Электрохимическая коррозия. Коррозионные гальванические элементы. Пассивность металлов, страница 10

            Эта пленка образуется, как правило, в качестве первичного нерастворимого продукта анодного процесса, она электропроводна и играет роль катода. Анодный процесс протекает в порах пленки. Под воздействием очень большой плотности тока через поры в раствор в небольшом количестве ионы металла высшей валентности Fe³⁺ или Cr³⁺. Эти ионы образуют нерастворимые соединения, которые закрывают поры. Образование новых пор происходит в местах растворения пленки или ее катодного восстановления.

            Коррозионная стойкость металла в пассивном состоянии зависит от совершенства образующей пленки, количества и размера пор. Устойчивость пассивного состояния определяется устойчивостью защитной пленки в данных условиях.

Адсорбционная теория пассивности металлов

            Адсорбционная теория пассивности металлов предполагает возникновение на металлической поверхности мономолекулярных адсорбционных слоев кислорода, окислителя или других веществ.

            Защитное действие адсорбированного кислорода поверхности связано со значительным электрохимическим торможением анодного процесса растворения металла. Адсорбционно-ионный двойной электрический слой , образующийся при адсорбции атамов кислорода вместо ионов двойного электрического слоя, сдвигает электродный потенциал металла к более положительным значениям. Работа выхода иона металла в раствор при этом повышается или уменьшается скорость растворения металла. Для объяснения всех явлений, наблюдаемых при пассивности

металлов, необходимо сочетание  этих двух теорий пассивности, которые не исключают, а дополняют друг друга.

Ме                       Ме

Перепассивация металлов

                 Пассивное состояние металлов вызывается окислителями или анодной поляризацией. При этом устойчивость пассивного состояния зависит от концентрации окислителя и значений потенциалов металла при анодной поляризации.

                 Превышение оптимальных условий пассивации приводит к возрастанию скорости коррозии.

                 Нарушение пассивности металлов при окислительном воздействии коррозионной среды или при сильной анодной поляризации называется перепассивацией.

                 Fe   при увеличении концентрации HNO₃ более 94 %

                 При потенциале более 0,6 В  Ni  в  1 н  K₂SO₄

                 Некоторые исследователи объясняют явления перепассивации тем, что при определенных условиях, т.е. при достаточно высоких анодном и окислительно-восстановительном потенциалах среды, изменяется характер анодного процесса.

                 Начинают образовываться ионы металла, дающие растворимые или неустойчивые соединения. Это приводит к нарушению пассивного состояния и увеличению скорости коррозии. Ионы высших валентностей могут переходить в устойчивое состояние за счет восстановительных процессов.

Характер анодных процессов на металлах в различных по состоянию

   Активное            Пассивное                   Перепассивация

   состояние           состояние

                 Перепассивация при адсорбционном характере пассивности обусловлена ухудшением защитных свойств адсорбирующего слоя кислорода.

                 Разберем значение пассивности металлов.

                 Пассивное состояние металлов имеет большое практическое значение т. к. коррозионная стойкость ряда металлов обусловлена их пассивностью

                 Например,  Al  b Mg   в воздухе и воде.

                 Корроионную стойкость металлов можно увеличить легируя их другими, более легкопассивирующими металлами.

                 Стали легируются Cr или Cr и Ni.