Пассивация никеля

Явление пассивности выражается в резком торможении процессов растворения некоторых металлов по достижении определенного потенциала. Пассивация никеля представляет интерес не только для выявления общего механизма пассивности металлов, но и для изучения поведения и свойств материала, используемого в технике, например в качестве катода в N1—С<1 и N1—Ре аккумуляторах и в качестве анода при электролизе воды и при электрорафинировании чернового никеля. На никелевом аноде возможны процессы [c.274]

Рис. 17. Зависимость изменения относительной амплитуды ц от потенциала при пассивации никеля (условия те же, что и на рис. 16) [54].

Имеется, однако, много примеров, когда потенциал иассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла оксидов. Так, иапример, для железа потенциал пассивации < п=+0,58 В, в то время как наиболее положительный из всех возможных потенциалов железооксидных электродов, отвечающий системе Fe, FeO, FeaOa, равен всего лишь 0,22 В. Казалось бы, что, поскольку железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Но такое объяснение отпадает, потому, что потенциал активации железа также равен +0,58 В, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим предположили, что, несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, оксидная пленка может образоваться при участии иоиов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии постепенного окисления железа избытком кислорода в поверхностном слое. В подобном оксидном слое могут поэтому находиться наряду с оксидами F O и РегОз также высшие оксиды, наиример КеОг, которым отвечают более положительные потенциалы. Аналогично объясняется и пассивация никеля. [c.482]

Рис. 18. Связь между д и ц при пассивации никеля. Точки соответствуют разным потенциалам,[54].

Рис. 19. Пределы изменения коэффициента поглощения с потенциалом при пассивации никеля. Линия аЬ дает максимальное значение которое только удается получить [54].

Склонность железа [92] хрома [ 93] и никеля [40,94,96] к переходу в пассивное состояние существенно зависит от их кристаллографической структуры. Так, потенциал пассивации никеля, полученного методом вакуумного электроннолучевого рафинирования, имеет различные значения в зависимости от термической обработки никеля [95]. Отожженный при 750 никель характеризуется более положительным потенциалом пассивации в серной кислоте по сравнению с деформированным. Термическая обработка существенно сказывается и на пассивационных свойствах сплавов Ре—Сг и Ре-Сг-1Ч1 [55] [c.20]

Больщая пассивируемость хрома и никеля по сравнению с железом находит свое выражение, в частности, в том, что ослабление пассивационной способности в результате непрерывной зачистки поверхности для этих металлов выражено значительно сильнее, чем для железа [49]. Непрерывная зачистка вызывает смещение потенциалов пассивации никеля и хрома в положительном на- [c.20]

В случае анодного растворения никель при малых плотностях тока корродирует, а при большой — пассивируется, образуя окись никеля и кислород. С повышением концентрации ионов N1 + и рН-электролита ускоряется пассивирование (рис. 5). Это объясняется тем, что никель имеет незаполненную Зс1-оболочку и как переходной элемент способен хемосорбировать кислородные анионы. Потенциал пассивации никеля Н-0,43 В для pH = 3,4. [c.22]

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]

Никель, как и железо, способен к пассивации. Его пассивность в отличие от железа более устойчива и может возникать на воздухе, в водных растворах щелочи и при анодной поляризации. Добавка никеля к стали или чугуну обычно оказывает облагораживающее действие а черные металлы, их сплавы с никелем более стойки к коррозии. Пассивность никеля обусловлена образованием стойких окисных пленок, закрывающих поверхность металла и затрудняющих переход его ионов в раствор. В зависимости от способа пассивации строение и состав окисных пленок могут быть различны. Пассивность никеля может вызываться хемосорбцией гидроксильных или кислородных ионов иа поверхности металла, образованием его окислов и гидроокисей или других нерастворимых в данном растворе соединений. Пассивирование никеля при анодной поляризации определяется свойствами анионов электролита и сильно зависит от величины pH раствора чем больше его pH, тем скорее и полнее пассивируется металл . Пассивации способствуют также повышение анодной плотности тока, снижение температуры и наличие в растворе ионов никеля. Противоположное влияние на пассивацию никеля оказывает присутствие в электролите хлор-иона, сульфатов, карбонатов и других кислотных анионов 5 З", а также наличие примесей в металле Агрессивное действие ионов хлора и кислородсодержащих анионов проявляется тем сильнее, чем меньше концентрация щелочи. В растворах карбонатов никелевый анод нестоек. [c.212]

Образование прочной окисной пленки при пассивации никеля делает его практически нерастворимым во многих агрессивных средах и широко используется в промышленности, в частности для защиты анодно работающих поверхностей электродов и деталей при электролизе воды. [c.213]

Известно [6], что N10 не обеспечивает пассивации никеля, но вызывает торможение анодного процесса в области потенциалов [c.82]

