ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследования механизма электрохимической защиты из "Электрохимический метод защиты металлов от коррозии" Открытие явления электрохимической защиты относят к 1824 г., когда было предложено использовать для борьбы с коррозией медной общивки морских судов цинковые и железные протекторы. Однако развития этот метод защиты тогда не получил, поскольку, наряду с прекращением коррозионного разрушения металлической обшивки корпуса судна, началось его обрастание, терялась скорость хода корабля. Интерес к электрохимическому методу защиты от коррозии возник в начале XX столетия, когда особенно большое значение приобрели вопросы защиты подземных металлических сооружений. Кроме того, как оказалось, бозможности использования катодной поляризации для защиты корпусов морских судов не были выяснены до конца, что особенно наглядно показали последние достижения в этой области. [c.5] Для широкого практического применения метода электрохимической защиты необходимо было выяснить механизм явления и определить параметры проектирования катодных установок. На первых этапах исследования и применения катодной защиты в качестве основного параметра проектирования использовалась защитная плотность тока как величина доступная для измерения и регулирования. Именно поэтому накопился такой большой экспериментальный материал по защитной плотности тока, в самых разнообразных средах. [c.5] Одна из первых работ по определению защитной плотности тока была выполнена в Австралии Харкером и Номарой. В последующих работах с их именами связывают разработку так называемой гипотезы обратного электролиза , согласно которой для полной защиты необходима плотность тока, равная скорости коррозии, выраженной в единицах плотности тока. [c.5] Гипотеза обратного электролиза была окончательно отвергнута в результате работ Тохмсона и Хильдебранда, показавших, что при плотности внешнего тока, равной коррозионной, наблюдалась лишь частичная защита в пределах 34—70% (табл. 1). [c.6] Несостоятельность гипотезы обратного электролиза обусловила появление новых взглядов на механизм электрохимической защиты, Ю. Р. Эванс в своих первых работах пытался объяснить явление защиты металла при его катодной поляризации вторичным процессом — подщелачиванием слоя непосредственно прилегающего к металлу. Однако это не может являться причиной защиты металла в концентрированных щелочах, где говорить о подщелачивании конечно не имеет смысла. В ряде случаев (при защите стали в морской воде, в солончаковых грунтах) подщела-чивание вызывает образование на защищаемых конструкциях плотных солевых осадков, позволяющих значительно уменьшить необходимую защитную плотность тока. [c.6] Артамонов видел причину снижения коррозии при катодной поляризации в воздействии на вторичные реакции. В результате связывания выделяющимся на катоде атомарным водородом кислорода, который является основным катодным деполяризатором в процессе коррозии, скорость коррозии снижается. Необходимая защитная плотность тока в соответствии с этой концепцией должна превышать в 2—3 раза плотность коррозионного тока, так как истинная поверхность металла примерно во столько же раз больше видимой. Трактовка механизма защиты с этой по-, зиции не получила признания, поскольку в таких средах, как серная и соляная кислоты, где скорость коррозии определяется процессом разряда иона водорода, также проявляется защитное действие катодной поляризации. [c.7] Дальнейшее развитие теории и практическое использование кд-тодной защиты связано с имена1ми Г. В. Акимова и Н. Д. Томашо-ва. В 1927 г. Г. В. Акимовым была открыта возможность защиты алюминиевых сплавов цинком. В 1929—1930 гг. им предложен метод комбинированной защиты, состоящий в одновременном применении анодного покрытия и протектора. Разработанная Г. В. Акимовым и Н. Д. Томашовым теория многоэлектродных систем позволила рационально объяснить природу явления катодной защиты [1], [2]. [c.7] С точки зрения теории многоэлектродных систем, цоверхность металла, подвергающаяся коррозионному воздействию электролита, представляет сложную систему короткозамкнутых электродов, отличающихся своими начальными потенциалами. Одни из них являются анодами и разрушаются, тогда как на катодах идет процесс электровосстановления кислорода или разряд ионов водорода. [c.7] Теория многоэлектродных систем, в наиболее простой ее интерпретации, отвечает на вопрос как себя будут вести замкнутые в общую цепь электроды, отличающиеся начальными потенциалами и поляризационными характеристиками. При этом очевидно, что электрод, имеющий наиболее отрицательный потенциал, будет анодом, а наиболее положительный — катодом. Поведение электродов с промежуточными значениями потенциалов определяется по отношению их начальных потенциалов к общему, стационарному потенциалу, приобретаемому всей системой. [c.7] Общий потенциал системы. . [c.9] Примечание. Потенциал отнесен к нормальному водородному электроду сравнения знаком + обозначено катодное направление тока, знаком — анодный ток. Все электроды имели поверхность 1 слг . [c.9] Случай частично поляризованной системы является более сложным. Однако в связи с тем, что поляризационные и омические сопротивления имеют одинаковую размерность, можно построить поляризационную кривую для данного электрода с учетом омического сопротивления в его цепи путем суммирования потенциала с омическим падением напряжения при данной силе тока. [c.9] Як + Яа — общее сопротивление в цепи микроэлемента, состоящее из — сопротивления катодной и Я а — сопротивления анодной частей. [c.13] Следовательно, защитное смещение потенциала зависит от со- отнощения поляризационных и омических сопротивлений в цепи микроэлемента. [c.16] При анодном контроле защитное действие катодной поляризации проявляется слабо, а полная защита обусловлена весьма высокими значениями плотности тока. В табл. 3 намечены ориентировочные отношения защитного тока к коррозионному току при изменении типа контроля скорости коррозии, когда омический фактор мал и не принимается во внимание. [c.17] Как следует из таблицы, с увеличением анодного контроля осуществление защиты затрудняется. [c.17] Грунт различной влажности. [c.19] Грунт 15%-ной влажности. [c.19] Грунт 15%-ной влажности + 0,5% Na l.. . [c.19] Насыщенный раствор Na l, a lj. [c.19] Вернуться к основной статье