ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозия многоэлектродных элементов из "Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы Издание 3" Еще в 1930 г. швейцарский т Н /дм - мин физико-химик Де-ля-Рив установил основные закономерности зависимости процесса растворения цинка в кислоте от наличия в нем примесей. Де-ля-Рив сделал предположение, что при погружении цинка в раствор кислоты на поверхности металла возникают многочисленные элементы микроскопических размеров, причем роль анодов играет цинк, а роль катодов — примеси более благородных металлов (Ее, Си, 5п и др.). [c.51] Де-ля-Рив еще тогда обратил внимание на то, что увеличение числа микрокатодов на поверхности цинка приводит к ускорению процесса коррозии в кислоте. [c.51] В зависимости от характера и количества примесей коррозионный процесс протекает с различной скоростью, как это показано на фиг. 22. [c.51] Анализ большинства практических случаев коррозии подтверждает, что коррозионный эффект связан с возникновением на поверхности металла микро- или макрокоррозионных пар. Неравномерный характер коррозионного разрушения обычно связан с работой макропар, более равномерно корродируют микрогальванические элементы. [c.51] В 1922 г. Н. А. Изгарышевым было отмечено, что с коррозионной точки зрения сталь и чугун представляют собой систему коротко-замкнутых гальванических элементов с различными электродными потенциалами. Короткозамкнутые системы многоэлектродных элементов наиболее распространены в коррозионной практике и изучение вопроса о механизме коррозии таких систем позволяет помимо решения теоретических вопросов, также правильно осуществлять конструирование химической аппаратуры или отдельных узлов аппаратов и изделий. [c.51] Пунктир — возможное продолжение кривой для абсолютно чистого, электрохимически гомогенного Zn. [c.51] Первая попытка решить вопрос о работе многоэлектродных систем, применительно к трехэлектродной системе, была сделана Г. В. Акимовым в 1930 г. Им тогда было высказано соображение, которое сводилось к тому, что в данной системе электрод является анодом или катодом в зависимости от того, будет ли его потенциал больше или меньше полусуммы потенциалов других электродов с наиболее отличающимися в данной среде эффективными потенциалами (наиболее положительный и наиболее отрицательный). В первом случае электрод будет работать как катод, во втором — как анод. [c.52] На фиг. 23 схематически показаны результаты работы системы А1 — Сс1 при постепенном подключении трех других электродов РЬ, 2п и Р1. В положении а алюминий —анод, кадмий — катод. В положении б свинец, являясь более сильным катодом, чем кадмий, превращает последний в анод, алюминий остается анодом. В положении в цинк, являющийся сильным анодом, превращает как кадмий, так и алюминий в катоды свинец остается катодом и усиливает свою работу. В положении г подключена платина алюминий и кадмий ослабляют свою работу, но остаются катодами, цинк усиливает свою работу как анод. Если к системе присоединить еще один катод, например, медный электрод, то алюминий и кадмий можно перевести в аноды. [c.52] Поскольку наибольший интерес в коррозионной практике представляют короткозамкнутые системы, мы разберем здесь простейший случай такой системы — случай с тремя короткозамкнутыми электродами. [c.53] Для трехэлектродной системы совершенно очевидно, что электрод с наиболее отрицательным начальным потенциалом является анодом, а электрод с наиболее положительным начальным потенциалом 3 — катодом. [c.53] Построим поляризационную диаграмму для этих электродов Е О и дО (фиг. 24). Если бы промежуточный электрод не был подключен к системе, то установился бы потенциал Е . Если начальный потенциал промежуточного электрода 2 отрицательней (,, то этот электрод будет работать анодом в противном случае — катодом. В рассматриваемой системе промежуточный электрод должен работать катодом. [c.53] Для решения вопроса о том, какой установится общий потенциал на всех электродах (поскольку система короткозамкнутая) и какая будет сила на каждом электроде, поступаем следующим образом. Начиная от потенциала 2, т. е. от потенциала, при котором начинается катодный процесс на промежуточном электроде, суммируем силы тока от двух катодов (с начальными потенциалами 3 и 2). Отрезок Рц дает такую суммарную катодную кривую. Точка пересечения анодной и суммарной катодной кривых д показывает ту силу тока, при которой сумма катодных токов равняется анодному току в данной системе, т. е. показывает суммарную силу тока Е Я, а также общий потенциал системы . [c.53] Изменяя поверхность электродов, например основного катода, можно изменить полярность промежуточного электрода. При увеличении поверхности основного катода его кривая пойдет бол ее полого, и если она пересечет кривую анода в точке, ордината которой соответствует потенциалу, более положительному, чем промежуточный электрод будет работать анодно. Таким образом, все факторы, способствующие усилению деполяризации, т. е. повыщению потенциала катода, благоприятствуют снижению роли промежуточного электрода как катода (этот электрод может даже стать анодом). [c.54] При большем числе электродов в системе для определения полярности каждого электрода и силы тока на них поступают следующим образом суммируют катодные кривые всех электродов и получают суммарную катодную кривую аналогичным способом суммируют все анодные кривые этих электродов и получают суммарную анодную кривую. Пересечение суммарной катодной и суммарной анодной кривых дает общую силу тока в системе, а также общий потенциал системы. Сила тока на каждом электроде определяется как сила тока для данного электрода при установившемся общем потенциале системы. [c.54] Многоэлектродные некороткозамкнутые (незаполяризованные) системы, работающие в условиях, в которых нельзя пренебречь омическим сопротивлением, как, например, при почвенной коррозии, имеют более сложное решение и нами здесь не рассматриваются. [c.54] Пользуясь теорией многоэлектродных элементов, можно решить ряд практических вопросов. Этой теорией обоснован метод протекторной защиты, который будет рассмотрен в дальнейшем. [c.54] А к и м о в, Основы учения о коррозии и защите металлов, Металлургиздат, 1946. [c.54] Д е-л я-Р и в, Заметки о действии разбавленной серной кислоты на цинк. Перевод с франц. в сборнике Электрохимическая теория коррозии , ГОНТИ, 1938. [c.54] Т о м а ш о в, Теория коррозии и защиты металлов, АН СССР, 1959. [c.54] Томашов, О механизме электрохимической защиты металлов от коррозии. Труды совещания по вопросам коррозии, изд-во АН СССР, 1940. [c.54] Вернуться к основной статье