токи возрастают еще больше. При этом усугубляются диффузионные ограничения анодной реакции. Скорость коррозии при этом снижается. [c.45]

Независимо от того, протекает процесс при анодном или катодном ограничении скорости коррозии, полная защита наблюдается тогда, когда местные токи на анодных участках становятся равными нулю. При этом условии в электролите вблизи анодов нет падения напряжения и измерение потенциала покажет — "а (рис. 1). Во многих случаях падение напряжения в катодной пленке намного превышает падение напряжения, связанное с прохождением местных токов и защитного тока в электролите вблизи катодов. Таким образом, ясно, что если падение напряжения при прохождении тока через катодную пленку включается в величину потенциала поляризованного катода, то потенциал металла относительно раствора, измеренный около катода, будет примерно равен потенциалу анода. Этот способ измерения дал повод предложить [2] в качестве оценки полноты катодной защиты поляризацию катодов до величины потенциала, равной потенциалу анодов в отсутствие защитного тока. [c.966]

Защитный ток может быть определен следующим образом. От диска с отверстиями направляется ток все возрастающей силы к сплошному диску и при этих условиях измеряется потенциал сплошного диска для каждой силы тока. Полученные данные служат для построения кривой зависимости потенциала от силы тока. Если график строить в логарифмической шкале, то, как правило, наблюдается первоначально более пологий ход прямой, а затем наклон становится круче. Эта точка перегиба, являющаяся как бы точкой пересечения двух прямых (рис. 3), и дает величину защитного тока. Для материалов, корродирующих при анодном ограничении скорости процесса, защитный ток может рассматриваться только как приближенная величина по отношению к истинной скорости коррозии, так как в этих условиях сила тока, необходимая для защиты против коррозии, всегда больше, чем сила местных токов. [c.1097]

В зависимости от контролирующего фактора выбирают метод защиты металла от коррозии. При комплексной защите от коррозии необходимо, чтобы все методы действовали в одном направлении. Применение одновременно нескольких методов, действующих на различные контролирующие стадии электрохимической коррозии, понижает эффективность защиты. Например, если ограничение коррозии металла достигнуто методами, тормозящими анодный процесс (легированием стали хромом, добавкой окислителей или анодных ингибиторов в раствор), то нерационально одновременно применять способы, тормозящие катодный процесс (устранение катодных включений в сплаве, уменьшение аэрации раствора или добавление катодных ингибиторов). Применение методов защиты, уменьшающих термодинамическую неустойчивость системы, всегда в той, или иной степени будет способствовать понижению скорости коррозии. [c.8]

Малые добавки- в низколегированных сталях не оказывают заметного влияния на скорость общей коррозии в воде и почве, однако состав стали играет большую роль в работе гальванических пар, определяющих коррозионную стойкость при гальванических контактах. Например, в большинстве природных сред стали с малым содержанием никеля и хрома являются катодами по отношению к углеродистой стали вследствие повышения анодной поляризации. Причина этого объяснена на рис. 6.15. И углеродистая, и низколегированная сталь, взятые в отдельности, корродируют с приблизительно одинаковой скоростью / ор, ограниченной скоростью восстановления кислорода. При контакте изначально различные потенциалы обеих сталей приобретают одно и то же значение гальв- [c.127]

Они растворяются и удаляются с поверхности дождем, приводя к дальнейшей свободной коррозии цинка. В атмосфере сельской местности и морских условиях основными продуктами коррозии являются карбонаты и хлориды. Эти соли менее растворимы, чем сульфаты это и обусловливает некоторое снижение скорости коррозии. Образование слаборастворимых гидрокарбонатов и хлоридов свидетельствует об ограниченной степени разрушения анодного цинкового покрытия, что позволяет продлить срок службы стали, обработанной горячим цинкованием, в тех случаях, когда на нее воздействуют природные воды. [c.72]

Существует несколько способов повышения скорости коррозии. Применительно к атмосферной коррозии или случаям периодического смачивания электролитом металла наиболее простым является увеличение продолжительности контакта металлической поверхности с электролитом. Поскольку в атмосферных условиях продолжительность воздействия электролита на металл ограниченна, при ее увеличении сокращается продолжительность испытания. В атмосферных условиях процесс контролируется скоростью кислородной деполяризации, и испытания необходимо проводить таким образом, чтобы металл подвергался возможно более длительному воздействию тонкого слоя электролита, но при этом толщину пленки не следует уменьшать бесконечно, так как в очень тонких слоях наряду с облегчением протекания катодной реакции может замедлиться анодная реакция. [c.18]