При ф > 0,3 в происходит торможение анодного процесса, что проявляется в изменении наклона кривых [5, 7], По-видимому, это вызвано образованием на поверхности электрода таких окисных пленок, которые не обладают достаточной сплошностью для того, чтобы запассивировать электрод. И только по достижении потенциала пассивации никеля электрод переходит в пассивное состояние. Потенциал пассивации никеля в 1 н. НаЗО равен 0,35—0,38 б [c.82]

На рис. 10 изображена зависимость потенциала перехода электрода из активного состояния в пассивное от состава сплава. Потенциал пассивации сплавов, содержащих 1,25 и 2,5 ат. % хрома, близок к потенциалу пассивации никеля. Затем для сплавов с содержанием до 7,5 ат. % хрома он резко сдвигается в отрицательную сторону, а для сплавов, более богатых хромом, изменяется незначительно. [c.88]

Рис. 5.8. Влияние анионов на вид поляризационных кривых и на ток пассивации никеля [11[

Способность к пассивации никеля передается также сплавам, содержащим медь, как показывает сравнение поляризационных кривых никеля с аналогичными кривыми [c.352]

Исследование процесса окисления никеля в различных растворах привело к прямо противоположному выводу [8, 9]. На рис. 6 приведены экспериментальные данные, полученные на активном и пассивном никеле в 0,17V растворе КОН. Из рис. 6 видно, что как на активном, так и на пассивном никеле в широком интервале времени наблюдаются зависимости, характерные для диффузионного контроля. Наклон прямых при этом на пассивном никеле оказывается почти на порядок меньше, чем на активном. Влияние перемешивания во всех случаях отсутствует, так же как и в случае окисления серебра, что говорит о диффузионном контроле в окисном слое. Эти результаты указывают на то, что пассивация никеля связана с ухудшением условий переноса в окисном слое, а не с изменением энергии активации процесса. Следовательно, в данном случае следует говорить не об истинной пассивации, а лишь об усугублении концентрационной поляризации в окисном слое как причине уменьшения тока. [c.87]

Рассмотрено применение хроноамперометрии к исследованию кинетики анодного окисления пассивных металлов. Показано, что метод позволяет установить замедленную стадию процессов, протекающих в твердой фазе или с участием переноса реагентов через твердую фазу. С помощью этого метода установлено, что в щелочных растворах пассивация процессов окисления серебра связана с торможением самого электрохимического акта процесса, а пассивация никеля и цинка — с возникновением необратимой концентрационной поляризации в пассивирующем окисном слое. [c.216]

В работе показано затруднение анодной пассивации никеля в 0,1 н. растворе НгЗО. при механическом воздействии корунда (круг или игла). Для начала пассивирования требовалось увеличить ток в 4—б раз. Царапание корундовой иглой поверхности железа в 1 н. растворах НгЗОд или ЫаОН активировало поверхность так, что не удавалось зафиксировать пассивацию даже при токе 25—40 а/дм . [c.23]

Во многих водных растворах никель пассивируется в широкой области значении pH. Механизм пассивации никеля и свойства пассивного металла широко изучались (может быть даже шире, чем аналогичные свойства других элементов, за исключением железа). Несмотря на это, а может быть, наоборот, именно из-за этого не существует никакого согласия относительно механизма пассивации никеля, состава и толщины пассивного слоя. Ранние исследования пассивации никеля стимулировались применением никелевых анодов в щелочных аккумуляторах и проводились главным образом в щелочных средах. В последнее же время внимание было направлено на изучение пассивации никеля в кислых растворах. [c.139]

Изменение свойств оксидного слоя при поляризации электрода было обнаружено при изучении пассивации никеля в кислых растворах по-тенциостатическим и эллипсометрическим методами. В активной области на поверхности электрода образуется предпассивирующий оксидный слой толщиной в несколько нанометров. При потенциале пассивации толщина этого слоя не изменяется, тогда как показатель преломления и коэффициент светопоглощения претерпевают резкое изменение. Предполагается, что оксидный слой при потенциале пассивации превращается из ионного проводника в электронный проводник. При этом диффузия ионов металла через оксидный слой становится невозможной, и процесс растворения металла прекращается. [c.369]

Изменение свойств окисного слоя при поляризации электрода было обнаружено при изучении пассивации никеля в кислых растворах потенциостатическим и эллипсометрическим методами (Дж. Бокрис). В активной области на поверхности электрода образуется предпасси-вирующий окисный слой толщиной в несколько десятков ангстрем. При потенциале пассивации толщина этого слоя не изменяется, тогда как показатель преломления и коэффициент светопоглощения претер- [c.383]

Для очистки от меди чаще всего используют метод цементации порошком никеля при избытке никеля 1,4—1,6 против стехиометрии его получают на самом заводе из оксида никеля. При этом особое значение имеет присутствие ионов С1 , которые снижают пассивацию никеля и улучшают цементацию. Б последнее время привлекают внимание методы осаждения меди и мышьяка сероводородом осаждения меди в виде u l после восстановления ионов Си + сернистым газом или металлической медью ионообменный метод на смоле АНКВ-1 метод экстракции алкилфосфорной кислотой в смеси с гидрокси-мом или нафтеновыми кислотами. [c.407]

Таким образом, обработка отравленного никелем цеолитсодер жащего катализатора крекинга пассиватором тяжелых металлов и основе сурьмы приводит к увеличению выхода бензина Установ лено, что в результате пассивации никеля сурьмой в продукта крекинга газойля на отравленном катализаторе возрастает содер жание нафтеновых углеводородов, степень разветвленности али фатических структур и снижение выхода конденсированных аро матических структур [c.326]

Рис. 16. Зависимость изменения относительного запаздывания фазы Д потенциала при стационарной пассивации никеля в водном растворе Н ЗОИрН 3,15, 25°С) [54].

Потенциалы и Ед соответствуют потенциалам образования более высоких окислов N1304 и N1303. Было показано, что потенциал Е соответствует потенциалу Фладе или потенциалу пассивации никеля. Таким образом, можно полагать, что процесс пассивации никеля обусловлен окислением N10 до Н1з04 по реакции [c.28]

Большое влияние на пассивацию никеля оказывает плотность поляризующего тока. При высоких плотностях никель пассивируется практически сразу по наложении тока. Накоплеиие на поверхности никеля пассивирующих окислов подтверждается увеличением его массы (за счет кислорода), соответствующим толщине окисной пленки. При высоких температурах окисная пленка может частично растворяться, но сохраняется определенный фазовый слой, защищающий поверхность никеля. [c.214]

Защитную окионую пленку на никеле можно получить окислением его поверхности газообразным кислородом при температурах - 800°С или введением в агрессивную среду окислителейОкисление поверхности никеля с соответствующим пассивации смещением потенциала в полол<ительную сторону наблюдается и при насыщении щелочи газообразным кислородом. Следовательно, действие растворенного в щелочи кислорода на никелевый электрод аналогично анодной поляризации. Насыщение щелочи водородом, наоборот, замедляет пассивацию никеля, так как при этом частично восстанавливаются окисные пленки . [c.214]

Сплавы на основе кобальта представляют интерес и как коррозионностойкие конструкционные материалы. Также как в сплавах на основе никеля, введение хрома в кобальт сильно повышает его пассивируемость. Установлено, что введение 10 % (масс.) Сг в кобальт сообщает сплаву способность пассивироваться в 1 н. H2SO4 при 25 °С. Для пассивации никеля и железа в этих условиях необходимо ввести соответственно хрома 14 и 12% [194]. [c.232]

Кроме воды пассивацию могут вызывать кислородсодержащие группы растворителя благодаря адсорбционному взаимодействию с металлом, например пассивация никеля в растворах НСЮ4, N30104 в диметилсульфоксиде торможение ионизации меди в уксуснокислых растворах ацетата натрия. При отсутствии активирующих ионов спирт может быть донором кйслорода, достаточно эффектив-ным для роста окисных Пленок на металле. [c.345]

При повышении темпе-затуры расплава от 500 до ЮО С пассивационные характеристики большинства металлов ухудшаются, в то время как пассивация никеля и кобальта усиливается благодаря формированию на поверхности никеля твердого раствора ЫвО КЮи на кобальте — [c.373]

Однако, если железа в сплаве более 10 ат. % потенциал пассивации (рис. 3) смещается в отрицательную сторону, а при 30 ат. % железа он достигает потенциала пассивации никеля в 1 н. На804. [c.83]

Такое, с первого взгляда аномальное , поведение сплавов становится понятным, если принять во внимание существование интерметаллического соединения NiзFe, которое образуется в никелевых сплавах, содержащих 15—35 ат. % железа и образует твердый раствор с избытком никеля [9]. Соединение Н1зРе, обладающее упорядоченной структурой, по-видимому, имеет потенциал пассивации, близкой по значению к потенциалу пассивации никеля. Поэтому по мере накопления К1зГе потенциал пассивации сплава сдвигается в сторону потенциала пассивации никеля. Это хорошо видно на рис. 5, где изображена зависимость потенциала пассивации от состава сплава по данным для исследуемых сплавов и результатам, полученным для сплавов с большим содержанием железа [2, 3]. При [c.83]

В случае чистого никеля при потенциале около 1,0 8 (н. в. э.) в 1 растворе серной кислоты скорость растворения пассивного никеля уменьшается раза в два [279, 279а]. Вторичная пассивация никеля может быть, по-видимому, объяснена образованием КЮг- Вычисленный нормальный потенциал реакции [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология