Пассивация анодная критический ток

Зависимость скорости анодного растворения от потенциала для большинства металлов имеет характерную форму, которая представлена на рис. 4. При протекании электрохимических процессов происходит перенос электрических зарядов через границу металл—коррозионная среда. В связи с этим скорости окисления металла или восстановление окислителя удобно представлять в единицах силы тока. Отмеченные на рис, 4 точки характеризуют следующие величины Е — равновесный потенциал металла, — потенциал коррозии (стационарный потенциал). Ей — потенциал пассивации, Е п —потенциал полной пассивации, пт — потенциал питтингообразования, Е ер — потенциал пере-пассивации, ip — сила тока обмена в равновесии М"++ пе — М, — плотность тока коррозии, нр — плотность критического тока пассивации. [c.25]

Рис. 5.14. Плотности критического тока пассивации и тока в пассивной области, полученные из потенциостатических анодных поляризационных кривых для сплавов Си—N1 в 1 н. НаЗО , 25 °С 47]

По этой же причине коррозионную устойчивость многих металлов и сплавов (например, Сг—Ре-сплавы и Н ЗО можно значительно повысить, приложив анодный ток, изначально равный или превышающий критический ток пассивации. Потенциал металла сдвигается в пассивную область (рис. 5.1), и конечная плот- [c.78]

Однако в некоторых случаях на анодной поляризационной кривой можно наблюдать не один, а несколько участков спада тока, что позволяет говорить о возможности существования нескольких потенциалов пассивации. Если критические токи пассивации имеют очень высокие значения, как это наблюдается в случае железа, то истинной пассивации процесса может предшествовать его торможение за счет пересыщения приэлектродного слоя раствора продуктами растворения. Это приводит к появлению на кривой зависимости скорости растворения от потенциала предельного тока, предшествующего истинной пассивации. [c.15]

Пассивацию можно наблюдать в гальваностатическом и в потенцио-статическом режимах. В гальваностатическом режиме при пропускании постоянного тока потенциал в течение определенного времени остается постоянным, а затем резко смещается в анодную сторону. Величина характеризует время пассивации в гальваностатическом режиме. После резкого смещения потенциал достигает снова постоянного значения, при котором часто наблюдается лишь выделение кислорода, но возможно и растворение металла. Пассивация в гальваностатических условиях наступает, если плотность анодного тока г а превышает критическую плотность тока пассивации Для большого числа систем время пассивации и t связаны соотношением [c.365]

Характер анодных кривых для каждой структурной составляющей и каждого физически неоднородного участка зависит от химического состава этих составляющих, кристаллической структуры, концентрации ионов водорода, температуры, природы и концентрации активаторов, природы и концентрации анодных замедлителей, внутренних напряжений и приложенных внешних напряжений, В зависимости от ряда указанных факторов изменяется равновесный потенциал, потенциалы начала пассивации и полной пассивации, а также потенциал перепассивации и в ряде случаев потенциал пробоя (в присутствии активаторов, внутренних или приложенных внешних напряжений). Одновременно в зависимости от указанных факторов будет изменяться критический анодный ток пассивации и ток в пассивном состоянии. [c.35]

В заключение остановимся на влиянии анионов на поведение металлов в пассивном состоянии. Это влияние выражается в лро бое пленки, наступающем при определенных потенциалах и приводящем к образованию питтингов. Кроме того, может нарушаться состояние пассивности с последующей вторичной пассивацией. В последнем случае на анодной поляризационной кривой образуются два максимума тока и отвечающие им первый и второй критические потенциалы пассивации. [c.121]

В результате снятия поляризационных кривых прямым и обратным ходом и графической обработки полученных данных в координатах анодный потенциал — плотность тока находим следующие характеристики анодного поведения меди а) потенциал пассивации б) критический ток пассивации в) потенциал активирования — при обратном ходе снятия поляризационной кривой . г) силу тока в пассивной области поляризационной кривой и д) потенциал начала выделения кислорода. [c.222]

