Электрохимическая коррозия. Коррозионные гальванические элементы. Пассивность металлов, страница 6

                          в                                 концентрационная поляризация);

  i_A            б-в-пассивное состояние(этот скачок потенциала вызван образованием на поверхности металла защитной пассивной пленки).

          Высокая коррозионная стойкость ряда металлов и сплавов в некоторых электролитах объясняется явлениями анодной пассивности.

          К этому вопросу мы еще вернемся.

                                              Катодная поляризация

Т.е. катодный процесс ассимиляции электронов отстает от поступления на катод электронов, что приводит к увеличению отрицательного заряда-смещению

потенциала катода в отрицательную сторону. Катодная поляризация вызывается следующими причинами.

1.  Химическая поляризация– это торможение за счет трудности протекания

самой реакции деполяризатора с электронами

D + ne        [Dne]

  Все это можно назвать перенапряжением реакции катодной деполяризации.

2.  Концентрационная поляризации вызывается замедленностью диффузии

деполяризатора из раствора к поверхности катода  и продуктов катодной реакции

в обратном направлении.

              Возможные реакции катодной поляризации при коррозионных процессах

классифицируются следующим образом. 

                                         1). Деполяризация ионами

а) разряд катионов                        H⁺ +e         1  2H₂

Cu²⁺ +2eCu

 б) уменьшение валентности       Fe³⁺+eF²⁺

     катиона                                      Sn⁴⁺+2eSn²⁺

в) увеличение валентности          S₂O₈^2-+2eS₂O₈^4-      2SO₄^2-

                                         2) Деполяризация нейтральными молекулами

                                                        Вr₂+ 2e         2Br^-

                                                        O₂ +4e         4OH

                                          3) Восстановление нерастворимых пленок

                                                        F₂O₄ +2e+ H₂O        3Fe +2OH ^–

                                                                  4) Восстановление органических соединений

Из всех перечисленных нами возможных реакций катодной деполяризации наиболь-

шее значение в практике коррозии имеет реакция деполяризации с кислородом воздуха. Коррозия с O₂D.

                    Коррозионные процессы с кислородной деполяризацией

         Наибольшее количество случаев коррозии металлических конструкций в ат-

мосфере, воде, в нейтральных и слабокислых растворах сопровождается главным образом кислородной деполяризацией

                                                     

                                                        O₂+4e+4H⁺ =  2H₂O - кисл

                                                        O₂+4e+2H₂O= 4OH –нейтр. и щел.

 

             О₂D    т/д  возможна в тех случаях, когда ( φ_Ме)_равн,< (φ_О2)_равн в этих условиях

                                                     (φ_О2)_равн= φ_О2⁰+=(RT/_O2/ а_OH^4-)

              где     φ_О2⁰-стандартный потенциал при 25^оС  равный 0,401 В и

                        Р _O2=1, а_ОН^-=1.

          Значения равновесных потенциалов кислородного электрода в зависимости от РН и  Р _O2 при 25 ^оС

Р O2,кН/м2(атм)	0	7	14
21,3(0,21)          101	+1,218            +1,229	+0,805       +0,815	+0,391         +0,401

           Катодный процесс кислородной деполяризации включает в себя ряд

последовательно протекающих стадий, из которых наиболее затруднительными являются

1)  диффузия кислорода (в спокойных электролитах);

2)  ионизация кислорода(при больших скоростях подвода кислорода, сильно-перемешиваемых растворах).

Иногда наблюдается соизмеримая заторможенность обоих стадий.

                  Общая кривая катодной поляризации имеет следующий вид и является

         -V                                  В                    суммарной  из трех кривых.

              3                      2                          1 – поляризация при ионизации кислорода;

                                                                    2-   концентрационная поляризация;
                                  Б                               3-   поляризация при разряде ионов водорода.