Местные элементы, теория

ТЕОРИЯ МЕСТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.145]

Логическим следствием теории местных элементов является невозможность коррозии совершенно чистого металла, поверхность которого эквипотенциальна, т. е. имеет одинаковый электродный потенциал во всех точках. [c.188]

Основные положения теории местных элементов были сформулированы в работах Г. В. Акимова, одного из крупнейших представителей этой точки зрения. Рассматривая коррозию цинка в кислотах, он отмечает, что в результате работы этих микроэлементов и происходит растворение цинка (анода) [14, стр. 29]. Там же говорится [c.188]

Основателем теории местных элементов обычно считают швейцарского исследователя А. Де Ла Рива [16], изучавшего скорость растворения в серной кислоте чистого возогнанного цинка, цинка технического и цинка легированного, содержащего по 10% железа, меди, свинца или олова. Он нашел, что с наименьшей скоростью корродирует чистый цинк и дал объяснение этому, послужившее основой теории местных элементов. [c.189]

Для объяснения факта коррозии чистых металлов теории местных элементов пришлось постулировать, что кроме существования участков, имеющих различные электродные потенциалы, обусловленные включениями металлов-примесей, на процесс влияют еще некоторые дополнительные факторы. Подробный перечень этих факторов дан Н. Д. Томашовым [15], который учел не только свои соображения, но и высказывания других исследователей. Так было введено понятие о субмикроскопической (атомной) неоднородности поверхности. Оно включает представление о неоднородности, обусловленной наличием разнородных атомов в кристаллической решетке твердого раствора о различии активности отдельных атомов вследствие неодинакового положения их на поверхности о различии активности отдельных атомов из-за периодических флуктуаций, как следствия теплового движения (колебаний) их в кристаллической решетке. [c.191]

Легко видеть, что перечисленные причины энергетической неравноценности атомов на поверхности металла не имеют связи с теорией местных элементов, ибо ее основой служит представление о существовании разности электродных потенциалов между участками поверхности. Но ни соседство двух разных по природе атомов в твердом растворе, ни различное расположение их на поверхности кристаллического рельефа, ни флуктуация энергии вследствие теплового движения не могут привести к разности электродных потенциалов. Само понятие электрод неприменимо к отдельным атомам, и два атома не могут образовать гальванический элемент, т. е. макроскопическую систему. [c.191]

Усилия, возникающие при ударе, можно найти только при анализе динамических деформаций соударяющихся тел. Контактная теория упругого удара разработана Г. Герцем она основана на 1 ипотезе о том, что общая деформация соударяющихся тел весьма мала по сравнению с местными деформациями в зоне контакта тел в момент удара, а инерционными силами деформируемых элементов можно пренебречь. [c.44]

По теории местных элементов скорость коррозии (или пропорциональный ей электрический ток, возникающий в результате работы локальных гальванических пар) зависит не только от электрохимических свойств электродов этих пар, но и от омического сопротивления той среды, в которой совершается процесс коррозии и которая отделяет анод от катода. Определяющие скорость коррозии соотношения удобнее выразить графически при помощи так называемых коррозионных диаграмм. На коррозионной диа- [c.468]

Помещенные ниже вопросы были подготовлены д-ром Джейн Реймонд из Калифорнийского технологического института для использования на двухступенчатых экзаменах в Лос-анджелесском отделении Американского химического общества, проводимых там в порядке ежегодных олимпиад для местных старшеклассников. Экзамены предусматривают охват всех аспектов общей химии. Обычно они проводятся в две стадии первая включает те темы общей химии, которые должны входить во все начальные курсы, например периодичность, газовые законы, равновесие во второй — учащиеся имеют дело с более сложным материалом, например с органической химией, элементами теории кристаллического поля, биохимией, термодинамикой. [c.582]

По теории местных элементов скорость коррозии (или пропорциональный ей электрический ток, возникающий в результате работы локальных гальванических пар) зависит не только от электрохимических свойств электродов этих пар, но и от омического сопротивления среды, в которой совершается процесс коррозии и которая отделяет анод от катода. Определяющие скорость коррозии соотношения удобнее выразить графически при помощи так называемых коррозионных диаграмм. На коррозионной диаграмме (рис. 96) потенциалы анода и катода или потенциалы анодного и катодного процессов представлены как функция силы тока. Когда нет коррозионного процесса и сила тока равна нулю, начальные значения потенциалов на аноде и катоде должны отвечать обратимым потенциалам анодной а8г и катодной кБг реакций в заданных условиях. За счет разности потенциалов анода и катода в системе появляется ток. При некоторой силе тока / потенциал анода сместится вследствие поляризации в сторону более положительных, а потенциал катода —в сторону более отрицательных значений. Пусть эти величины будут равны соответственно 1 и кб). Разность этих потенциалов под током меньше разности их обратимых потенциалов. [c.470]

Окислы и гидраты окислов многих металлов термодинамически более устойчивы, чем системы, построенные из металла, кислорода и воды. Поэтому большинство металлов стремится к образованию устойчивых продуктов, т. е. их соединений с кислородом и водой. Скорость таких процессов обычно невелика она заметно увеличивается, если на металле имеются условия для поглощения и отдачи электронов, т. е. совокупность анодных и катодных процессов. Эти условия выражены тем больше, чем более неоднородна поверхность металла. Обычно - теорию электрохимической-коррозии связывают с представлениями о работе короткозамкнутых местных элементов на поверхности металла (см. 36, 38, 62). Чем больше металл загрязнен примесями других металлов и чем более при прохождении тока, т. е. при поляризации, потенциал этих примесей отличен от потенциала основного металла, тем больше действует короткозамкнутых элементов и с большей э. д. с. По мере растворения основного металла количество примесей на его поверхности и скорость коррозии увеличиваются (см. рис. 171). [c.330]

Эти представления об электрохимической коррозии получили название теории местных элементов. [c.29]

Рассмотрим вначале общие термодинамические основы коррозионных явлений, не прибегая к теории местных элементов. На рис. 103 представлена потенциал — рН-диаграмма, на которой прямые [c.183]

Теория местных элементов [c.26]

Причины коррозии в этих случаях впервые были разъяснены электрохимической теорией местных элементов, которая получила большое развитие в работах Н. А. Изгарышева, Г. В. Акимова, С. А. Погодина и других советских ученых. [c.26]

Дпя большинства металлов в реальных условиях электрохимическая коррозия протекает гетерогенно-электрохимическим путем, т.е. через локальные элементы. Разные точки поверхности металлов различаются энергией и свойствами, что отражается на кинетике электрохимической реакции. Особенно много таких зон возникает, когда металл содержит инородные включения (рис. 3.4). При наличии электролита с высокой элктропроводностью на этих неоднородностях появляются местные гальванопары, теорию которых разрабатывали де ля РиБ, А.К. Фрумкин, Ф.И. Гизе, H.A. Изгарышев, Г.В. Акимов, А.И. Голубев и др. Однако в том случае, когда интересует только общая величина коррозии, а не распределение ее по поверхности, всю корродирующую поверхность можно считать однородной. Следует иметь в виду, что при такой замене средняя скорость коррозии не определяет опасность коррозионных разрушений (может иметь место питтинговая коррозия). При этом скорость коррозии характеризуется ано,дной плотностью тока Л = //5а, где 5 - площадь анода. Причины появления неоднородности металлов - макро- и микровключения, неоднородность сплава (наличие сварных швов), разнородность металлов, нарушение изоляционного покрытия, наличие на металле окалины, ржавчины, неравномерная деформация, неравномерность приложенных нагрузок и др. [c.37]

Эти взгляды, однако, не умаляют значения электрохимической теории местных элементов, которая нами принята прн дальнейшем изложении. [c.28]

Для дальнейшего развития теории пассивации, активации и растворения металлов весьма целесообразно применять к этим процессам законы химической кинетики. Это положение мы проиллюстрируем на нескольких примерах, хотя надо здесь же оговориться, что в этой области электрохимии пока сделано еще немного. Отметим, что в теории коррозии классический метод поляризационных кривых применяется Г. В. Акимовым и его сотрудниками при трактовке работы местных элементов. А. Н. Фрумкин и другие используют электрохимическую кинетику при объяснении механизма растворения металлов в кислотах . [c.146]

Таковы выводы из первой электрохимической теории коррозии, называемой также теорией местных или локальных элементов. В теории локальных злементов предполагалось, что анодный и катодный процессы должны быть пространственно разделены. По современным представлениям эти процессы могут протекать на одних и тех же участках поверхности (без пространственного разделения). Это имеет место при коррозии чистых металлов и амальгам. [c.252]

При расчете сосудов с любой толщиной стенок, изготовленных из хрупких материалов (чугун и подобные чугуну материалы) не должна допускаться более или менее значительная местная пластическая деформация, поэтому такие сосуды необходимо рассчитывать не по приведенным, а по максимальным напряжениям, возникающим в элементах сосуда, т. е. пользоваться первой теорией прочности (формулы 17, 18, 23, 26). [c.62]

Расчетные методы определения номинальных и местных напряжений в реакторах развивались по мере разработки общих вопросов механики деформируемых сред, уточнения условий нагружения реакторов и усложнения их конструктивных форм. При этом в качестве основы расчетного анализа упругого напряженного состояния в несущих элементах реакторов остаются упомянутые выше методы строительной механики и теории упругости (применительно к стержням, пластинам и оболочкам) [2, 5, 6, 13]. Эти унифицированные методы расчета напряжений получили отражение в нормах прочности [5]. [c.35]

При решении задач о номинальной и местной напряженности реакторов ВВЭР обычно приходится использовать комбинации указанных выше методов - сопротивления материалов, теории пластин и оболочек, аналитических и численных методов. Среди последних весьма эффективны вариационные методы - метод конечных элементов (см. 4 настоящей главы) и вариационно-разностный метод. [c.55]

При взаимодействии окисей железа и никеля или закиси железа и окиси никеля выделяется никель. Железо весьма сильно корродируется вследств ие воз- никновения местных гальванических элементов, в результате чего получается механическое разъедание эмали на губчатой пористой поверхности листа металла. Важное значение этих явлений для коррозии в силикатных системах совершенно очевидно но многочисленные модификации теории Дитцеля для адгезии эмалей будут рассмотрены ниже (см. Е. I, 201 и 202) 2 . [c.161]

Вывод о том, что коррозия возможна только.в случае поверхностной гетерогенности, проявляющейся в наличии участков с разными электродными потенциалами, не подтверждается экспериментально. Например, спектрально чистый цинк в виде поликристаллического образца или монокристалла растворяется в соляной и серной кислотах, следуя электрохимической кинетике 117]. Чистая ртуть, имеющая вполне однородную (жидкую) поверхность, окисляется в достаточно сильных окислителях (НКОз, конц. Нг804). Возможно окисление ртути и ионами Н " в растворе Н1 за счет резкого сдвига ее равновесного потенциала в отрицательную сторону (вс-иедствие образования весьма прочного иодидного комплекса), что приводит к ислючительно сильному снижению концентрации свободных ионов Нд [18]. Окисляются ионами Н и многие металлы, растворенные в ртути, например, тот же цинк. Число исследований электрохимического поведения металлов менее благородных, чем ртуть, в жидких амальгамах весьма велико. Вполне однородная поверхность жидкой амальгамы не препятствует окислению металлов, растворенных в ртути. Наконец, если для таких металлов как цинк легко найти более благородные примеси, играющие роль катодов, то какие могут быть более благородные примеси для золота или платины, которые электрохимически растворяются в достаточно сильных окислителях Таким образом, одно из логических следствий теории местных элементов, хотя не все авторы это следствие отчетливо формулируют, не выдерживает экспериментальной проверки. [c.190]