Добавка к сернокислотным растворам уротропина позволила резко снизить плотность критического тока пассивации и плотность анодного критического тока непрерывно деформируемого сплава железа с алюминием и хромом [78], сделав эти величины малочувствительными к степени деформации. [c.153]

В промышленном применении анодной защиты важную проблему представляет защита щелей. В узкой щели во время потенциостатической анодной поляризации возникает большой градиент потенциала, обусловленный высоким электролитическим сопротивлением участка. Вследствие этого градиента внутренняя часть щели остается активной и корродирует с большой скоростью, несмотря на то, что наружная поверхность удерживается в пассивном состоянии при стабильном потенциале пассивации [8, 9]. Экспериментальные исследования с различными щелями, а также теоретический анализ свидетельствуют о возможности пассивирования щелей в процессе анодной защиты и контроля степени пассивирования (сопротивления раствора, состояния поверхности и т. д.) по геометрии щели и электрохимическому поведению защищаемого металла. Критическая плотность анодного тока является наиболее важным параметром, так как показывает силу тока, необходимого для достижения пассивности во время анодной защиты [1, 2, 7, 9]. [c.32]

При повышении анодного потенциала выше критического значения нарушается пассивация ОРТА и они очень быстро выходят из строя. Чтобы сохранять коррозионную стойкость ОРТА, следует предотвращать возможность протекания восстановительных процессов на электроде, так как образующийся в результате восстановления окислов металлический рутений не стоек в условиях анодной поля ризации. Поэтому ОРТА нельзя рекомендовать для использования в таких условиях, где возможна временная или периодическая катодная поляризация анода, например при периодическом изменении полярности электродов. Нужно иметь в виду, что при шунтировании электролизеров в случае их выключения могут создаваться условия, способствующие катодной поляризации ОРТА и понижению их коррозионной устойчивости при последующей анодной поляризации. [c.208]

Так же, как и в случае межкристаллитной коррозии, металл характеризуется несколькими анодными кривыми, зависящими от адсорбционных свойств поверхности и наличия металлических или неметаллических включений. Точечная и язвенная коррозия особенно характерна в средах, содержащих хлорид-, бромид-или иодид-ионы, которые адсорбируются на отдельных участках металла. Условия пассивации на таких участках резко отличаются от основного фона металла как по потенциалам начала пассивации, так и по потенциалам полной пассивации. Изменяется также величина критического тока пассивации и потенциал пробоя. Точечная и язвенная виды коррозии проявляются или в области потенциалов, характеризующих переход из активного состояния в пассивное, или в области высоких потенциалов, характеризующих переход из пассивного состояния в состояние пробоя. При этом участки с ослабленной пассивной пленкой пробиваются при [c.38]

Рис. 1.37. Анодная потенциостатическая кривая и области применения методов испытания на МКК ц, Ejj — критические ток и потенциал пассивации —

Анодные ингибиторы снижают скороеть анодного процесса. Потенциал коррозии смещается в область более положительных потенциалов. При этом молекулы адсорбированного вещества могут принимать или не принимать участие в процессе образования пассивирующего оксида. В первом случае в присутствии ингибитора изменяется потенциал пассивации и критический ток пассивации. Во втором случае ингибитор вызывает только снижение критического анодного тока пассивации, но положение потенциала не изменяется. [c.49]

Судя по экспериментальным данным, многие из теоретических закономерностей в одинаковой степени правомочны для водных и органических электролитов. Это представления о стадийности процесса ионизации металла о непосредственном участии в анодном растворении металлов компонентов агрессивной среды — анионов о связи пассивации металлов с адсорбционными явлениями и т. д. Однако в кинетике анодного растворения и коррозионного разрушения металлов в водных и неводных средах имеются и существенные различия. Как отмечалось, в целом металлы и сплавы в органических растворителях подвергаются более активному растворению, многие из них теряют способность пассивироваться при анодной поляризации, резко снижается защитное действие органических адсорбционных ингибиторов. До недавнего времени вообще считалось необходимым условием пассивации металлов в органической среде некоторая критическая концентрация воды, величина которой зависит от природы металла и состава раствора или же растворенного молекулярного кислорода. [c.107]

