Поляризации электродов

/ — электролитическая ячейка; 2 — исследуемый электрод; 3 — вспомогательный электрод с большой поверхностью для пропускания через ячейку переменного тока; 4 — вспомогательный электрод для поляризации электрода 2 постоянным током; 5 — генератор переменного тока; 6 — нуль-инструмент переменного тока (осциллограф)

Если бы. медный электрод был анодно поляризован, концентрация иона меди на поверхности электрода была бы выше, чем в толще раствора. Тогда отношение aCu,+/(aCn*+)s становится меньше единицы и ?2 — Ег по уравнению (1) меняет знак. Другими словами, концентрационная поляризация на аноде смещает его равновесный потенциал в отрицательном, катодном направлении, противоположном направлению изменения потенциала при катодной поляризации электрода. Для медного анода верхнее предельное значение концентрационной поляризации соответ-

Катодное восстановление производят путем катодной поляризации электрода в исследуемой коррозионной среде [28]. При потенцио-статических измерениях катодное восстановление целесообразно проводить при потенциалах отрицательнее стационарного на 100-200 мВ, выдержка не должна быть слишком длительной во избежание наводороживания металла.

Как видно, при поляризации электрода плотностью тока i = = 1 • 10~6 А/см2 (см. рис. 64, а) потенциал сначала плавно облагораживается, что указывает на пассивирование поверхности электрода. По достижении определенного потенциала на кривой потенциал -

Катодное восстановление проводится путем поляризации электрода в рабочем растворе непосредственно в ячейке, выдерживанием в течение 20—• 30 мин при потенциале, значение которого на 100—200 мВ смещено в область отрицательных значений по отношению к стационарному.

Отбросим теперь ограничение относительно величины поляризации электрода, предположив, что на этот раз она достаточно велика. Если сдвиг потенциала происходит в положительную CT^poHj/jrajip'fBQjl:^^

крахмал (рис. 111-19)*. Следует заметить, что с увеличением концентрации иона йода область перепассивации и потенциал начала выделения элементарного йода смещаются в отрицательную сторону. В области пассивации реакция (II1-3) не протекает. Это подтверждается тем, что раствор после анодной поляризации стали 1Х18Н9Т в данной области не синеет, несмотря на то, что во время испытаний через электрод было пропущено электричества в три раза больше, чем при анодной поляризации электрода в области перепассивации. Поскольку на скорость анодного процесса ионы йода и хлора влияют одинаково, участие ионОв йода в электродной реакции дополнительно свидетельствует о том, что ионы галогенов, в том числе и ионы хлора выделяются на поверхности стали 1Х18Н9Т в области перепассивации.

анодного процесса, уменьшение поляризации электрода при пере-

Потенциал нулевого заряда поверхности, по А.Н. Фрумкину, характеризуется таким значением, при котором на поверхности металла отсутствует двойной ионный слой. В зарубежной литературе он известен как потенциал максимума электрокапиллярной кривой или потенциал Липпма-на. Потенциал нулевого заряда легко получить путем поляризации электрода. При этом признаком отсутствия заряда на поверхности металла может являться следующее: максимумы поверхностного натяжения, ад-

Электрохимическая защита является способом противокоррозионной защиты металлических материалов, основанным на снижении скорости их коррозии путем смещения потенциала до значений, соответствующих крайне низким скоростям растворения. Сущность метода состоит в уменьшении скорости электрохимической коррозии металла при поляризации электрода от источника постоянного тока или при контакте с добавочным электродом, являющимся анодом по отношению к корродирующей системе.

Depolarization — Деполяризация. Уменьшение поляризации электрода.

Явления поляризации электродов наблюдаются как в гальванических элементах, так и в электролизерах, т. е. при прохождении через электроды постоянного электрического тока независимо от его происхождения (генерации тока в результате работы гальванического элемента или его подвода от внешнего источника к электролизеру).

В случае плотных, практически беспористых покрытий система замкнута на сравнительно высокое омическое сопротивление, потенциал определяется потенциалом покрытия, характер коррозионного разрушения - электрохимическим поведением самого покрытия. Однако все покрытия имеют пористость, величина которой, как правило, возрастает во времени при взаимодействии с коррозионными средами. По мере роста пористости растет роль контакта составляющих биметалла вследствие возникающего тока и поляризации электродов. Скорость коррозионного растворения обусловливается величиной эффективно действующей в данной среде разности потенциалов.

Методика электрохимических исследований состояла в измерении поляризации электродов из стали 20ХНЗА при изменяющейся плотности поляризующего тока. На рис. 52 и 53 приведены

1. По заданным поляризационным кривым и площадям электродов строятся кривые полной поляризации электродов (способ их построения указан в разд. 2.1.2 и на рис. 2.1); при этом для электрода с наиболее отрицательным значением стационарного потенциала строится только анодная кривая, для электрода с наиболее положительным значением стационарного потенциала — только

Основной причиной поляризации электродов при пропускании через них тока является более медленное течение электрохимических реакций по сравнению со скоростью отвода или притока реагирующих частиц, и поэтому, для того чтобы через систему мог протекать ток определенной силы, электроду необходимо сообщить избыточную энергию, т. е. сдвинуть его потенциал с равновесного значения. Такое смещение потенциала электрода при прохождении через него тока называется поляризацией. При анодной поляризации значение потенциала смещается в сторону положительных, а при катодной —• в сторону отрицательных значений.

Характеристики элементов измеряют по двум схемам. В первом случае электроды замыкаются только один раз в сутки в момент измерения. Это позволяет наблюдать изменение свойств лакокрасочных покрытий под действием электролита без поляризации. Во втором случае характеристики элементов снимают в условиях постоянной поляризации электродов, что имитирует поведение поврежденного лакокрасочного покрытия.

Существенное влияние на потенциал растворения оказывает содержание в электролите растворенных газов и скорость перемещения электролита относительно металлической стенки, так как это определяет стойкость пассивирующих слоев и процессы поляризации электродов.

Скорость коррозионных процессов зависит от многих факторов и может быть измерена величиной тока в работающем гальваническом элементе. Величина тока определяет условия поляризации электродов гальванического элемента, и, как правило, поляризация электродов снижает со временем разность потенциалов действующего гальваниче-

ной несжимаемой жидкости, создается в слое воды постоянной толщины (10-^25 мм). Вода наливается в плоскую ванну из непроводящего материала (обычно прямоугольной формы). Электрический ток проходит между электродами, расположенными на противоположных краях ванны. Небольшое количество солей и углекислоты, имеющееся в водопроводной воде, обеспечивает ей достаточную проводимость. Во избежание поляризации электродов при электролизе воды к ним подводят низкочастотный переменный ток; обычно используется

Измерение поверхностного, как и объемного сопротивления или электропроводности производится при помощи электрометра, питаемого постоянным током. Однако явление поляризации вызывает довольно быстрый спад силы тока, что приводит к искажению значения величины электропроводности стекла (глазу. ри). Один из способов избежать это нежелательное явление состоит в том, что постоянный ток, пропускаемый через электроизмерительную схему, преобразуется в переменный ток определенной частоты. Таким образом, непосредственно через самое стекло (глазурь) Течет переменный ток, не вызывающий поляризации электродов.

Для уменьшения поляризации электродов переходят от постоянного тока к переменному. В случае прохождения через измерительную ячейку переменного тока явление поляризации примерно на два порядка меньше влияет на результат измерения электропроводности, причем с ростом частоты тока обусловленная поляризацией погрешность измерения снижается.