Восстановление окислительного

Одно из принципиальных различий между этими двумя механизмами коррозии металлов заключается в том, что при электрохимической коррозии одновременно происходят два процесса: окислительный (растворение металла на одном участке) и восстановительный (выделение катиона из раствора, восстановление кислорода и других окислителей на другом участке металла). Например, в результате растворения цинка в серной кислоте образуются ионы цинка и выделяется газообразный водород; при действии воды железо переходит в окисное или гидроокис-ное состояние и восстанавливается кислород с образованием гидроксильных ионов. При химической коррозии разрушение металлической поверхности осуществляется без разделения на отдельные стадии и, кроме того, продукты коррозии образуются непосредственно на тех участках поверхности металла, где происходит его разрушение.

Гатос [20] показал, что оптимальное игнибирование стали в воде с рН = 7,5, содержащей 17 мг/л Nad, происходит при концентрациях, превышающих 0,05 % бензоата натрия или 0,2 % натриевой соли коричной кислоты. С использованием радиоактивного изотопа 14С в качестве индикатора, на поверхности стали, погруженной на 24 ч в 0,1, 0,3 и 0,5 % растворы бензоата натрия, было обнаружено, соответственно, всего лишь 0,07, 0,12 и 0,16 мономолекулярного слоя бензоата (0,25 нм2, фактор шероховатости 3). Эти данные подтверждают полученные ранее [12] результаты измерений в бензоате с использованием индикатора 14С. Чтобы объяснить, почему столь малое количество бензоата на поверхности металла может увеличивать адсорбцию кислорода или в определенной степени уменьшать восстановление кислорода на катодных участках, требуются дальнейшие исследования. Этот эффект характерен именно для катодных участков на железе, так как при контакте железа с золотом в 0,5 % растворе бензоата натрия восстановление кислорода на золоте, видимо, не замедляется, и железо продолжает корродировать.

Восстановление кислорода — почти всегда возможный катодный процесс. Если равновесный потенциал металла отрицательнее потенциала не только кислородного, но и водородного электрода, то наблюдаемая картина будет отвечать диаграмме на рис. 3. Металл

Обычно в условиях коррозии выделение водорода лимитируется кинетическими ограничениями, а восстановление кислорода — диффузионными. Как уже отмечалось выше, в присутствии индивидуальных адсорбционных ингибиторов следует ожидать значительно более эффективного подавления процесса выделения водорода, т. е. уменьшения величины г'н2- Поэтому большинство катионноактив-ных ингибиторов (пиридины, амины и др.) оказываются менее действенными в условиях смешанной или кислородной деполяризации, чем при коррозии с чисто водородной деполяризацией, а экспериментальные коэффициенты торможения соответственно ниже, чем рассчитанные по уравнению (59). Значения ур, совпадающие с

При более отрицательных потенциалах (участок б) скорость процесса увеличивается, что связано с восстановлением другого окислителя. Например, на первых двух участках (а, б) происходит восстановление кислорода, а на участке в — восстановление водорода из молекул воды в нейтральных или ионов Н3О+ в кислых средах.

где Xi — содержание легирующего элемента I, %; Q (- — его токоот-дача; Q' • — токоотдача основного металла. У обычных протекторов нужно учитывать только Zn, Al, Mg, потому что все другие легирующие элементы присутствуют лишь в виде следов. Мягкое железо соответствует химически чистому железу (Fe). В качестве примера для Х-ме-раля по табл. 7.3 при подстановке значений *Ai=97,3 и xZn=2,\ и данных из табл. 7.1 расчет дает a'i = 0,98. Аналогичным образом были рассчитаны значения а,\ в табл. 7.2 — 7.4. Коэффициент «2 учитывает выход по току, который в конечном счете обусловливается тем, что ток / по реакции, описываемой уравнением (2.10), меньше, чем частичный ток IA, вызывающий растворение металла протектора. Разность является суммой катодных частичных токов IK, которые учитывают восстановление кислорода по уравнению (2.17) или выделение водорода по формуле (2.19). В суммарную реакцию может также включаться возможное промежуточное образование ионов металла анода аномальной валентности по формуле