Основным условием возможности применения анодной защиты является наличие на потенциостатической кривой области устойчивой пассивности при плотности тока растворения не более (1,2—1,5)-10 или (6—7)-10 А/м для условий ограниченной стойкости (по трехвалентному железу). Самым важным условием успешного применения анодной защиты является достаточно малая скорость коррозии металла выше ватерлинии, поскольку зашита осушествляется только в жидкой электропроводящей среде. [c.16]

Механизм щелевой коррозии для пассивных металлов и сплавов можно представить следующим образом. Во времени, вследствие затруднения доступа окислителя и расходования его в коррозионном процессе, снижается его концентрация в щели, и эффективность катодного процесса уменьшается. Если при уменьшении концентрации окислителя катодный ток обеспечивает поддержание пассивного состояния и потенциал коррозии сплава остается в пассивной области, то коррозионный ток практически не меняется. При дальнейшем уменьшении концентрации величина катодного тока становится настолько малой, что потенциал металла смещается в отрицательную сторону, металл в щели переходит в активное состояние и скорость его растворения увеличивается. Появление в растворе продуктов коррозии и их гидролиз приводят к подкислению раствора. Протекание коррозионного процесса при ограниченной скорости подвода свежего электролита вызывает дальнейшее понижение pH, что облегчает анодный процесс растворения металла и создает возможность протекания катодного процеса с водородной деполяризацией. Это увеличивает коррозионный ток. Процесс под-кисления коррозии в щели особенно ускоряется, если металл в щели при смещении потенциала в отрицательную сторону становится анодом по отношению к металлу открытой поверхности, что обычно наблюдается в практических случаях щелевой коррозии. [c.84]

Наблюдаемое влияние аэрации почвы на скорость коррозии стали подтверждается отечественными исследователями [329] и объясняется тем, что ограниченный доступ кислорода в тяжелых почвах (глина), несмотря на относительно высокую влажность, сильно тормозит катодный процесс кислородной деполяризации. В хорошо аэрируемой почве (песчаной) доступ кислорода к поверхности металла осуществляется относительно легко и скорость процесса коррозии определяется кинетикой катодных и анодных процессов. В последнем случае скорость коррозии будет зависеть от влажности почвы и от длительности сохранения влаги. [c.223]

Процессы, протекающие с катодным контролем, можно резко усилить, лишь изменив кинетику катодного процесса. Добиться заметного ускорения коррозии, протекающей с анодным ограничением, можно, лишь увеличив скорость анодной реакции. [c.10]

В общем на катодной поверхности имеются определенные концентрации Н и О, определяемые условиями опыта, так как скорость реакции между ними двумя является конечной. Во многих случаях только часть кислорода, доставляемого конвекцией и диффузией, расходуется на катодную реакцию, вследствие ограниченной ско,рости выделения водорода, определяемой анодной реакцией. Если скорость подвода кислорода увеличится или уменьшится, то скорость коррозии может соответственно измениться. Количество подведенного кислорода, которое, действительно, расходуется, зависит от природы анода и от электролита. Таким образом катод можно рассматривать как водородный электрод, металличе-ская поверхность которого может быть покрыта или не покрыта осажденной пленкой . [c.289]

Причины разброса экспериментальных результатов опытов . Одним из отличительных признаков коррозии, идущей с выделением водорода, является отсутствие сходимости между экспериментально измеренными величинами скоростей коррозии в идентичных опытах. Это следует отнести за счет того (стр. 350), что большая часть водорода выделяется ограниченным количеством точек. Хорошая воспроизводимость, часто получаемая при измерениях скоростей обыкновенных химических реакций (разумеется, при тщательном контроле), является следствием того, что в обычных реакциях исходной единицей является молекула. При большом количестве молекул получаются согласно теореме Бернулли однородные результаты. То же самое справедливо в отношении таких процессов коррозии, которые распространяются равномерно, а не связаны с некоторыми изменениями, происходящими на ограниченном количестве анодных и катодных точек. Однако в тех случаях, где участвуют такие особенные точки, следует ожидать плохой воспроизводимости всякий раз, как число особенных точек на поверхности образца мало и это будет иметь. место даже при самом тщательном контроле всех деталей опыта. [c.365]

Существует мнение, что если вредное влияние предварительной коррозии уменьшается со временем, как это наблюдается для обыкновенной стали, то скорость коррозии подчиняется катодному ограничению. Если же вредное влияние предварительной коррозии растет со временем, как это наблюдается для нержавеющей стали, алюминиевой бронзы и сплава 70 /о Ni + 30 /о Си, то скорость коррозии подчиняется анодному [c.615]

Влияние замедлителя на местную коррозию не менее важно, чем его влияние на общую скорость коррозии. Замедлители, которые могут усилить местную коррозию, называются опасными . Вообще коррозия усиливается тогда, когда анодные участки очень малы. Такое положение может наступить в случае, если скорость коррозии ограничивается скоростью катодного процесса, а концентрация анодного замедлителя недостаточна. Например, добавка соли хромовой кислоты в количестве, недостаточном для полного подавления коррозии кислородного типа в случаях железа, стали, цинка и алюминия, вызывает серьезное ускорение коррозии. Применение несколько больших концентраций замедлителя в этих случаях обычно переводит процесс от катодного к анодному ограничению и обеспечивает полную защиту. Важно помнить, что концентрация соли хромовой кислоты, необходимая для устранения точечной коррозии и одновременно для предохранения от общей коррозии, зависит от концентрации таких ионов, как 50/ и особенно С1. Вообще концентрация замедлителя, требующаяся для обеспечения защиты, зависит от ряда обстоятельств состава среды, температуры, скорости движения жидкости относительно металлической поверхности, присутствия или отсутствия в металле внутренних напряжений или внешней нагрузки, состава металла и наличия или отсутствия контакта с другими металлами. [c.941]

Влияние pH. Общего правила, позволяющего оценить влияние pH среды на стойкость всех материалов, не существует. В каждом конкретном случае следует рассматривать влияние pH на кинетику катодного и анодного процессов и через них на скорость коррозии. В нейтральной, насыщенной воздухом среде железо корродирует в активном состоянии с кислородной деполяризацией при диффузионном ограничении. [c.72]

В зависимости от условий может преобладать та или другая реакция в кислых средах, при ограниченном доступе кислорода к металлу преобладает первая коррозия с водородной деполяризацией), при большой скорости подачи кислорода или других окислителей — вторая (коррозия с кислородной деполяризацией). Анодная и катодная реакции характеризуются равновесными потенциалами и <Рр Основные условия возникновения коррозионного процесса <Рр — срр 0. Одновременное протекание анодной и катодной реакций возможно при некотором промежуточном между <Рр, , и значении потенциала, называемом стационарным. При этом потенциале реакции (1) и (II) протекают с одинаковой скоростью [c.518]

При коррозии металлов с водородной деполяризацией скорости частных реакций водорода и растворения металла лимитируются чисто кинетическими ограничениями, в подавляющем большинстве случаев — замедленностью переноса заряда, т. е. электрохимическим перенапряжением. Наблюдающиеся при этом закономерности можно представить графически в виде так называемых коррозионных диаграмм. На рис. 1 в координатах ток — потенциал изображены катодная (выделение водорода) и анодная (ионизация металла) поляризационные кривые с чисто кинетическими ограничениями. Для того чтобы диаграмма отвечала коррозионному процессу, на ней, согласно формуле (6), на оси абсцисс справа ( в области отрицательных значений потенциалов) располагается равновесный потен- [c.13]

Состав атмосферы. Значительное увеличение скорости коррозии многих металлов наблюдается в промышленных и приморских районах, что связано с содержанием в воздухе SO2 и Na l. В атмосфере на поверхности металлов образуются слабо минерализованные пленки воды коррозионный процесс протекает так же, как в нейтральных электролитах, лишь с теми особенностями, которые присущи электрохимическим процессам, протекающим в тонких слоях электролита [3]. К этим особенностям в первую очередь относится увеличение скорости катодного процеса за счет способности тонких пленок электролита к саморазмешиванию, усиливающемуся при испарении. В естественных условиях такое размешивание происходит при высыхании вследствие испарения, например, при уменьшении влажности воздуха, повышении температуры и т. п. Скорость анодных процессов в тонких слоях электролитов замедляется, что объясняется увеличением подвода кислорода к металлу, а это в свою очередь обусловливает пассивацию, накопление продуктов коррозии в пленках электролита. Можно было предполагать, что замедление анодного процесса приведет к уменьшению скорости коррозии металлов в атмосферных условиях по сравнению с тем же показателем при протекании процесса при погружении в электролит. Однако это не происходит из-за значительных скоростей катодного процесса. Следовательно, в атмосферных условиях в видимых пленках электролитов коррозия протекает с катодно-анодным ограничением. Роль омического фактора несущественна при коррозии в пленках электролита толщиной 100—200 мкм. [c.35]

Как было указано в разд. 13.7, скорость коррозии (саморастворения). металлов зависит от фор.мы и положения анодной поляризационной кривой растворения металла и соответствую-1цей катодной кривой, и определяется точко ) пересечения этих кривых. На рис. 18.6, а анодные кривые 1 и, 2 относятся соответственно к металлам с более отрицательным и более положительным потенииалом. Для первого металла состояние системы соответствует точке А ток коррозии велик из-за большой скорости выделения водорода. Потенциал второго металла лежит в области, где водород не выделяется. Единственно возможная катодная реакция — восстановление кислорода. Вследствие ограниченной растворимости кислорода в воде эта реакция сопровождается концентрационной поляризацией (предель- [c.343]

Ограничение скорости электрохимической коррозии анодной реакцией Ограничение скорости электрохимической коррозии катодной реакцией Ограничение скорости электрохимической коррозии большой величиной омического сопротивления коррозионного элехмента Ограничение скорости электрохимического коррозионного процесса диффузией в анодных и катодных граничных слоях электролита Диаграмма, на которой нанесены поляризационные кривые электродов данного коррозионного элемента [c.300]

Вид анодных поляризационных кривых сталей 1Х17Н2 и Х18Н9Т и характер пересечения их с катодными позволяют предположить, что в смеси уксусной и муравьиной кислот применение анодной защиты приведет к уменьшению скорости коррозии нержавеющих сталей с пониженным содержанием никеля, а это позволит применять их в этих условиях. Метод анодной защиты — поддержание металла в пассивном состоянии в условиях, в которых он обычно находится в активном состоянии, разработан и применяется в довольно ограниченном числе реагентов (фосфорная кислота, серная кислота, олеум, азотная кислота, едкий натр, гидрат окиси лития и сернокислый алюминий). Анодная защита позволяет в некоторых случаях применять малоуглеродистые и низколегированные стали взамен легированных. [c.22]

Измерения импеданса, хотя и широко применяются в фундаментальных исследованиях анодного окисления, однако они имеют только ограниченное применение в исследованиях коррозии вследствие необходимости применять сложное электрическое оборудование, из-за наложения ограничений на конструкцию ячейки и самое главное вследствие сложности анализа результатов, полученных на корродирующем электроде. Тем не менее Армстронг [581 использовал измерение импеданса для изучения активно-пассивной области хрома, Зпелбойн [591 описал его использование для определения мгновенной скорости металла. В другой работе [59а1 был описан метод использования фарадеевского выпрямления для определения мгновенной скорости коррозии, в котором электрод сравнения не требуется схема состоит из электрода исследуемого металла и вспомогательного электрода с большой поверхностью того же самого металла. [c.554]

Таким образом,при катодной поляризации титана, аходя-щегося в пассивном состоянии в кислых средах, можно наблюдать отрицательный защитный эффект. Этот эффект на титане может проявиться помимо катодной поляризации также и при контактировании его с электроотрицательными металлами. Проявлением отрицательного защитного эффекта объясняется активирование титана в разбавленных растворах серной и соляной кислот в паре с алюминием, а также в контакте с активным титаном, находящимся в щели при ограниченном доступе кислорода. Установившаяся скорость коррозии титана в паре с активным электроотрицательным металлом будет зависеть от стационарного электродного потенциала контактируемого металла, его поляризационных характеристик и соотнощения площадей контактируемого металла и титана. Наиболее опасным будет случай, когда общий потенциал такой пары будет лежать около потенциала максимума коррозии титана на кривой скорость коррозии — потенциала (ф г. 51), что, очевидно, будет соответствовать наибольшей скорости разрушения титана под влиянием анодного контакта. [c.92]

Схематически зависимость скорости коррозии стали в бетоне от влажности можно представить следующим образом при относптсльнон влажности 35% велико электрическое сопротивление бетона, анодные и катодные процессы ввиду малого количества влаги резко заторможены, коррозия стали имеет омическое ограничение при ф=60—80% сопротивление уменьшается, особенно в бетоне с хлористым кальцием, преобладает анодноомическое ограничение, при ф = 80% или более анодный и катодный процессы ускоряются, коррозия протекает с анодно-омическим ограничением при ф 100% катодное [c.37]

Как упоминалось ранее, в случае влажной коррозии до сих пор считалось, что скорость коррозии обычно лимитируется скоростью доставки кислорода следует указать, что, если к системе приложена внешняя э. д. с., то подобного ограничения не может быть. С первого взгляда кажется, что может быть достигнута любая скорость коррозии, как бы велика она не была, но практически имеет место и пассивация в неразмешиваемых электролитах преобладает пассивация. Как показано, на аноде образуется пленка, обычно невидимая, которая делает анод пассивным. Возражения против того, что пассивность, возникающая при действии кислоты на железный анод, является результатом образования окисной пленки, проверены и считаются несостоятельными пленки, которые в отсутствие анодного тока разрушались бы кислотой в результате восстановительного растворения, стабильны в условиях анодного процесса. При образовании пленок на аноде весьма важной причиной является влияние анионов, особенно хлор-ионов, которые неблагоприятны для процесса пассивации. Имеются случаи, когда анодная коррозия умышленно использовалась для таких целей, например, при образовании пигментов. [c.208]

Таким образом последовательное уменьшение влажности грунтового массива приводит не только к изменению скорости образования гидроксил-ионов за счет восстановления растворенного в грунтовом электролите кислорода, но, вблизи стационарного значения потенциала коррозии (фкорр.), приводит к изменению закона, определяющего кинетику катодного направления коррозионного процесса. При этом, как показывает диаграмма АОО С рис. 36, при изменении кинетических законов восстановительного процесса скорость коррозии (1 корр.) слабо зависит от потенциала. Т.е. переход с одной кинетической зависимости восстановительного процесса на другую зависимость гораздо больше связан со смещением значения стационарного потенциала в анодную область, чем с изменением значения тока коррозии, поскольку ток восстановительного процесса ограничен преимущественно не электрохимическими условиями. А поскольку смещение потенциала в область анодных значений обусловливает уменьшение отрицательного заряда на поверхности металла, что связано с уменьшением параметра (пз) уравнения (20), то при этом уменьшается и вероятность осуществления восстановительной реакции. Кроме того, уменьшение потенциала электрического поля двойного слоя, адекватно анодному перенапряжению Г]А для катодного процесса восстановления кислорода, что резко (экспоненциально ) увеличивает яктивяционное сопротивление восстановительному процессу, т.е. уменьшает скорость образования гидроксил-ионов. [c.38]

Процессы коррозии в морской воде для большинства металлов (например, железо, сталь, чугун, цинк, кадмий и др.) характерны малым анодным торможением и вследствие этого относительно большой скоростью коррозии По этой причине довольно ограниченными оказываются возможности борьбы с коррозией сплавов на основе железа в морской воде повышением анодного торможения [10]. Даже переход на изготовление изделий из нержавеющих сталей не гарантирует от коррозии эти материалы могут разрушаться в морской воде за счет развития питтинговой коррозии. Повышение стойкости может достигаться только за счет легирования сталей компонентами, повышающими устойчивость пассивной пленки по отношению к хлор-иону, например присадками молибдена. Значительного снижения скорости коррозии оплавов в морской воде можно ожидать только при условии создания новых кон- [c.406]

Существенным ограничением применения анодной защиты является вероятность возникновения локальных видов коррозии в области пассивного состояния металла. Для предотвращения этого явления на основании предварительных исследований рекомендуют такое значение защитного потенциала, при котором локальные виды коррозии не возникают или в раствор вводят ингибирующие добавки. Например, анодная защита стали 12Х18Н10Т в растворах хлоридов в присутствие ионов N03 предотвращает образование питтингов и снижает скорость растворения стали в 2000 раз. В ряде случаев вследствие повышенной опасности возникновения локальных коррозионных процессов применение анодной защиты неэффективно. Резкий рост критического тока пассивации металлов с увеличением температуры агрессивных сред ограничивает применение анодной защиты в условиях повышенных температур. [c.295]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология