Металлы, анодное растворение анодного растворения металло

Один из наиболее распространенных методов защиты от коррозии состоит в катодной поляризации металла. Из рис. 92 видно, что при отклонении потенциала металла в отрицательную сторону от скорость анодного растворения металла уменьшается, а скорость выделения водорода увеличивается, т. е. катодная поляризация уменьшает скорость коррозии. Катодную поляризацию можно создать от внешнего источника тока. Этот метод называют методом катодной защиты. Можно также соединить основной металл с другим металлом (протектором), который в ряду напряжений расположен левее. Часто для протекторной защиты используют магний или алюминий, при помощи которых защищают рельсы, мачты и другие конструкции. Протектор постепенно растворяется и его надо периодически заменять. Примером протекторной защиты служит также цинкование железных изделий. Железо является катодом локального элемента, а цинк—анодом. Следовательно, локальные токи вызывают коррозию покрытия, тогда как железо оказывается защищенным от коррозии. [c.214]

Переход положительных ионов из металла в воду мог бы происходить только в результате их гидратации. От последнего в обычных условиях они защищены наличием электронов на поверхности металла. Когда на металл накладывается положительный потенциал, т. е. металл становится анодом, количество поверхностных электронов уменьшается и этим облегчается переход ионов металла в воду (анодное растворение металла). При наложении же отрицательного заряда количество поверхностных электронов металла увеличивается и в результате усиливается его сопротивление растворению (например, при электрозащите металлов от коррозии). [c.39]

В случае активного анода число конкурирующих при электролизе окислительных процессов возрастает до трех электрохимическое окисление воды с выделением кислорода, разряд аниона (т. е. его окисление) и электрохимическое окисление металла анода (так называемое анодное растворение металла). Из этих возможных процессов будет идти тот, который требует наименьшей затраты энергии. Если электродный потенциал материала анода более отрицателен, чем электродные потенциалы обеих других электрохимических систем, то будет наблюдаться анодное растворение металла. В противном случае будет выделяться кислород или происходить разряд аниона. [c.125]

Если допустить, что на электроде в пассивном состоянии продолжают параллельно протекать две электрохимические реакции, а именно анодное растворение металла через окисную пленку и электрохимическое окисление электрода кислородом, то независимость или слабую зависимость скорости анодного процесса от потенциала можно объяснить следующим образом. По мере смещения потенциала в положительную сторону увеличивается напряженность электрического поля в окисле, что должно увеличить скорость движения катионов через пленку (анодный ток). Однако одновременно ускоряется и реакция электрохимического окисления металла кислорода, а значит, и толщина пленки. Это затрудняет выход катионов металла из решетки в раствор. В результате этих двух противоположно действующих факторов анодный ток остается постоянным или слабо меняется с изменением потенциала. [c.13]

Создать гладкую однородную поверхность помогает опять-такн электрохимия. Согласно законам электрохимической кинетики, при анодном растворении металла с неровной поверхностью большая плотность тока, или большая скорость растворения, наблюдается на выступах, тогда как в углублениях скорость растворения металла значительно ниже. Это обстоятельство лежит в основе широко распространенного процесса электрополировки металлов, с помощью которого удается достигать молекулярной гладкости металлических поверхностей. Изделия с такими поверхностями оказались необходимыми при изготовлении ракет и космических кораблей. [c.94]

Таким образом, при прочих равных условиях глубина анодного зубца прямо пропорциональна константе электролиза К и константе анодного пика. Анодное растворение металла из ртутной капли в наших опытах проводилось после охлаждения анализируемой смеси в сосуде с температурой воды 14—15° С в течение 1 мин. Температура раствора в электролизере при этом опускалась до 30—35° С. Учитывая, что, согласно нашим опытным данным, константа электролиза с температурой увеличивается экспоненциально, можно записать [c.232]

Аналогичный подход применим и в случае цементации. Следует учитывать однако, что при коррозии на каждом из металлов реализуются и анодные (растворение металла) и катодные (восстановление присутствующих в растворе окислителей) реакции, в то время как при цементации на анодных участках происходит только растворение Мь а на катодных — осаждение Мг. Таким образом, уравнение (37) является лишь частным случаем уравнения (90), а контактный обмен — частным случаем контактной коррозии металлов. [c.150]

Еще большая разница наблюдается в случае инертных металлов. Анодная поляризация при растворении металлов железной группы заметно ниже их катодной поляризации (при той же плотности тока). Тем не менее она и здесь достигает нескольких десятых долей вольта и значительно превосходит анодную поляризацию, сопровождающую растворение промежуточных и нормальных металлов. Ряд металлов, составленный в порядке возрастания металлического перенапряжения (см. табл. 48), передает, таким образом, и последовательность увеличения поляризации при их анодном растворении. [c.451]

С помощью законов Фарадея рассчитывают процессы электроосаждепия металлов и процессы анодного растворения металлов. Рассчитаем для примера, сколько растворится железа (в анодном заземлении катодной установки), если в течение года пропускать ток силой в один ампер. Растворение железа происходит с образованием двухвалентных ионов железа, поэтому электрохимический эквивалент железа принимаем равным 1,0424 г/ а-ч) [c.35]

Использовать явления анодного растворения металла в целях формообразования поверхностей предложили в 1928 г. советские инженеры В. Н. Гусев и Л. П. Рожков. Их работы послужили основой для развития электрохимической обработки, значение которой возрастает с каждым годом. В СССР и других странах ведутся работы по исследованию и внедрению этого способа растут мощности станков для электрохимической обработки, расширяется область их применения появилось много разновидностей электрохимической обработки, различающихся механизмом процесса разрушения металла и способом удаления из рабочей зоны продуктов реакции. [c.3]

АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ МЕТАЛЛОВ [c.474]

Если под действием внешнего тока количество растворившегося металла будет больше, чем как это следует из законов Фарадея, то, следовательно, на анодное растворение металла накладывается его самопроизвольное растворение, т. е. одновременно идет коррозия металла. Если анод, который в данных условиях должен быть устойчивым, в действительности растворяется за счет внешнего тока (или за счет взаимодействия с окружающей средой), то это указывает на совмещение анодного растворения с коррозией металла. [c.475]

Анодное растворение металлов с образованием хорошо растворимых соединений [c.475]

Анодное растворение металла с переходом его в раствор в виде простых гидратированных (или в виде комплексных) ионов во многом представляет собой обращение процесса катодного выделения металлов. Анодный процесс начинается с разрушения кристаллической решетки и заканчивается образованием ионов металла в растворе вместо стадий формирования кристаллической решетки появляются стадии ее разрушения, вместо разряда ионов — ионизация атомов металла и т. д. Общую реакцию анодного растворения металла, если образуются простые гидратированные ноны, можно записать в виде уравнения [c.475]

Появление анодной поляризации можно связать с замедленностью одной из стадий транспортировки, разрушения твердой фазы или ионизации, являющихся обращением соответствующих стадий катодного процесса. При катодном выделении металлов замедленность транспортировки, т. е. недостаточная начальная скорость доставки разряжающихся ионов к электроду, смещает его потенциал в отрицательную сторону. При анодном растворении металла замедленность стадии отвода приводит к накоплению перешедших в раствор ионов вблизи электрода и, соответственно, смещает его потенциал в положительную сторону. [c.476]

Поведение металлов в процессе анодного растворения исследовано не так полно, как при их катодном осаждении. Все же по-.лученные опытные данные подтверждают применимость основных положений теории электрохимического перенапряжения к металлам группы железа. Так, кинетика анодного растворения железа и никеля описывается формулой Тафеля [c.477]

Если при анодном растворении металлов сообщит металлическому аноду потенциал, превышающий некоторую определенную величину, то металл также пассивируется. [c.635]

Возможность подразделения процесса растворения металлов в электролитах на два сопряженных процесса — анодный и катодный — облегчает в большинстве случаев его протекание по сравнению с химическим взаимодействием. При электрохимическом взаимодействии окислитель играет лишь роль деполяризатора, отнимающего валентные электроны металла и обеспечивающего переход металла в ионное состояние, но не вступает с ним при этом в химическое соединение [вторичные процессы и продукты коррозии при электрохимическом механизме коррозии металлов могут иметь место (см. с. 212), но они не обязательны]. [c.181]

Эффект практического значения не имеет, так как подавление работы микропар связано с увеличением анодного растворения металла внешним током [c.296]

По мнению ряда исследователей, пассивные пленки — тонкие защитные беспористые пленки типа поверхностных соединений с хорошей электронной, но очень плохой ионной проводимостью, которые избирательно тормозят процесс анодного растворения металла, не очень препятствуя протеканию анодного процесса выделения кислорода. [c.308]

