Потенциала кислородного

Для стабильного горения дуги необходимо, чтобы в ее столбе все время находились заряженные частицы, количество которых уменьшается вследствие рекомбинации. Ионизирующее действие материалов определяется не только величиной потенциала ионизации, но и упругостью пара данного соединения или простого вещества, так как упругость пара определяет скорость испарения и тем самым концентрацию легкоионизирующихся атомов в атмосфере дуги. Поэтому эффективный потенциал ионизации любой газовой смеси определяется не только потенциалом ионизации, но и концентрацией элементов в дуговом промежутке.

Температура столба дуги зависит от эффективного потенциала ионизации газов, заполняющих дуговой промежуток, плотности тока в электроде, напряженности поля, полярности и др.

Введение в состав электродных покрытий и флюсов элементов с низким потенциалом ионизации способствует быстрому зажиганию и устойчивому горению сварочной дуги за счет снижения эффективного потенциала ионизации газовой смеси.

него потенциала ионизации, а следовательно, и обрывную длину дуги.

Так как дуговой разряд существует обычно не в однородном газе, а в смеси газов и паров, находящихся при высокой температуре, то необходимо знание эффективного потенциала ионизации. Практика показывает, что в смеси газов в большей степени ионизируется газ с наименьшим и,-. Расчет эффективного потенциала термической ионизации смеси и0 был выполнен В.В. Фроловым.

Рис. 2.19. Изменение эффективного потенциала ионизации в системе паров К—Fe

Значения ф представляют собой периодическую функцию атомного номера элемента и примерно в 2 раза меньше потенциала ионизации того же вещества (рис. 2.22).

Индивидуальные кетосульфиды КСФ1-КСФ4 в сероводо-родсодержащих минерализованных средах характеризуются энергетическим эффектом торможения коррозии, так как наблюдается линейная зависимость 1§у от 0 (рис. 43). Применение этих соединений приводит к проявлению на поверхности стали \/,-эффекта и к увеличению потенциала ионизации атомов железа.

В колбе ионизационного датчика установлены три электрода: подогреваемый катод, анод и коллектор ионов. Электроны под действием электрического поля перемещаются от катода к аноду, создавая в приборе электронный ток. Так как потенциал между катодом и анодом выше потенциала ионизации газа, в датчике происходит ионизация, причем положительно заряженные ионы направляются к коллектору, создавая в его цепи ионный ток. При постоянной величине элек-

Потенциалы ионизации разных порядков. В табл. 6 величина потенциала ионизации водорода принята за единицу; порядок потенциала ионизации указывается индексом.

Электроотрицательностью атома называют его тенденцию образовывать отрицательно заряженный ион. Мерой электроотрицательности атома часто считают сумму потенциала ионизации / и электронного сродства Е.

Коррозия металлов с кислородной деполяризацией в большинстве практических случаев происходит в электролитах, соприкасающихся с атмосферой, парциальное давление кислорода в которой рог = 0,21 атм. Следовательно, при определении термодинамической возможности протекания коррозионных процессов с кислородной деполяризацией расчет обратимого потенциала кислородного электрода в этих электролитах следует производить, учитывая реальное парциальное давление кислорода в воздухе (табл. 34).

По достижении значения обратимого потенциала кислородного электрода (Уог)0бр в водных растворах начинается электролитическое выделение кислорода (кривая TRG на рис. 216).

Кислородная деполяризация термодинамически возможна в тех случаях, когда равновесный потенциал металла отрицательнее равновесного потенциала кислородного электрода в данных условиях. Значение последнего в нейтральных растворах, при 25° С может быть рассчитано по формуле

Однако, в отличие от водородного электрода, эта реакция не является строго обратимой, измеряемый потенциал может меняться во времени и имеет плохую воспроизводимость. Значение измеренного потенциала кислородного электрода значительно меньше рассчитанного равновесного. Тем не менее полезно знать направление изменения потенциала, например при изменении давления кислорода. Для иллюстрации возьмем два кислородных электрода, погруженных в водный раствор; левый контактирует с О2 при давлении 1 ат, а правый при 0,2 ат. Потенциал левого электрода:

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов.

тенциала, при котором ток уменьшается или остается постоянным. Для проверки этих данных выдерживают образцы при критическом потенциале в течение 12 ч и более, убеждаясь в отсутствии питтингов с помощью микроскопа с малым увеличением. При повышении содержания в нержавеющих сталях хрома и, в меньшей степени, никеля наблюдается сдвиг критического потенциала к более положительным значениям, что соответствует повышению устойчивости к питтингу [36, 371. Повышение критических потенциалов хрома и титана положительнее потенциала кислородного электрода в воздухе (0,8 В) согласно реакции

Коррозия котельной стали возможна до тех пор, пока потенциал кислородного электрода выше потенциала железного. Прекращения коррозии следует ожидать при снижении потенциала кислородного электрода до -0,539 В, т. е. на 1,235 В.

Вопрос о вероятном окислении ионов Fe2* в воде можно решить путем сравнения потенциала кислородного электрода с потенциалом

3. Металлы, потенциал которых отрицательнее потенциала кислородного электрода, термодинамически неустойчивы в воде, где растворен кислород, т. е. при контакте с водой и воздухом. В этом случае на металле протекает реакция окисления с одновременным восстановлением кислорода — образованием воды (анодный процесс) или перок сида водорода (катодный процесс).

Уравнения (5.11) и (5.16) удовлетворительно объясняют экспериментально установленные соотношения, для зависимости потенциала кислородного электрода от плотности тока, парциального давления кислорода над раствором и от концентрации водородных ионов.

Наконец, решив последнее уравнение относительно потенциала кислородного электрода, получим