В хлорид-хлоратных растворах при анодной поляризации с потенциалами положительнее 1,5 В пассивация ОРТА нарушается и аноды подвергаются быстрому разрушению [85]. При поляризации ОРТА в чистых хлоратных растворах или в хлорид-хлоратных растворах с малым содержанием хлорида могут создаться критические условия, при которых ОРТА перестают быть коррозионноустойчивыми. [c.203]

Эллипсометрические свойства окисных пленок, образующихся на никеле, изучены Бокрисом, РеДДи и Pao [54]. Основные результаты приведены на рис. 16 и 17, где показано изменение Д и с потенциалом по мере развития пассивации, а на рис. 18 приведено соотношение между Д и при пассивации никеля в водном растворе H SO (pH 3,15). Критическое изменение Д и происходит в области потенциалов от -0,025 до О В (относительно нормального водородного электрода) в точности там, где другие критерии, например вольтамперная характеристика, указывают на пассивацию. Вначале, в области потенциалов от -0,25 до -0,025 В (относительно нормального водородного электрода) никель просто анодно растворяется, так что параметры д и остаются постоянными (рис. 16 и 17). [c.436]

Уравнение (7.19) отвечает поведению металлов в активнол состоянии. По смыслу этого уравнения увеличение потенциала приводит к монотонному росту скорости перехода в раствор ионов металла по экспоненциальному закону (если отвлечься от осложняющего влияния концентрационной поляризации). Но даже в отсутствие последней за известным предельным значением анодного потенциала скорость растворения металла внезапно и резко падает. Потенциал, при котором происходит такой переход, называется потенциалом пассивации (или иногда первым критическим потенциалом), а плотность тока, устанавливающаяся при этом потенциале, —критической плотностью тока. Последующий рост потенциала после того как наступила пассивация, в полную противоположность тому, что наблюдалось в области активного растворения, уже не сказывается на скорости растворения металла. В известных границах изменения потенциала она остается постоянной и притом значительно уступающей по своей величине критической плотности анодного тока. [c.195]

Более определенная взаимосвязь наблюдается между фазовой диаграммой и электрохимическими свойствами сплавов — токами обмена, анодной и катодной поляризуемостью, критическими токами и потенциалами пассивации, скоростью оксидирования и др. [21, 23].. Из-за того что электрохимические процессы ло своей природе проще, чем коррозионные, корреляции с диаграммами состояния проявляются более отчетливо. Таким образом, электрохимические свойства в большей степени похожи на физические. Конечно, для них также необходимо учитывать те же отличия, которые ранее были отмечены для коррозионных и физических свойств. [c.150]

Скорость коррозии в подобной среде при 25, 35 и 40°С составляет соответственно 2,3, 4 и 5 г/(м -ч). Как видно из рис. 3,1, с ростом температуры (от 20 до 40 °С) плотность критического тока пассивации 1кр увеличивается почти в 5 раз, границы области устойчивого пассивного состояния (от — 0,45 до 0,85 В) не изменяются, плотность тока в пассивной области возрастает на порядок. Стационарные плотности тока в пассивной области близки к 4 А/см2, что соответствует скорости коррозии 0,0016 г/(м -ч). Таким образом, анодная защита позволяет снизить скорость коррозии более, чем в 3000 раз. [c.39]

На рис. 2.2 приведены анодные потенциостатические кривые титана в деаэрированных растворах НС1 и H2SO4 при 30°С [35]. Принятые здесь и в дальнейшем обозначения к<>р — потенциал коррозии Eiin — потенциал начала пассивации крит — критическая плотность тока пассивации Еип — потенциал полной пассивации [41 42]. [c.24]

