ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Работа коррозионного гальванического элемента (явления поляризации и деполяризации) из "Защита металлов от коррозии" Выше отмечалось, что электрохимическая коррозия металлов характеризуется работой короткозамкнутых гальваноэлементов (гальванопар), возникающих на поверхности металла при взаимодействии его с электролитом. При этом на поверхности металла возникает множество анодных и катодных участков. Под влиянием разности потенциалов отдельных электродов возникает коррозионный ток. [c.26] Однако немедленно после замыкания гальванопары ток сильно падает и через некоторое время приобретает устойчивое значение 1. Следовательно, / /нач. Уменьшение тока при неизменном значении Я может быть объяснено лишь уменьшением начальной разности потенциалов — У коррозионного элемента вследствие прохождения через него тока. [c.26] НОСИТ название поляризация гальванического (коррозионного) элемента. [c.27] Явления поляризации отдельных электродов и гальванической пары в целом чрезвычайно тормозят работу элемента, в сотни и тысячи раз уменьшают скорость электрохимической коррозии, а потому изучению факторов, оказывающих поляризующее или обратное, деполяризующее, влияние на электродные про цес-сы уделяется большое внимание. [c.27] Анодная поляризация возникает вследствие а) отставания скорости перехода ионов металла в раствор от скорости отвода электронов от анода во внешнюю цепь (перенапряжение ионизации кислорода) б) малой скорости диффузии ионов от электрода в глубь раствора в) образования на поверхности анода пленок, нерастворимых электролите, возникновения анодной пассивности. [c.27] Катодную поляризацию вызывает а) отставание процесса снятия электронов от скорости их поступления на катод (перенапряжение реакции катодной деполяризации) б) замедленная диффузия деполяризатора из глубины раствора к при-электродному слою электролита или замедленный отвод продуктов восстановления деполяризатора. Зависимость потенциала электрода от плотности тока, выраженная графически, называется поляризационной кривой. На рис. 10 кривая А характеризует анодную поляризацию, а кривая Б — катодную поляризацию У и Уд —соответственно начальные потенциалы анода и катюда. [c.27] Для анодных процессов особенно крутой ход поляризационной кривой наблюдается в случае возникновения анодной пассивности, т. е. образования на поверхности анода пассивной пленки. [c.28] Для катодных процессов крутой ход поляризационной кривой наблюдается, например, в случае аильного торможения катодной деполяризации — доставкой кислорода к электроду. [c.28] При работе гальванопар на катодах идут электровосстановительные процессы — ассимиляция электронов катионами раствора или анионами раствора при увеличении их валентности находящимися в растворе нейтральными молекулами (Ог, СЬ, Н2О2), нерастворимыми окислами или гидратами, находящимися на поверхности катода, а также органическими соединениями. [c.28] Процессы разрушения металла в нейтральных электролитах, в атмосферных условиях и в слабокислых растворах в присутствии кислорода протекают в. результате катодного процесса с кислородной деполяризацией, т. е. при протекании реакций ионизации кислорода. Лишь коррозия черных и цветных металлов и сплавов под действием кислот, а также коррозия таких металлов, как магний и его сплавы (имеющих весьма отрицательный потенциал), даже в нейтральных электролитах протекают с водородной деполяризацией. [c.28] В щелочных средах вторая стадия заменяется ионизацией непосредственно молекул воды Н2О + е Наде + 0Н . [c.28] Потенциал выделения водорода на катоде равен сумме равновесного потенциала водородного электрода 1 в данных условиях и величины. Величина перенапряжения водорода сильно зависит от материала катода (природы металла), а также от примесей и состояния поверхности металла, возрастает с увеличением силы (плотности) катодного тока, уменьщается с повышением температуры электролита. [c.29] К типичным случаям электрохимической коррозии с водородной деполяризацией относятся коррозия магния и его сплавов в растворах хлористого натрия, железа и цинка в соляной и серной кислотах. [c.30] Катодный процесс, протекающий с кислородной деполяризацией, отвечает общей реакции Ог + 2НгО + 4е 40Н . [c.30] Общий процесс деполяризации складывается из двух процессов доставки кислорода к катоду довольно сложным путем, а именно Оа воздух Ог электролит - - -диффузия Ог К прикатодному слою электролита диффузия Ог через ирикатодный слой электролита к поверхности катода, и собственно катодной реакции деполяризации (перенапряжения ионизации кислорода). [c.30] В области —Р происходит преимущественный контроль перенапряжением ионизации кислорода —Р — катодный процеос, протекает при полном контроле кислородной деполяризацией Р—Q— преимущественный контроль диффузией кислорода и Q—О — преимущественный контроль водородной деполяризацией. [c.31] Наряду с приведенными соотношениями контроля имеется смешанный анодно-катодный контроль при заметной анодной пассивности, смешанный катодно-омический контроль при малой электропроводности электролита и больших размерах (протяженных) электродов, и смешанный катодно-анодно-омический контроль при склонности металла к пассивированию, большом сопротивлении электролита и беспрепятственном подводе кислорода, например в случае атмосферной коррозии. [c.32] Во многих случаях коррозии металлов вполне допустимо рассматривать корродирующую систему как двухэлектродный гальванический элемент, в котором один электрод является анодом, а другой — катодом. Однако в действительности коррозионная система содержит больше двух электродов и является многоэлектродной. Даже вполне определенная двухэлектродная система в условиях коррозии становится системой многоэлектродной под влиянием ряда внешних факторов коррозии (различная степень доступа кислорода к отдельным участкам поверхности металла, различная скорость движения электролита и т. п.). С электрохимической точки зрения поверхность металла, например стального образца, представляет. целую систему короткозамкнутых электродов, имеющих различные потенциалы (кристаллиты основного металла, карбид железа, включения серы, фосфора, кремния, низкоплавкая эвтектика по границам зерен и др.). При соприкооно.вении с коррозионной средой поверхность металла дифференцируется на анодные и катодные участки и важно знать, какие из электродов данной многоэлектродной системы являются анодами и какие — катодами. [c.33] В любой электрохимической системе аноды растворяются (корродируют) со скоростью, соответствующей величине установившегося на них тока, а катоды в общем случае остаются неизменными, поэтому решение проблемы многоэлектродного элемента имеет, наряду с теоретическим, также большое прак-гическое значение. Полное решение задачи, связанной с этим, включает расчет силы тока на каждом электроде многоэлект-родной системы. [c.33] Позднее в работах других советских исследователей, главным образом Н. Д. Томашова, было показано, что работа многоэлектродного элемента зависит от ряда не рассматриваемых нами факторов. [c.33] Вернуться к основной статье