Электрохимическая коррозия. Коррозионные гальванические элементы. Пассивность металлов, страница 9

диффузионном и диффузно- кинетическом контроле коррозионного процесса.

Возникают аэрационные пары в результате неравномерного подвода кислорода к отдельным участкам поверхности металла. Т. е. отдельные участки металла

соприкасаются с растворами имеющими различные концентрации О₂. Мы имеем концентрационный кислородный элемент.

           Участки к которым облегчен доступ кислорода работают как катоды.

           В тоже время на менее аэрируемых участках протекает анодный процесс.

           Работой аэрационных паров обусловлен эффект усиленного разрушения металла в условиях неполного погружения.  

ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ

Пассивность металлов – состояние относительно высокой коррозионной стойкости,  вызванное торможением анодного процесса электродной коррозии. Повышенная коррозионная стойкость металлов может быть обусловлена различными причинами, в частности термодинамической устойчивостью, т.е. инертностью Ме, отсутствием в электролите деполяризатора или затрудненностью его доставки к поверхности Ме, торможением катодного процесса. Однако под пассивностью подразумевается только повышенная стойкоть, вызванная анодным торможением.

              Типичным примером или как принято называть классическим примером скорость коррозии                                   может служить резкое уменьшение скорости    

          г/м²час           10⁴                     коррозии Fe в растворе азотной кислоты с увеличением  ее концентрации, которую наблюдал впервые еще Ломоносов в 1738 году.

                                                                      Пассивность наблюдается в определенных

условиях у многих металлов.

 

                       

                                    ₄₀

                   HNO_{3              50                     %}

Характеристика пассивного состояния металла

            Наступление пассивного состояния металла характеризуется следующими

явлениями:

            а) режим уменьшения скорости коррозии;

            б) значительным смещением потенциала металла в положительную сторону

                              Fe  -(0,2-0,5) B     до  +(0,5-1) В

                              Cr  -(0,4-0,6) B     до  +(0,9) В

            Смещение потенциала указывает, что при наступлении пассивности затормаживается протекания анодного процесса электрохимической коррозии, т.е.высока степень анодного контроля.

Пассиваторая и депассиваторы

            Вещества или процессы, вызывающие в определенных условиях наступление

Пассивного состояния металла называются и пассивными факторами.

            Пассиваторами являются:

1.  Окислители: HNO₃, NaNO₃, NaNO₂, K₂Cr₂O₇, O₂;

2.  Анодная поляризация от внешнего источника тока или при работе данного металла, которая в определенных условиях т.е. при определенной плотности тока может вызвать наступление пассивного состояния металла

            При изменении внешних условий пассивный металл может перейти в активное состояние. Этот процесс называется депассивацией или активацией.

            Вещества или процессы нарушающие пассивное состояние металла илизатрудняющие наступление пассивности называют называют депассиваторами или активаторами.

            Депассиваторами являются:

1.  Восстановители: H₂, na₂SO₄, Na₂S₂O₃и др.

2.  Катодная поляризация.

3.  Некоторые ионы Cl, Br^-, I^-, SO₄ и др.

4.   Повышение температуры.

5.  Механическое разрушение пассивной поверхности металла, если Ме не находится в пассивирующей среде.

Теория пассивности металлов

            И связи с трудностью объяснения всей совокупности явлений происходящих при пассивации и депассивации металлов предложено много теорий.

            Наиболее распространенными и признанными являются две теории:

            - пленочная;

            -адсорбционная.

Пленочная теория пассивности металлов

            Пленочная теория пассивности металла объясняет пассивное состояние металлов возникновением тончайшей, часто невидимой защитной пленки продуктов взаимодействия металлов с окислителями.

            Чаще всего эта пленка представляет собой окислы

            Fe₃O₄  или Fe₈O₄  на  Fe  в  HNO₃

            Cr₂O₃  и  CrO₂  на  Cr   в кислых средах