Длительность работы ОРТА зависит от толщины активного покрытия и условий, в которых они работают. Обычно количество активной массы, наносимое на аноды, определяет срок их службы от 2 до 4 лет. В большинстве случаев выход из строя ОРТА связан о постепенным разрушенпем активного слоя анода или увеличением переходного сопротивления между титановой основой и слоем активной массы. После выхода из строя ОРТА титановую основу электрода можно вновь использовать для нанесения нового слоя активной массы. На стойкость ОРТА при анодной поляризации оказывают влияние концентрация хлорида натрия в растворе, плотность тока и температура. Уменьшение концентрации Na l, повышение плотности тока и снижение температуры способствуют возникновению критических условий и нарушению пассивации ОРТА. Критический потенциал для ОРТА составляет 1,45—1,5 В [14]. Любое изменение параметров процесса, приводящее к увеличению потенциала выше 1,5 В, ведет к разрушению анода. В связи с этим для каждого состава электролита характерны определенные условия ведения электролиза. [c.13]

Как известно способность металла к пассивации характеризуется критической скоростью растворения, т. е. максимальной величиной тока при увеличении анодного потенциала перед наступлением пассивного состояния. Чем больше ток, тем труднее наступает пассивное состояние. Согласно рис. 26, ток имеет максимальную величину для чистого никелевого покрытия и минимальную для покрытий N1 — Р(1, полученных при периодическом включении тока (кривая 3). Для покрытия N1 — Рс1 наблюдается и наиболее широкий диапазон потенциалов пассивного состояния. Осадок, соответствующий кривой 2, растворяется уже в активной области потенциалов. Опыты с добавкой порошка палладия (3 г/л) в суль-фаматный электролит состава Ni(NH2SOз)2 — 300 г/л, КЧСЬ-бНгО —45 г/л, Н3ВО3 —30 г/л при pH 1,8— 3,0 также привели к аналогичным результатам. [c.79]

Теория пассивности уже частично рассматривалась выше, и следует вновь обратиться к этому материалу (см. разд. 5.2). Контактирующий с металлической поверхностью пассиватор действует как деполяризатор, вызывая возникновение на имеющихся анодных участках поверхности высоких плотностей тока, превышающих значение критической плотности тока пассивации /крит-Пассиваторами могут служить только такие ионы, которые являются окислителями с термодинамической точки зрения (положительный окислительно-восстановительный потенциал) и одновременно легко восстанавливаются (катодный ток быстро возрастает с уменьшением потенциала — см. рис. 16.1). Поэтому трудновос-станавливаемые ионы или С101 не являются пассиваторами [c.261]

При введении в никель хрома он приобретает стойкость в окислителях (в частности, НЫОз и Н2СГО4). Определенное по измерениям критической плотности тока минимальное массовое содержание хрома, необходимое для анодной пассивации сплава в серной кислоте, составляет 14 % [3]. Однако сплавы с хромом более чувствительны к воздействию С1 и НС1. В неподвижной морской воде на них образуются более глубокие питтинги. Хром повышает также стойкость никеля к окислению при повышенных температурах. Широкое применение нашел сплав, содержащий 20 % Сг и 80 % N1 (см. разд. Ю.11.3). [c.361]

Так, для никеля в растворах H IO4, по данным, представленным на рис. 37, видно, что в чистой хлорной кислоте на анодной поляризационной кривой обнаруживается один максимум тока при потенциале, близком к 0,1 в. Введение серной кислоты приводит к тому, что после начала первичной пассивации наблюдается временное активирование растворения, после которого- вновь происходит пассивация. Этот второй критический потенциал пассивации близок к 0 2 в. Такое активирование поверхности никеля в области потенциалов [c.121]

Предельная. сила тока> при которой возможен актив" ный анодный процесс 1юни зацни металла, называется критическим током 1 р. Скорость растворения металла в пассивном состоянии, пропорциональная силе тока пассивации I [c.221]