При очень положительных потенциалах часто еще до начала выделения кислорода возможно активное анодное растворение металла (Сг, Fe) вследствие перепассивации (отрезок PQ на рис. 216), а также явление вторичной пассивности (отрезок Q R на рис. 216) в связи с образованием новых труднорастворимых соединений, сопровождающимся падением анодного тока. [c.317]

Схема возникновения и механизма действия блуждающих токов была приведена на рис. 260. Блуждающие токи обусловлены утечками тягового тока с рельсов электротранспорта, работающего на постоянном токе. Почва является при этом шунтирующим проводником и в зависимости от величины электросопротивления рельсов и грунта ток, иногда весьма значительной силы (до десятков и сотен ампер) проходит по земле. Встречая на своем пути подземное металлическое сооружение (например, трубопровод или кабель) ток входит в него (в этой зоне имеет место катодный процесс, который приводит к подщелачиванию грунта, а иногда и выделению водорода) и течет по нему, пока не встретятся благоприятные условия его возвращения на рельсы. В месте стенания тока с сооружения происходит усиленное анодное растворение металла, прямо пропорциональное величине тока. Блуждающие токи имеют радиус действия до десятков километров в сторону от токонесущих конструкций, например, рельсовых путей. [c.390]

Возникновение локальных пар окалина—металл имеет большое практическое значение для коррозионной стойкости стальных конструкций не только в морской воде. Так, понтоны сплоточных машин, изготовленные пз листов низкоуглеродистой стали без предварительного снятия окалины, за работу в течение двух навигаций на Северной Двине подверглись значительной местной коррозии с глубиной отдельных язв до 1,5—2 мм. Причиной этого быстрого коррозионного разрушения металла понтонов, как установил М. Д. Мещеряков, явилось наличие на стали окалины. В результате повреждения окалины в отдельных местах возникли гальванические пары, в которых роль катода играла окалина, а роль анодов — отдельные свободные от окалины участки металла. Большая катодная поверхность (покрытая окалиной) и сравнительно малая поверхность анодов (участков, свободных от окалины) и приводит к усиленному анодному растворению металла в местах с удаленной или поврежденной окалиной. [c.400]

Согласно электрохимической теории коррозии при наличии на поверхности металла покровного слоя катодная и анодиая составляющие коррозионного процесса пространственно разделены, что обусловливает (при наличии влаги) разность значений pH на отдельных участках корродирующего образца. В результате катодной реакции образования иона гидроксила pH возрастает, а реакция анодного растворения металла приводит к снижению pH. [c.5]

Влияние жидких сред на усталостную долговечность металла может быть различно. Инертные по отношению к металлу среды могут незначительно увеличивать усталостную долговечность металла по сравнению с долговечностью в воздухе за счет лучшего отвода тепла, более равномерного распределения механических нагрузок. Однако в подавляющем большинстве случаев воздействие жидкой среды приводит к снижению усталостной долговечности за счет проявления адсорбционного снижения прочности металла, наводороживания или анодного растворения металла. В зависимости от того какой из факторов является превалирующим, различают ад ор бци Нную, ко рро и Н ую и од о Одную у тал С гь [ 14 ]. [c.9]

Сравнительно большой размер органических молекул ограничивает возможность их проникновения непосредственно в вершину трещины. По всей вероятности, в первый момент после очередного скачкообразного подрастания трещины на образующейся в ее вершине ювенильной поверхности металла адсорбируются вода, водород, кислород, имеющие гораздо меньший размер молекул. Это создает условия для интенсификации электрохимических коррозионных процессов анодного растворения металла и водородного охрупчивания. Растворение металла и выход не полностью гидратированных ионов железа резко снижает pH электролита в вершине трещины. Выделяющийся при катодном процессе водород адсорбируется ювенильной поверхностью и диффундирует в глубь металла в зону предразрушения, резко снижая ее пластичность и облегчая хрупкое разрушение. Являясь одним из существенных факторов, определяющих влияние смазочной среды на усталостную долговечность металла, наводороживание металла и водородный износ рассматривают как основную причину значительного снижения усталостной долговечности подшипников качения при наличии в масле даже микроколичеств воды, 92 . [c.33]

На рис. 27 схематически показаны анодные поляризационные кривые — гальваностатическая АВСО) и потенциостатическая (АВРССО). На участке АВ, который соответствует процессу активного анодного растворения металла, обе эти кривые совпадают. При достижении потенциала и тока, соответствующих точке В, на гальваностатической кривой наблюдается скачок потенциала до точки С. Дальнейший ход кривой СО соответствует протеканию другого анодного процесса — растворению металла в виде ионов высшей валентности (перепассивация) или выделению кислорода. [c.48]

Можно получать на аноде предельный ток, который по своему характеру подобен предельному току на катоде. Это имеет место, лапример, при электролизе растввраг од ржаи1,его ионы закиси железа, которые исчезают на электроде во время прохождения тока, или какие-нибудь другие окисляющиеся вещества, например гидрохинон. Еще одним примером анодного, предельного тока является ток, возникающий при анодном растворении металла, если при этом растворении расходуются анионы раствора. Такой предельный ток возникает, например, при растворении серебряного электрода в растворе цианистой соли. Максимальная скорость, с которой анод может растворяться с образованием ионов Ag (СН)2 , зависит от максимальной скорости диффузии ионов циана к электроду. Предельная плотность тока выражается уравнением, аналогичным уравнению (10) или (13). Величина предельного тока для данного раствора цианида зависит от состава и заряда комплексного иона и, например, будет разной для серебряного и кадмиевого анода, так как в последнем случае образуется в некотором количестве ион С(1 (СМ) . Измеряя плотность предельного анодного тока и количество металла, растворяющегося при прохождении 1 фарадея, можно определить формулу комплексного иона [И]. [c.607]

Вопрос о состоянии газов в металлах имеет существенное значение для выбора методов их определения. Так, например, механические включения газов могут быть удалены как путелг локального освобождения газов (механическое разрушение металла в вакууме), так и общими методами анализа газов в металлах (вакуум-плавление, химические методы анализа). Не исключена возмон ность изоляции и определения механических включений водорода совместно с водородом, растворенным в металле, в результате анодного растворения металла в условиях, обеспечивающих анализ освобождающихся газов. Поверхностные соединения и хемосорбированные газы выделяются [c.6]

Процессы анодного растворения металлов в большинстве случаев являются более сложными, чем простой электрохимический переход иона металла из кристаллической решетки в раствор для растворения требуется не только сольватация иона, но в ряде случаев также предварительная химическая адсорбция аниона (С1 , 0Н ) из раствора с образованием переходного, а затем устойчивого комплекса. Экспериментально эта химическая адсорбция аниона как стадия, предшествующая переходу металла в раствор, была обнаружена для платины, железа и дрзггих металлов [265—271]. Скорость анодного растворения платины в соляной кислоте при постоянном потенциале оказалась пропорциональной концентрации ионов С1 в электролите [265]. Скорость анодного растворения железа в растворах щелочи пропорциональна концентрации 0Н (в степени /г) [266]. Скорость анодного растворения индия пронор-тальна приблизительно первой степени концентрации [c.133]

Степень заполнения поверхности амальгамы электрохимически активными комплексами при данном составе раствора зависит от некулоновских составляющих стандартной гиббсовой энергии реакций ( 1.1) и ( 1.3), а в случае заряженных комплексов и от т] -потенциала. Ради простоты будем вначале считать, что некулоновские составляющие стандартной гиббсовой энергии реакций ( 1.1) и ( 1.3) и величина 51-потенциала не зависят от потенциала электрода Е и состава раствора, который содержит большой избыток лиганда и постороннего электролита. Это предположение будет в первом приближении выполняться в узких интервалах электродного потенциала, в которых обычно изучается кинетика электроосаждения и анодного растворения металлов. Примем также, что степень заполнения поверхности электрода электрохимически активными комплексами очень мала. О справедливости этого предположения можно судить на основании порядков катодного и анодного процессов, соответственно, по комплексам металла и атомам металла в амальгаме, которые обычно равны единице. [c.170]

Возникшая на аноде вследствие электродного процесса защитная фазовая или адсорбционная пленка будет препятствовать прохождению ионов и может почти полностью затормозить процесс анодного растворения металла. В обьшных условиях, если нет заметного воздействия раствора на материал пленки, рост пассивной пленки вследствие анодного окисления металла не может длительно продолжаться по причине затрудненности встречной диффузии в материале пленки ионов металла и кислорода. По этой причине анодный процесс окисления металла, за исключением только некоторых, особых условий, приводит к быстрому самоторможению процесса анодного роста пленки и, следовательно, к пассивности электрода. Анодные процессы, связанные с движением сквозь пленку ионов металла, при этом сильно тормозятся, но все же возможно протекание анодных процессов, связанных с прохождением через пленку электронов, образующихся, например, при разряде гидроксильных ионов и выделении кислорода. Отступление от этого правила дают аноды, на которых получающаяся пленка не обладает заметной электронной проводимостью, как, например, на алюминии и тантале. В этом случае в инертных по отношению к окисной пленке электролитах (например, в растворе боратов для алюминиевого электрода) анодный процесс выделения кислорода также быстро прекращается и анод может выдерживать наложение напряжений порядка нескольких десятков и сотен вольт, не пропуская заметного тока. [c.309]

Аналогичная картина должна наблюдаться и нри замедленном протекании других стадий. В связи с этим при не слишком больших удалениях от состояния рав-нозесия обнаруживается некоторая симметрия в протекании процессов катодного выделения металлов и их анодного растворения. Так, например, анодная по-ляризация ртути, серебра, таллия и кадмия оказывается близкой по величине к катодной поляризации этих же металлов при одинаковых катодной и анодной плотностях тока, т. е. при равной скорости осаждения и растворения. Изменение анодного и катодного перенапряжения с ростом плотности тока точно так же подчиняется для этих металлов примерно одному и тому же закону. [c.476]

Кинетика анодного растворения металлов должна зависеть пе только от концентрации гидроксильных ионов, но и вообще от анионного состава раствора. Обычно принималось, что другие анноны в той или иной степени способны вытеснять ионы ОН с поверхности растворяющегося металла и тем самым снижать н каталитическое действие. С такой точкой зрения согласуется, например, замедление процесса растворения железа при переходе от сульфатных к хлоридным растворам с тем же pH. Ионы С1 обладают большей поверхностной активностью, чем иопы 504 или Н504", и замещают большее число ионов 0Н , т. е. заметнее снижают их каталитическое действие на процесс растворения. Однако в более общем случае, как это было показано Я. М. Колотыркиным с сотр., любые анионы способны, так же как и ионы ОН-, сами катализировать процесс анодного растворения металлов. Результативный эффект определяется поэтому конкретными условиями протекания процесса растворени.ч. В области низких pH, где концентрация ионов ОН мала и доля занятой ими поверхности растворяющегося металла незначительна, другие анионы (например, анионы серной кислоты) могут адсорбироваться на свободной поверхности, не уменьшая поверхностной концентрации гидроксильных ионов. В этих условиях скорость растворения должна расти при увеличении общей когщентрации анионов. При высоких pH, где концентрация ионов 0Н и доля занятой ими поверхности велики, на первый план выступает эффект вытеснения гидроксильных ионов другими анионами, и скорость растворения при повышении обшей концентрации анионон может уменьшаться. [c.478]

Задачу определения скорости коррозии решают проще с помощью кинетической теории коррозии. В этом случае катодную и анодную поляризационные кривые снимают непосредственно на образце, коррозию которого изучают. Общую скорость коррозии выражают силой тока, отнесенной к единице всей поверхности металла, без разделения ее на катодные и анодные участки. При стационарном потенциале скорость коррозии (вырал<аемая силой тока анодного растворения металла), отнесенная ко всей его поверхности (т. е. включая и катодные зоны), должна быть равна скорости катодного процесса, например скорости выделения водорода. Последняя в случае снятия катодной поляризационной кривой будет равна силе тока, деленной на всю поверхность образца, включая анодные участки. Таким образом,если потенциал стационарен, то плотности тока для анодного и катодного ироцессов при указанном способе снятия поляризационных кривых должны быть оди-ипкопымп. При этом предполагают, тo омическими потерями можно пренебречь. [c.499]

Часто оба эти процесса (процесс электрокристаллизации и процесс анодного растворения металла) протекают достаточно быстро и не сопровождаются заметными перенапряжениями. Например, если опустить две медные пластинки в раствор медного купороса и включить электрический ток, то уже при малом напряжении происходит элeктp0литичe к0li растворение анода и осаждение меди на катоде. Как известно, на этом основано электрорафинирование (очистка меди электро-лизом). [c.635]

Идея о возможности образования ионов пониженной валентности при анодном растворении металлов высказывалась очень давно (1866 г.) и использовалась многими исследователями (см. п. 4). Так, опытное значение коэффициента = 2,303 RT/anF — 0,03 уравнения (365) для железа в растворах H2SO4 при валентности п = 2 дает значение коэффициента переноса а = 1 ( ), что устраняется, если принять в качестве определяющей одноэлектронную стадию процесса (472) или (475). Наиболее полное экспериментальное обоснование стадийности реакций растворения металлов было сделано В. В. Лосевым с сотрудниками (1955—1965 гг.). [c.229]