Рассмотрим коррозию низколегированной стали в водных растворах. В морской воде, насыщенной кислородом, катодная реакция представляет собой восстановление кислорода, а анодная реакция протекает следующим образом:

— характера окружающей среды, который определяет, будет ли восстановление кислорода или выделение водорода преобладать в катодной реакции;

Поляризационные кривые для меди М4 и латуни Л62 представлены на рис. III. 14. Анодная поляризация при растворении меди наблюдается лишь при малых плотностях тока; с увеличением значений плотности тока растворение меди и латуни происходит без какой-либо поляризации. Восстановление кислорода при потенциалах от 0 до 0,5 в протекает на меди легче, чем на латуни. Однако при более отрицательных потенциалах, когда становится возможным восстановление водорода, этот процесс протекает с большей скоростью на латуни.

В кислом растворе наряду с реакцией выделения водорода возможно также восстановление кислорода и скорость коррозии может быть выражена уравнением:

Иногда щелевая коррозия может быть вызвана просто тем, что в щели задерживается коррозионно-активная жидкость, когда вся поверхность уже высыхает. Однако и в этом случае, если окружающая поверхность металла тоже находится в растворе, жидкость в щели отличается своим застойным состоянием. В результате коррозии условия внутри •• щели могут измениться: например^может уменьшиться рН, а концентрация хлорида — возрасти, и, как следствие, внутри щели коррозивность среды станет выше, чем снаружи (рис. 21). При установлении стационарных условий анодное поражение металла обычно происходит вблизи горловины щели, а катодное восстановление кислорода из окружающей среды — на наружной поверхности металла:

1) химическая коррозия — взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте (например, окисление магния при нагревании на воздухе).

Химическая коррозия металлов — самопроизвольное взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Этот тип коррозии наблюдается при действии на металлы сухих газов (воздуха, продуктов горения топлива и др.) и жидких неэлектролитов (нефти, бензина и др.) и является гетерогенной химической реакцией жидкой или газообразной среды (или их окислительных компонентов) с металлом.

Преобладающим механизмом коррозии металлов в неэлектролитах является химический, т. е. окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают

Электрохимическая коррозия металлов представляет собой самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие электрохимического взаимодействия их с окружающей электролитически проводящей средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала металла.

Этот тип коррозии наиболее распространен. Он имеет место при взаимодействии металлов с жидкими электролитами (водой, водными растворами солей, кислот и щелочей, расплавленными солями и щелочами) и является гетерогенной электрохимической реакцией электролитов с металлами. Однако в принципе не исключена возможность и химической коррозии металлов в электролитах, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента (молекул или ионов) электролита происходят в одном акте, скорость которого не зависит от величины электродного потенциала металла, с образованием соединений и их последующим растворением.

Электрохимический механизм в виде протекающей с участием свободных электронов электрохимической реакции, при которой ионизация атомов металла [см. уравнение (271)] и восстановление окислительного компонента коррозионной среды [см. уравнение (326) ] проходят не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала металла, имеет место в подавляющем большинстве случаев коррозии металлов в электролитах и является, таким образом преобладающим.

Химическая коррозия металлов представляет cooofi самопроизвольное разрушение металлов вследствие химической реакции их со средой - неэлектролитом, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионное среды происходят в одном акте.

Электрохимическая корроаил металлов представляет собой самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие электрохимического взаимодействия их с окружавшей электролитически проводящей средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среди протекает не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала металла.

Электрохимической коррозией металлов называется их самопроизвольное разрушение вследствие электрохимического взаимодей -:твия с окружающей электрически проводящей средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала металла. Электрохимическая коррозия сопровождается протеканием электрического тока.

* Приведенное авторами определение химической коррозии металлов не вскрывает сущности этого процесса, так как гетерогенным является любой коррозионный процесс. Химическая коррозия металлов — это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. — Прим. ред.

* Определение электрохимической коррозии металлов также не указывает на отличительные особенности этого процесса. Электрохимическая коррозия металла — это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте, а их скорости зависят от электродного потенциала.