На металлах, у которых критическому потенциалу пассивации соответствует очень высокая скорость растворения, анодная пассивация реально наступает только при достижении более высоких потенциалов. Г. М. Флорианович показала, что железный анод в тщательно обескислороженном растворе кислоты удается запасси-вировать только при потенциалах выделения кислорода. Наоборот, пассивация заметно облегчается при введении в раствор перекиси водорода даже в очень малых концентрациях. Добавка 1—2 г пергидроля на литр кислоты дает больший эффект, чем повышение тока на несколько а1см . Таким образом, роль окислителя в процессе пассивации металла не всегда сводится к анодной поляризации металла. Иногда вещество, содержащее окислитель, может быть и непосредственным эффективным донором пассивирующего кислорода. [c.441]

Пассивирующее вещество (окислительные ионы или кислород в присутствии некоторых солей) восстанавливается на катодных участках металлической поверхности, на которых катодная плотность тока становится равной или выше критической плотности тока анодных участков, адсорбирующих пассивирующий агент и пассивирующихся при этом. Таким образом увеличивается число пассивированных анодных участков, т. е. зона пассивации расширяется. Если пассивная пленка сплошная, то она действует как катод по всей поверхности и становится причиной восстановления пассивирующего агента с очень низкой скоростью, отвечающей скорости разрушения сплошной пассивной пленки. Ингибитор-пассиватор быстро восстанавливается катодным током. При обычном контакте ингибитора с металлом скорость восстановления ингибитора оказывается ниже. В этих условиях он начинает адсорбироваться на металле, увеличивая поверхность катода и, следовательно, уменьшая поверхность анодных участков. При повышении концентрации ингибитора это явление становится преобладающим. [c.57]

Основными факторами, хараЕсгеризующими зависимость скорости растворения металла от потенциала (рис. 1.4.48) и существенно влияющими на эксплуатационные условия и эффективность анодной защиты, являются следующие параметры критическая плотность пассивного тока критический интервал пассивации интервал потенциалов, в котором сохраняется пассивное состояние, и ток растворения в пассивном состоянии. [c.133]

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]

Сравнение анодных по- тенциостати чески X кривых для аустенитной стали в состоянии склонности и отсутствия склонности к МКК показывает, что для состояния склонности к МКК характерно увеличение тока растворения в активной, переходной и пассивной областях, больше критический ток пассивации и скорость растворения в пассивной области (рис. 1.47). [c.67]

Для понимания процессов анодной пассивации и ингибирования растворения металлов, коррозионных процессов, ингибирования анодного окисления водорода и органического топлива чрезвычайно существенно знать свойства пассивирующей пленки. Ингибирующие пленки, состоящие из окислов металлов, обычно изучают различными методами, основанными на тонкопленочной катодной кулонометрии, химическом десорбировании и анализе, дифракции рентгеновских лучей (в случае тонких окисных пленок на никеле и железе), а также оптическими методами с использованием эллипсометра. Существенное преимущество последнего подхода в том, что он является методом in situ и легко применим к изучению гладких металлических поверхностей, на которых происходит анодное растворение, окисление или пассивация. В ряде случаев удается получить информацию не только о толщине пленки, но и о ее диэлектрических свойствах и о высокочастотной проводимости, и это помогает выяснить роль изменений электрических и физических свойств защитных или пассивирующих пленок. Особенный интерес представляет выяснение критических [c.400]

Кажущимся ограничением применения анодной защиты может быть высокий критический ток пассивации ( кр). Однако, как будет показано дальше, возможна предварительная пассивация металла (даже многотоннажных хранилиш). [c.16]

Все получепные анодные кривые имели примерно одинаковый вид и характеризовались участками, на которых потенциал (от —0,4 до 0,4 В) не зависел от плотности тока, имели петли активного растворения (от +0Д до +0,8 В) и область пассивации при ф > 0,8 В (рис. 1.8). Образцы с мартенситной структурой показали наименьшие плотности тока как в области устойчивой пассивности, так и в сульфатной (—0,4 до +0,4 В). Это явление объясняли тем, что мартенсит представляет собой более гомогенную структуру по сравнению с другими двухфазными ферритно-цементитными структурами. С повышением концентрации кислоты от 77,7 до 93,2 /о протяженность области устойчивой пассивности увеличивается, а сила критического тока нассивации уменьшается. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология