Смекни!
smekni.com

Коррозия металла 2 (стр. 4 из 4)

Следовательно, при определении термодинамической возможности

протекания коррозионного процесса с кислородной деполяризацией

следует производить учитывая реальное парциальное давление

кислорода в воздухе (см. табл.). Т.к. значения (V ) очень

положительны, то условия соблюдаются в очень многих случаях. В

следующей таблице приведены значения ЭДС и изменения

изобарно-изотермических потенциалов коррозионных процессов с

кислородной деполяризацией:

Me + n/2HO + n/4O = Me(OH)

Металлы Твердый продукт (E ) =V G ккал/г эквМе

коррозии =V - V

Mg Mg(OH) +3,104 -71,6

Mn MnO +2,488 -25,6

Zn Zn(OH) +1,636 -37,7

Fe Fe(OH) +1,268 -29,3

Fe Fe(OH) +1,164 -26,3

Cu CuO +0,648 -17,3

Cu Cu(OH) +0,615 -14,2

Ag AgO +0,047 -1,1

Сопоставляя эти данные с данными по водороду

Р (атм) рН=0 рН=7 рН=14

5*10 +0,186 -0,288 -0,642

1 0,000 -0,414 -0,828

позволяет указать на, то что кислородная деполяризация более

термодинамически возможна чем водородная деполяризация.

Изучение восстановления кислорода на неблагородных металлах

(а именно они представляют наибольший интерес с точки зрения

коррозии) затрудняется тем, что при катодной поляризации

электрода металл может иметь потенциал более положительный, чем

равновесный и, следовательно, подвергается окислению (ионизации).

При катодной поляризации в определенном интервале потенциалов

будут происходить одновременно два процесса восстановление

кислорода и окисление металла. Окисление металла прекратится

когда потенциал металла будет равен или станет отрицательнее

равновесного потенциала металла. Эти обстоятельства затрудняют

изучение процессов кислородной деполяризации.

Схема кислородной деполяризации.

Каждый процесс с кислородной деполяризацией включает

следующие последовательные стадии:

1) Растворение кислорода воздуха в растворе электролита.

2) Транспортировка растворенного кислорода в растворе

электролита (за счет диффузии или перемешивания) к слою Прандтля.

3) Перенос кислорода в части слоя Прандтля ( ) в

результате движения электролита.

4) Перенос кислорода в диффузионном слое электролита

толщиной или в пленке продуктов коррозии металла к катодным

участкам поверхности.

5) Ионизация кислорода:

а) в нейтральных и щелочных растворах

б) в кислых растворах

6) Диффузионный или конвектный перенос ионов ОН от катодных

участков поверхности корродирующего металла в глубь электролита.

П - слой Прандтля, -диффузионный слой, К катодный участок

В реальных условиях коррозии металла наиболее затрудненными

стадиями процесса являются:

а) реакция ионизации кислорода на катоде. Возникающую при

этом поляризацию называют перенапряжением кислорода. Говорят, что

процесс идет с кинетическим контролем.

б) Диффузия кислорода к катоду, либо перенапряжение

диффузии. В этом случае, говорят, что процесс идет с диффузионным

контролем.

Возможны случаи когда обе стадии - ионизация кислорода и

диффузия кислорода оказывают влияние на процесс. Тогда говорят, о

кинетически-диффузионном контроле.

Перенапряжение ионизации кислорода.

Перенапряжение ионизации кислорода чаще всего появляется в

сильно перемешанных растворах, при интенсивной аэрации раствора

(баротаж воздуха и др.), при наличии на металле тонкой пленки

электролита (влаги) как и в случае с любой другой катодной

реакцией восстановление перенапряжение ионизации кислорода

зависит от катодной плотности тока, материала катода, температуры

и некоторых других факторов.

При очень малых константах тока i<10 А/м, когда скорости

частных реакции i и i соизмеримы

а перенапряжение ионизации кислорода линейно зависит от плотности

тока:

где к постоянная зависящая от материала и состояния

поверхности катода, температуры и прочего.

Если плотность тока достаточно высока i> А/м то

перенапряжение ионизации кислорода является линейной функцией lgi

т.е. имеет место зависимость тапа уравнения Тафеля

где а - постоянная зависящая от молярности катода его

состояния, Т и пр., численно а=h при i=1; b постоянная зависящая

от механизма возникновения перенапряжения. При заторможенности

только реакции взаимодействия кислорода с электроном

b=

Зависимость перенапряжения ионизации кислорода для ряда

металлов измеренная Томашовым:

Зависимость пренапряжения ионизации кислорода на металлах в

растворе: 0,5NaCl + 0,005MNaCO + 0,005MNaHCO (pH=9,2) в атмосфере

кислорода при 20 С, раствор перемешивался а) в координатах б) в

координатах .

Катодная реакция ионизации кислорода состоит из цепи

последовательных элементарных реакций, т.е. протекает стадийно:

а) образование молекулярного иона кислорода

б) образование пергидроксила

в) образование пергидроксила иона

г) образование перекиси водорода.

д) восстановление перекиси водорода до гидроксил иона и

гидроксил-радикала

е) Восстановление гидроксил-радикала до гидроксил иона

Для ряде металлов (Fe,Cu,Au,Pt) при 25 С const b=0.10..0.13.

Это свидетельствует о том, что причиной перенапряжения ионизации

кислорода является замедленность элементарной реакции ассимиляции

одного электрона (n=1). Для кислых растворов такой реакцией

является, по видимому, образование молекулярного иона кислорода

(а), а для щелочных сред - образование пергидроксил-иона (в).

Информация для данного реферата взята из следующих книг и следов-

ательно нехватающих картинок и формул можно взять из них:

Исаев "Коррозия металлов..." и Жук "Курс коррозии и защиты

металлов" Если ничего не изменилось то в РГБ( ленинка) он имеет

номер Б68-66/263 или его новое издание, лежащее в картотеке где-то