Polarizare anodică - un potențial de polarizare a anodului într-o direcție pozitivă atunci când curentul anodic.
Luați în considerare un proces separat etapă anodic și de a determina gradul lor de participare la decelerarea generală a procesului anodic.
polarizare chimică. proces electrod la frânare din cauza dificultăților întâmpinate în cursul reacției de electrod este, în general numit electrod chimic polarizare. Într-un caz particular, dacă electrodul este anodic proces de dizolvare metal, adică proces de tranziție de metal în soluție pentru a forma un ion hidratat (ionizare metal) prin reacția:
întârzierea procesului anodic, din acest motiv poate fi numit ionizare de metal suprapotențialul.
Concentrarea de polarizare. și anume creșterea concentrației ionilor metalici intrinseci direct de pe suprafețele de electrod datorită decalajului difuziei ionilor metalici în adâncimea soluție de proces. potențial Bias acest motiv corespunde 0,059 lg C pentru ionii monovalenți și 0,029 lg C pentru ionii bivalenți (pentru t = 25 °), în care C - concentrație (mai activă) a ionilor metalici corespunzătoare în soluție direct de la suprafața metalului. Deoarece solubilitatea metalelor tehnice produse de coroziune, în special în mediu neutru, este mic, polarizarea polarizare concentrație substanțial nu este de așteptat coroziunea elementului de anod. În unele cazuri, introducerea de coroziune în soluția corozivă complexanți, legarea ionilor metalici complecși și ioni de dizolvare care reduc concentrația intrinsecă aproape de zero poate determina o reducere notabilă în polarizarea anodică. In acest proces, de asemenea, în mare măsură accelerată la coroziune.
Apariția pasivității anod. Multe metale în prezența unor oxidanți în soluție și în absența ionilor activi sunt capabili să formeze pelicule de protecție - devine pasiv. Polarizare anodică în anumite condiții poate facilita formarea de pelicule de protecție, și, prin urmare, va facilita metalul de tranziție în starea pasivă. Când o tranziție de stare anod inițială de metal pasivă în stare ionică a inhibat format filmul pasiv. potențialul anodic, în același timp, mutat foarte mult într-o direcție pozitivă. Amploarea capacității de deplasare observată pentru electrod de fier poate depăși 1. Decelerației procesului anodic datorită fenomenelor care vin anod pasivitate explicată viteză de coroziune mică a unui număr de metale și aliaje, în special, din oțel inoxidabil.
Catodică polarizare - această deplasare a potențialului catodului în direcția negativă în timpul trecerii curentului catodic. Progresul reacției catodice poate inhiba două procedee principale:
Chimică cu catod de polarizare, adică inhibiție din cauza problemelor de curgere a compusului de reacție cu depolarizer electroni D, de exemplu, o întârziere în fluxul de reacție:
Punctul crucial al procesului catodic este, prin urmare, de asemenea, numit reacția suprapotențial depolarizare catodic.
Frânarea în timpul furnizării către depolarizer suprafața catodului [D] sau retragerea din produșii de reducere depolarizer suprafață catodică [e - D]. Punctul crucial al procesului catod acest motiv numit polarizare concentrare a catodului. Orice proces de asimilare a electronului la catod, adică, Doar în procesul de recuperare a unei substanțe poate fi o reacție depolyariziruyuschey catodic.
Posibile tipuri de reacții depolarizare catodică atunci când procesele corozive sunt clasificate după cum urmează:
ioni depolarizare care migrează din soluție; ca urmare a reacției catodice are loc de descărcare sau modificați încărcătura ionică.
Depolarizarea molecule neutre în soluție. Ca rezultat, reacția catodică are loc formarea de anioni, de exemplu, oxigen sau halogen de ionizare.
Recuperarea de filme insolubile. de exemplu, oxizi sau hidrați.
Recuperarea compușilor organici.
Dintre toate posibilele reacții ale depolarizare catodic în practica coroziune cea mai importantă este, fără îndoială, reacția folosind aer ca oxigenul depolarizer.
Inhibitori (inhibitori) coroziune.
Unele substanțe adăugate la mediu coroziv, chiar și în cantități relativ mici, în anumite condiții determină o reducere semnificativă a ratei de coroziune. Astfel de substanțe sunt numite întârzietori sau inhibitori de coroziune.
In practica inhibitorilor de coroziune sunt găsirea utilizarea pe scară largă, în principal în sisteme cu volum constant sau mic actualizat de soluție, cum ar fi anumite aparate chimice, sisteme de răcire, boilere, etc. deosebit de mare utilizare în procesul de încetinire sunt din metal gravare pentru a elimina scara de oxid de suprafață sau rugina. În aceste cazuri, un formatat corect soluții pentru gravură. bun rugina dizolvare sau la scară, cu greu acționează asupra metalului. Acest fapt poate fi considerat ca o indicație indirectă a naturii electrochimice a majorității întârzietori, și anume efectul lor inhibitor asupra proceselor catodică și anodică în timpul dizolvării metalului și o influență relativ mică asupra mărimii lor proces de dizolvare chimică.
Eficiența încetinitorului este adesea exprimată prin valoarea efectului inhibitor (Z), care reprezintă raportul dintre viteza de dizolvare de metal a unui mediu coroziv neinhibitor (S0) la viteza de dizolvare a aceluiași material și în aceleași condiții, dar într-un inhibitor al (S) mediu coroziv, adică
Conform mecanismului de efectul său inhibitor asupra procesului electrochimic inhibitorilor de coroziune sunt împărțite în anod, catod și ecranare. și anume izolarea suprafeței metalice active. Conform inhibitorii de compoziție sunt împărțite în natură organică și anorganică. În conformitate cu condițiile în care acestea sunt utilizate, acestea pot fi împărțite în inhibitori ai soluțiilor și inhibitori volatili. oferind un efect protector asupra stării de coroziune atmosferică. Deoarece eficiența acțiunii inhibitor este puternic dependentă de pH-ul mediului, este posibil să le separe ca acide, alcaline și ingibitorydlya media neutră.
Mecanismul de acțiune este un număr semnificativ de inhibitori ai adsorbției inhibitor asupra procesului de frânare și de suprafață corodabil proceselor catodice si anodice ulterioare.
întârzietori organice, în plus față de organice agar coloizi tip, dextrină, adeziv organic sulfonate sunt numeroși compuși organici care conțin în moleculă grupe polare, cum ar fi aminele și sărurile lor, un număr de alți compuși organici azotați, precum aldehide, compuși heterociclici , tiouree, mercaptani, săruri de sodiu ale acizilor carboxilici aromatici, sărurile acizilor și alții alifatici cu greutate moleculară mare. au fost examinate cantitate mare de substanțe organice. Multe dintre ele dau un bun efect de coroziune inhibare a fierului și a altor metale, dar pentru numărul mare de inhibitori ai acestui efect este semnificativ numai în medii acide.
Mecanismul lor de acțiune pare să fie redus la adsorbție pe catozii de metal și de a crește valoarea supratensiunii hidrogen, iar pentru unele clase ale acestor inhibitori - adsorbție pe anozi și decelerarea procesului anodic. Mai mult, un număr de inhibitori organici inhibă coroziunea suprafeței datorită hidrofobizare la care moleculele de inhibitor sunt menținute forțe de adsorbție. În ciuda numărului mare petrecut în acest domeniu de cercetare, acțiunea inhibitorilor organici ai diferitelor clase de mecanism nu este pe deplin înțeles.
Inhibitorii organici sunt utilizate pe scară largă în decaparea acidă a metalelor, ușurând dizolvarea și oskaliny încetinind considerabil degradarea metalului de bază, pentru a proteja containerele metalice în timpul acizilor de depozitare și transport și, mai recent, pentru a proteja plantele parokotelnyh împotriva coroziunii prin apa de alimentare și abur.
Teoria membrană de pasivitate.
Cea mai dezvoltată teorie și bazate pe filmul de stare pasivă este teoria pasivitate a explica apariția stare pasivă cel mai subțire produse adesea invizibile folia de protecție de interacțiune a mediului, cu un metal. In cele mai multe cazuri, acest lucru este un film subțire pentru un compus metalic de oxigen. În cele mai multe cazuri, stabilirea stării pasive este posibilă detectarea prezenței filmelor foarte subțiri. Apariția stării pasive a metalului este în general indicată în mediile în care se poate presupune existența mediu metalic insolubil și produșii de reacție.
Puteți specifica trei cauze de rezistență la coroziune datorită filmelor de protecție de suprafață de screening.
Rezistență datorită izolării complete a suprafeței metalului din mediul de coroziune. Potențialul de electrod de metal, astfel, nu poate fi măsurată prin metode convenționale.
Rezistența datorată în primul rând la procesul de inhibare catodic. Potențialul electrodului cu puține schimbări, sau chiar câteva schimbări în direcția negativă.
Stabilitatea se datorează în principal decelerarea procesului anodic (reducerea activității suprafeței anodice și facilitează pasivare). O astfel de acoperire cu film de acțiune determină un potențial elevație marcat.
Din cele de mai sus, rezultă că nu orice film de oxid este o stare pasivă. Apariția statului pasiv este asociat doar cu posibilitatea de a forma filme insolubile direct pe site-urile anodice pe ele în timpul fluxului procesului anodic. Numai astfel de filme de protecție inhibă selectiv proces anodic și, prin urmare, să fie pe deplin filme pasivare. Film subțire solid invizibil întâlni, de obicei, această condiție, și tind să fie mai protectoare, oferind adesea o stare pasivă, decât cele groase straturi, în vrac, cum ar fi produsele secundare precipitate de coroziune.
potențial Offset în direcția pozitivă sub influența formării unui film pasiv poate fi, de asemenea, o stare pasivă anumit nivel criteriu de metal în condițiile date. Diferite metale prezintă un potențial individual de variații de film sub soluția matura direct în timpul măsurării potențialului.
În soluții alcaline (0,1M NaOH) multe metale tind să dea oxid insolubil și filme de hidroxid. În acest sens, un razblagorazhivanie potențial semnificativ atunci când curățare (sau, echivalent, modernizarea capacităților în formarea peliculei) vor fi observate în mai multe metale. În soluții de acid clorhidric (0,1 M), spre deosebire de cele mai multe metale nu formează pelicule insolubile, și, prin urmare, nu există nicio modificare apreciabilă a potențialului de matura - mediul nu este pasivizat cele mai multe metale.
Soluții și materiale de lucru.
Pentru funcționare eșantioane ST3 utilizate (stal3) într-o cantitate de 7 piese. Toate probele au fost curățate cu hârtie abrazivă, cântărit și fiecare probă a fost determinată de zonă, cu excepția celor care au fost proiectate pentru oxidare.
In acest studiu, am utilizat următorii reactivi:
- soluții de lucru de 0,1 M acid sulfuric, acid clorhidric, clorură de sodiu;
Soluție de oxidare: 0,1 dm 3 a fost de 50 g NaOH, 20 g de NaNO2, și 5 g de NaNO3.
pentru a determina proprietățile distribuției acoperire de protecție care rezultă și zonele anod-catod: HCI 0,15 M + 0,4 M CuSO4 + 10% NaCl; 3 g NaCl + 0,1 g de K3 [Fe (CN) 6] + 2-3 picături soluție de fenolftaleină în 100 cm3 de soluție.
pentru determinarea porozității: 100 cm3 dintr-o soluție de 1 g de K3 [Fe (CN) 6] 1,5 g NaCl.
inhibitor al procesului de coroziune 2 cm3 de acid alchilfosfonici 5 * 10 -3 M.
2. Prepararea filmului de oxid prin metoda alcalină.
Două probe au fost șlefuite, degresată, se spală cu apă distilată într-un pahar și drapat cu amestecul de oxidare. A fost încălzit la reflux și se menține reflux blând timp de 30 minute. Apoi sa oprit încălzirea, probele au fost îndepărtate, se spală minuțios cu apă distilată și se usucă un filtru. Astfel, o probă se fierbe în continuare în apă distilată timp de 10 - 15 minute, apoi scos și se filtrează din nou complet uscat.
3. Determinarea porozității pelicula de oxid.
Pentru a determina porozitatea filmului de oxid al probei a fost de 2: oxidat și non-acide. A fost aplicat la probele de filtrare uscate inmuiate soluție adecvată. Apoi se lasă să stea ceva timp, timp în care nu apar punctele albastre. se poate deduce din aceasta că stratul de oxid rezultat pe una dintre probele poroase.
Determinarea polarității și a potențialelor modele.