ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимическая коррозия и пассивность металлов Теория электрохимической коррозии. Общие положения из "Курс теоретической электрохимии" В настоящее время получили распространение никель-кадмиевые аккумуляторы. Конструкция их в СССР была разработана Б. А. Кособрюховым. [c.406] Основной принцип действия таких аккумуляторов тот же, что а у железо-никелевых аккумуляторов. [c.406] Отрицательный электрод изготавливается из порошкообразного кадмия с добавкой 22—25% железа. [c.406] Величина потенциала положительной пластинки после зарядки равна 0,607 в, а в среднем равна 0,53 в. Потенциал отрицательной пластинки в среднем равен —0,83 в. Электродвижущая сила аккумулятора при применении 20%-ного раствора КОН составляет 1,36 в и мало зависит от концентрации щелочи. [c.406] На рис. 163 показано, что при соприкосновении железа с медью образуется своего рода накоротко замкнутый гальванический элемент, отрицательным, растворимым полюсом которого является железо, а нерастворимым, положительным — медь. Железо, таким образом, растворяется в виде ионов Ре2+, а на меди происходит восстановление имеющихся около нее ионов. [c.407] В природных водах содержатся катионы Н+, Са2+, На+ и Mg +, а также растворенный кислород. Из них может быть разряжен лишь катион Н+ с выделением водорода и восстановлен кислород с образованием иона ОН . [c.407] Отметим, что в технике для предохранения котлов и различных баков от коррозии помещают в них полосы цинка, находящиеся в контакте с железными частями. [c.408] Для железа весьма опасно также возникновение разности потенциалов при контакте частей, подвергавшихся различной термической и механической обработке, при наличии пятен ржавчины и, в ряде случаев, при контакте с участками металла, окрашенными некоторыми минеральными красками. Такие краски, состоящие, например, из окислов металлов (РегОз, 2пО и т. д.), обладающих электропроводностью и дающих свой собственный потенциал, также могут быть вредными для металлов, когда краска сходит с части окрашенной поверхности и обнажает железо. Некоторые краски, хотя бы и нанесенные на металл сплошным слоем, оказываются для него бесполезными и даже вредными. [c.408] В качестве примеров красок, особенно предохраняющих от коррозии, укажем свинцовые белила, свинцовый сурик, цинковые белила, цинкхромат и хромовую зелень на растительной олифе. [c.408] Предохраняющее действие красок, если они наносятся сплошным слоем, зависит не только от электрохимических свойств, но также и от того, насколько способны они по своим механическим свойствам противодействовать проникновению воды и воздуха к металлу и насколько совершенна их адгезия на металле. [c.408] Независимо от случаев соприкосновения различных металлов, электрохимическая коррозия может возникать на внешне однородном металле, например на каком-либо изделии из стали или железа, в зависимости от особенностей его состава и обработки. Это обусловлено тем, что сталь на самом деле не однородна. В ее состав входят, как известно, графит в виде вкрапленных чешуек и аморфный уголь затем феррит (раствор углерода в а-железе), цементит или карбид железа — РезС аустенит — твердый раствор углерода в у-железе перлит — эвтектическая смесь феррита и цементита мартенсит — твердый раствор углерода в с.-железе, иного типа, чем феррит, — первый продукт распада аустенита при быстром охлаждении, входящий в состав закаленной стали, и др. [c.408] Некоторые сорта стали, как известно, отличаются тем, что содержат эти структурные составляющие, во-первых, в различных количествах и, во-вторых, в иных взаимоотношениях, причем их размеры и внешний вид представляют также характерные отличия (см. рис. 164 и 165). [c.409] С электрохимической точки зрения микроструктура какого-либо сорта стали, железа или чугуна представляет собой систему отдельных электропроводных частиц с различными потенциалами. Наиболее положительный потенциал в такой системе имеет графит и наиболее электроотрицательный — феррит или чистое железо. [c.409] Находясь в тесном соприкосновении друг с другом, эти частицы образуют целую систему коротко замкнутых электродов. Если поверхность чугуна приходит в соприкосновение с каким-либо раствором электролита, то возникает гальваническая мцкробатарея, составленная из элементов, соединенных часто без всякого порядка. Несомненно, что каждый из таких элементов способен проявлять определенную активность, выражающуюся, например, в растворении железа и выделении водорода на графите — положительном полюсе. Однако в большинстве случаев эти гальванические процессы в каждом данном участке системы противодействуют друг другу и только при благоприятном стечении обстоятельств некоторые токи остаются некомпенсированными. При отсутствии компенсации в отдельных участках начнется растворение железа, и таким образом работа микропар будет сопровождаться более или менее равномерной коррозией. [c.409] При рассмотрении микроструктуры стали (см. рис. 164) наблюдается совершенно иная картина, чем в случае чугуна. Это приводит уже заранее к предположению, что внутренние электрохимические свойства стали и, следовательно, зависящая от них склонность к коррозии будут иными. Способ обработки стали, а также присутствие в ней различных примесей, например никеля, меди, кремния, фосфора, серы и других элементов, значительно изменяет микроструктуру, а следовательно и силу микротоков. Поэтому естественно ожидать, что характер и интенсивность коррозии будут сильно меняться в зависимости от перечисленных обстоятельств. Какая из всех структур будет наиболее благоприятна для развития микротоков, далеко не всегда можно решить, исходя из теоретических соображений, так как это зависит от очень большого числа условий, учесть влияние которых часто весьма затруднительно без соответствующих экспериментов. [c.409] Тот же эффект образования синих пятен можно получить, накладывая на металл полоски фильтровальной бумаги, пропитанной раствором КзРе(СМ)б. [c.410] С целью количественного исследования микроэлементов можно вести опыты следующим образом. Железо покрывают равномерным слоем парафина, в котором сделаны узкие отверстия до самого металла, наполняемые затем 0,01 н. раствором КС1, и в них вводят платиновые проволочки. Этот прием дает возможность определить между отдельными участками разность потенциалов, которая достигает величины порядка 100 мв. Если образцы железа ржавеют быстро, то при этом разность потенциалов достигает большей величины, чем для более стойкого металла. [c.410] Эти основные положения электрохимической коррозии вполне применимы и к цветным техническим металлам и сплавам и даже к химически чистым металлам, так как последние обычно состоят из различных модификаций. [c.410] Такие разнородные кристаллы образуют на поверхности металла участки с различными электрохимическими свойствами, причем разность потенциалов образующихся микропар также вызывает явления коррозии, хотя и в меньшей степени, чем в химически неоднородных металлических системах. [c.410] Задача производства нержавеющего железа и стали сводится к тому, чтобы путем введения примесей, влияющих на микроструктуру металла, создать условия, неблагоприятные для возникновения микротоков. Такими полезными примесями, в особенности для стали, являются небольшие количества меди хром, никель и кремний хорошо предохраняют сталь от коррозии только при больших концентрациях. [c.410] Вернуться к основной статье