Неудивительно, что наряду с развитием теории местных элементов шло развитие электрохимической теории коррозии, изложенной в гл. П1, IV и V. Среди исследований, доказавших, что процесс коррозии описывается не законом Ома, а подчиняется кинетике электродных процессов, и что условием, определяющим возможность коррозии, является не наличие разности потенащалов между местными катодами и анодами, а общее изменение изобарного потенциала, необходимо указать работы Д. Н. Фрумкина [13], А. И. Шултина [6, 10], Я. В. Дурдина [И], Я. М. Колотыркина и А. Н. Фрумкина [22], К. Вагнера и В. Трауда [9] и др. [c.193]

В настоящее время представление о местных элементах в элек-трохимиче ской теории коррозии почти не используется. [c.193]

Первые русские ученые, которые обратили внимание на зависимость между скоростью растворения металлов в кислотах и электропроводностью раствора и высказали мысль об электрохимической природе растворения металлов, были Н. П. Слугинов и Н. Н. Каяндер. На этой идее основывается в сущности теория местных элементов [Я. Каяндер, ЖРФХО, 13 (1881)]. (Прим. ред.) [c.659]

В некоторых работах [В. Пальмаер, Труды Менделеевского съезда, 2 (1937)] высказывалось убеждение, что совершенно чистые и однородные металлы принципиально не могут растворяться в кислотах из-за отсутствия местных элементов. Это предположение противоречит современной молекулярно-кинетической теории, в частности теории электродных процессов. Кроме того, возможность и закономерный характер растворения однородных металлов были доказаны при изучении жидких металлов, имеющих в высокой степени однородную поверхность А.Н. Фрумкин, Труды второй конференции по коррозии металлов. Изд. АН СССР, т. 1,1940 Л. И. Шултин, там же, 15,359, 370, 399(1941) 18, 61, 69 (1944) И. А. Багоцкая, там же, 25, 459 (i ai)-, Я. В. Дур-дин, ЖОХ, 17, 844, 862 (1947)]. Действительно, на всякой однородной металлической поверхности при потенциалах более отрицательных, чем обратимый водородный потенциал в том же растворе, из водного раствора по законам электрохимической кинетики должен выделяться водород со скоростью, соответствующей данному потенциалу. При обратимом потенциале металла (например, цинка) происходит с определенной (свойственной данному металлу и данному состоянию его поверхности) скоростью обмен ионами между ме- [c.660]

Теория местных элементов получила в СССР большое развитие главным образом в работах Г. В. Акимова, а также Н. Д. Томашова и др. В результате исследований этих авторов была создана теория многоэлектродных систем, приближающая теорию коррозии к решению сложных практически важных задач. Эта теория позволяет при определенных условиях рассчитать силу тока, а следовательно, и скорость коррозии каждого элемента сложной корродирующей системы. При этом учитывается как сопротивление всех частей цепи, так и поляризация каждого электрода системы [Г. В. Акимов, Труды конгресса по испытанию материалов, Zuri h, 1930 Труды ЦАГИ, 70 (1931) Когг. U. Met., 8, 197 (1932) Теория и методы исследования коррозии металлов, Изд. АН СССР, М.-Л., 1945, стр. 203 Успехи химии, 12, 374 (1943) Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, ЖФХ, 8, 623 (1936) И. Д. Томашов, ЖФХ, [c.662]

ДАН СССР, 30, 615 (1941) Г. В. Акимов, Г. Б. Кларк, ДАН, 58, 819, 1669, 1973 (1947) 59, 75, 399 (1948)]. Теория местных элементов особенно плодотворна при изучении неравномерной коррозии, например интеркристаллитной и точечной. Такая коррозия опаснее, чем равномерная, так как при одинаковом количестве окислившегося металла ведет к большому понижению прочности корродирующего металлического сооружения. Работа микроэлементов может изучаться не только по ее результатам (в виде изъязвлений поверхности металла), но и во время ее протекания при помощи электрохимической микрометодики [Л. И. Голубев. Г. В. Акимов, статья в сборнике Исследований в области электрохимического и коррозионного поведения металлов и сплавов, Оборонгиз, М., 1950, стр. 275]. Развитие количественных представлений в теории коррозии см. также В. Г. Левич и А. Н. Фрумкин, ЖФХ, 15, 784 (1931) А. И. Фрумкин, ЖФХ, 28, 1477 (1949). [c.662]

А. П. Соколов публикуют свои исследования о поляризации в электролитах. Другой русский физик Н. П. Слугинов в 1881 г. опубликовал работу Теория электролиза , в которой говорится о промежуточных перекисях при разряде кислорода на платиновом аноде и о теории местных элементов при коррозии, т. е. о вполне современных представлениях. Колли, Савельев и Слугинов были (в разное время) профессорами физики Казанского университета. [c.13]

Широко распространенные процессы коррозии металлов очень часто являются электрохимическими. Они возникают пр соприкосновении металлов с растворами электролитов (почвенные воды, различные реакционные среды, пленки влаги, покрывающие металлы в атмосферных условиях) и являются следствием протекающих при ЭТ0М электрохимических реакций. Последние, согласно теории, развитой Г. В. Акимовым, могут возникнуть при работе коротко-замкнзггых местных элементов, образующихся за счет неоднородности поверхности металла. При этом на отрицательном электроде (анодном участке) происходит растворение металла [c.344]

Соверщенствуя систему управления нормируемыми оборотными средствами, следует использовать современные средства автоматизации, а также при рациональном распределении - элементы математического программирования. Используя средства автоматизации с учетом результатов анализа данных бухгалтерского учета в отношении учета товарно-материальных ценностей, их распределения по производствам, а также с учетом норм и нормативов материалов, согласно технологических паспортов и графиков планово -предупредительных ремонтов, необходимо определить местные нормативы нормируемых оборотных средств. Далее при распределении материалов (запасных частей и т.п.) следует использовать элементы сетевого планирования в разделе программирования на сетях - аспект экономико-математического программирования. При осуществлении закупок необходимых материалов с целью минимизации затрат и повышения прибыльности предполагаемых мероприятий необходимо рассмотреть возможность применения элементов теории матричных игр - также раздел экономикоматематического моделирования. [c.17]

Приближенный учет местной податливости в разрывных сопряжениях. При расчете узлов конструкций ВВЭР с применением методов теории оболочек и колец возможен приближенный учет местной податливости в разрывных сопряжениях. Здесь в качестве примера рассматривается местная податливость в зоне сопряжения, которая может быть схематично представлена в виде упругого углового шарнира (см. строка 2, столбец в табл. 3.3). Такое сопряжение имеет место в разъемных соединениях элементов с малыми площадками контакта. В этом случае замена реальных контактных зон идеальными угловыми шарнирами вызьгаает завышение взаимных угловых перемещений. Тем не менее из-за трудоемкости [c.52]

Изгибающий момент является самоуравновешениой нагрузкой, и напряжения от него быстро затухают в небольшой зоне, примыкающей к площадке контакта. Поэтому для расчета по теории упругости может быть выбрана эта ограниченная зона конструкции, а напряжения по местам ее сопряжения с остальной частью конструкции могут быть приняты равными нулю. Выполненные расчеты показали, что при увеличении расчетной зоны конструкции коэффициенты податливости практически не менялись. Чем меньше относительная длина площадки контакта, тем больше угол ее поворота и меньше поворот всего узла как н елого тела. Для рассматриваемых площадок местный угол поворота от моментной нагрузки в 15—20 раз превышает угол поворота сечения, расчетного элемента (дпя осевой нагрузи в 2—2,5 раза). В данном случае методы строительной механики неприменимы, так как они не отражают этих явлений. [c.134]

Эффект увеличения критических нагрузок в задачах упругопластической устойчивости элементов, работающих в разгружающих конструкциях (см. подразд. 5.4), может быть использован при расчете слоистых элементов (стержней, пластин, оболочек). Для каждого слоя такого элемента все остальные слои играют роль разгружающей, поддерживающей конструкции, и поэтому увеличение усилия в слое до приведенно-модульного критического значения по классической теории еще не означает его местной потери устойчивости. > Даже при условии, что одновременно во всех слоях усилия достигнут приведенно-модульных критических значений ни местной потери устойчивости слоями, ни общей потери устойчивости всего элемента в целом не произойдет вследствие взаимного разгружающего действия слоев. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология