Пассивность металлов элемента с электродом

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При этом результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока электрода от величины поляризации. Вид поляризационной кривой электродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризационных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановительных реакций, работу гальванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.341]

Пассивирование анода. Пассивирование металла электрода (анода) связано с образованием на его поверхности тончайшей окисной плевки, вследствие чего резко увеличивается анодный потенциал. Железо склонно к пассивированию, цинк практически не пассивируется. Поэтому цинк широко применяется для изготовления анодов гальванических элементов. Пассивность металлов растет с увеличением плотности тока и уменьшается с повышением температуры. [c.555]

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов. [c.71]

Стандартный потенциал ф° позволяет судить о способности вещества электрода окисляться и переходить в раствор. Например, у металлических электродов с более положительными значениями ф° относительно сильнее выражено стремление быть положительным полюсом гальванического элемента, а следовательно, к реакциям восстановления. Наоборот, металлы с меньшими ф° имеют большую тенденцию к растворению и переходу в раствор. Первые более пассивны, вторые — более активны. [c.243]

ОНИ слишком энергично реагируют с водными растворами. При приведении в соприкосновение электродов из щелочных металлов с электролитом весь материал расходуется на химическую реакцию настолько быстро (со взрывом), что не удается отобрать во внешнюю цепь существенное количество электричества. При замене водных растворов электролитов на неводные реакции щелочных металлов с электролитом замедляется, но соответственно снижается и электродный потенциал. Попытки использовать для отрицательного электрода магний или алюминий затруднены тем, что эти металлы находятся либо в пассивном состоянии и имеют потенциал значительно более положительный, чем соответствует табл. 59 стандартных потенциалов, либо при активации начинают слишком бурно реагировать с электролитом. Первичные элементы с электродами из магния все же удалось осуществить. [c.468]

В книге рассмотрены основные понятия электрохимии и современные методы исследования кинетики электродных процессов. Описаны классические и релаксационные методики изучения электродной поляризации. Представлены специальные и вспомогательные приборы, применяемые в электрохимических исследованиях. Уделено внимание особенностям лабораторного эксперимента. В задачах установлены закономерности фарадеевских реакций, электропроводности растворов, чисел переноса, э. д, с. элементов, электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя, диффузионной кинетики и полярографии, механизма образования на электродах новой фазы, пассивности и коррозии металлов. [c.2]

Помимо принудительного понижения электродного потенциала в результате наложения внешнего катодного тока или действия восстановителя, причиной растворения окисной пленки и активации пассивного электрода может быть простое механическое повреждение пленки. В результате повреждения возникает местный гальванический элемент, состоящий из обнаженного активного участка металла (анод) и окисла на соседних участках поверх- [c.444]

Если к тому же ингибитор обладает окислительными свойствами и способен при потенциале коррозии восстанавливаться на электроде с заметной скоростью, не переводя металл в пассивное состояние, то это может привести к увеличению скорости и сопряженной анодной реакции, а следовательно, и коррозии. Частичная пассивация поверхности приводит к появлению в системе активно-пассивных элементов со значительной разностью потенциалов (0,4- 0,6 В), которые усиливают коррозию на активной части электрода. [c.84]

Использование для отрицательных электродов магния или алюминия затруднено тем, что эти металлы находятся обычно в пассивном состоянии, а при активации начинают слишком бурно реагировать с электролитом. Элементы с электродами из магния путем подбора соответствующих электролитов все же удалось осуществить и их применение развивается (см. стр. 428). [c.422]

Потенциостатическая поляризационная кривая содержит больше информации, чем гальваностатическая, так как более точно соответствует действительному поведению пассивных металлов, являющихся электродами гальванических элементов. Из рис. 5.1 видно, что железо активно при малых плотностях тока и анодно корродирует с образованием Ре " согласно закону Фарадея. При увеличении тока на поверхности электрода образуется частично изолирующая пленка, состоящая из Ре504. При критическом значении плотности тока / рит 0>2 А/см (при перемешивании или [c.72]

Неустойчивость потенциала нержавеющих сталей в растворах хлоридов, которая наблюдается на кривых заряжения, можно объяснить следующим образом. В одной из наших работ [22], выполненной при помощи радиоактивных индикаторов, было показано, что процесс активирования поверхности хлорид-ионами носит адсорбционный характер. Поэтому при анодной поляризации, сдвигающей потенциал нержавею-дцей стали в положительную сторону, сильно облегчается адсорбция отрицательно заряженных ионов С1 . Адсорбированные ионы хлора вытесняют с поверхности кислород, что нарушает пассивное состояние сплава. Естественно, что активирование легче всего произойдет на тех участках, где кислород по тем или иным причинам менее прочно связан -с поверхностью металла. Потенциал этих активированных участков станет более отрицательным по отношению к остальной запассивированной поверхности, что неизбежно вызовет работу активно-пассивных гальванических элементов и общий потенциал поверхности сместится в отрицательную сторону. Такое изменение общего потенциала вызовет десорбцию хлорид-ионов и ослабление их активирующего действия. Благодаря адсорбции кислорода участки поверхности, пассивное состояние которых было нарушено хлорид-ионами, вновь запассивируются. Потенциал электрода сдвинется в положительную сторону, что облегчит адсорбцию хлорид-ионов и повторное активирование поверхности. [c.304]

Общая картина изменения потенциала железного, кобальтового или никелевого анода при увеличении плотности тока показана на рис. 119 участок изображает изменение потенциала анода с плотностью тока в то время когда электрод активен и растворяется количественно. В точке В электрод пассивируется, и потенциал быстро возрастает вплоть до точки С, причем в это же самое время ток уменьшается, так как теперь для прохождения тока через ячейку требуется увеличенное напряжение если продолжают увеличивать ток, то потенциал растет в положительном направлении до тех пор, пока в точке D не начнет итти с заметной скоростью новый процесс, обычно выделение кислорода выше этой точки, как видно из кривой, прохождение значительного тока сопровождается сравнительно небольшим увеличением поляризации. В области участка СЕ анод почти полностью перестает растворяться. Если, начиная от точки Е, уменьшать ток, то в точке С активное состояние электрода пе восстанавливается необходимо уменьшить ток до значительно более низкого значения, например до G, прежде чем потенциал изменится до значения, соответствующего точке И, и возобновится количественное растворение анода. Если прервать ток в то время, когда анод находится в пассивном состоянии, то при стоянии он медленно активируется. Пассивный металл быстро активируется, если его делают катодом. Металл можно активировать или применяя его в качестве катода электролитической цепи, или прикасаясь к нему менее благородным металлом, или, наконец царапая под раствором его поверхность. Активный металл, обнажившийся в месте царапины, и металл, оставшийся пассивным, образуют короткозамкнутый гальванический элемент, в котором пассивный металл играет роль катода. [c.650]

В 1913 г. Н. А. Йзгарышев, изучая пассивность металлов в различных средах, показал, что поверхность металла в растворах электролитов представляет собой многоэлектродную систему, в которой каждая составляющая металла, т. е. каждый электрод, обладает своим, отличным от других электродов, значением потенциала. Более поздними работами Н. А. Изгарышева (1926 г.) установлено, что основным источником энергии гальванического элемента является энергия гидратации ионов растворяющегося металла. [c.11]

В начале девятнадцатого столетия было сделано наблюдение, что железо быстро реагирует с разбавленной азотной кислотой, но не изменяется в концентрированной. Если извлечь железо из концентрированной кислоты и погрузить затем в разбавленную, наблюдается временное состояние коррозионной стойкости. Шен-бейн [I] в 1836 г. назвал железо, находящееся в состоянии коррозионной стойкости, пассивным. Он также показал, что железо можно перевести в пассивное состояние анодной поляризацией. В это же время Фарадей [2] в нескольких экспериментах по пассивности показал наряду с другими наблюдениями, что элемент, состоящий из пассивного железа и платины, в концентрированной НМОз дает очень слабый ток или совсем его не дает, а элемент из амальгамированного цинка и платины в разбавленной серной кислоте дает большой ток. Несмотря на то что пассивное железо в концентрированной НЫОз, как и амальгамированный цинк в разбавленной На504, корродируют очень слабо, Фарадей подчеркивал, что низкая скорость коррозии не единственная мера пассивности. Он утверждал, что величина тока, вырабатываемого в элементе с платиновым электродом — лучший критерий, из которого следует, что пассивным является железо, а не цинк. Это определение пассивного металла, т. е. то, что пассивным считается такой металл, который заметно поляризуется небольшим анодным током, применяется и в настоящее время. Однако позже стали называть пассивными также и те металлы, которые слабо кор- [c.61]

Отрицательным электродом ЛЭ служит металлический литий. Электролит состоит из апротонного органического (пропилен-карбанат, у-бутнролактои, диметоксиметан и др.) или неорганического (тионилхлорид) растворителя, в котором растворена соль лития (перхлорат, фторборат, гексафторфосфат, гекса-фторарсенат лития). Для улучшения характеристик элементов исиользуют также смесь растворителей, обеспечивающих высокую электрическую проводимость электролита. Оптимальная концентрация растворенной соли составляет, как правило, 1 моль/дм". Устойчивость лития в таких растворителях обусловлена существованием на металле пассивной пленки, препятствующей его самопроизвольному растворению. [c.242]

Изменение силы тока в таком элементе во времени показано на рис. 103. Заметим, что хотя возникновение и функционирование таких элементов и связано с изменением концентрации кислорода, их нельзя отождествлять с парами дифференциальной аэрации. В самом деле, вначале не возникает никакого тока между металлом, находящимся в зазоре, и металлом, к которому имеется свободный доступ коррозионной среды. Ток возникает лишь после нарушения пассивного состояния металла в щели и появления в системе электродов со значительной разностью потенциалов, которую сама по себе дифференциальная аэрация создать не может. Незначительная разница в концентрации кислорода, которая имеет место вначале, создает и незначительную разность потенциалов. Элемент работает весьма слабо. Со временем благодаря расходу кислорода в щели потенциал нержавеющей стали разблагораживается, разность потенциалов все более и более увеличивается. Анодная поляризация в свою очередь способствует подкислению среды, что приводит к дополнительному раз- [c.235]

Для решения практических задач борьбы с коррозией большую роль сыграли исследования Г. В. Акимова, Н. Д. То-машова и их сотрудников, лозволившие теоретически обосновать явления структурной коррозии и механизм коррозионных процессов. Ими разработана теория многоэлектродных элементов и дан метод расчета как простых, так и сложных гальванических систем при любом числе электродов. Советские ученые значительно расширили и дополнили учение о пассивности металпов, основанное на пленочной теории В. А. Кистяковского. Большой интерес представляют исследования П. Д Данкова, который установил основные принципы химического превращения твердого тела, имеющие большое практическое и теоретическое значение при защите металла от коррозии различными пленками. [c.11]

Рассмотрение литературных данных [2,4—7] и наши собственные исследования, изложенные ниже, заставили нас прийти к следующему выводу. Есть случаи, когда пассивность вызвана в основном образованием слоя, покрывающего металл и образующего отдельную фазу. В других случаях пассивность обусловлена химической адсорбцией кислорода или другого элемента или соединения. Наконец, в ряде случаев для понимания сложного явления пассивации надо учитывать оба фактора пассивность создается при взаимодействии фазовых и адсорбционных слоев на поверхности металла. Рассмотрим этот вопрос подробнее и приведем в качестве примеров наиболее полно исследованные характерные случаи нассивации металлов. Прежде, однако, остановимся на методе измерения емкости электрода переменным током, оказавшимся весьма полезным при исследовании явлений пассивации. [c.139]