Коррозия и защита оборудования от коррозии. Мальцева Г.Н. - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

41
чески наблюдается до тех пор, пока не будет достигнут потенциал какой-
нибудь новой анодной реакции, например реакции выделения кислорода:
4ОН
4е = О
2
+ 2Н
2
О.
Новому анодному процессу соответствует частичное или полное рас-
творение пассивной пленки (участок 5—6).
По степени уменьшения способности пассивироваться в нейтральных
средах металлы могут быть расположены в следующий ряд:
Ti Al Cr Mo Ni Co Fe Mn Zn Cd Sn Pb Cu
Этот ряд характеризует не общую коррозионную устойчивость, а только
степень повышения коррозионной стойкости, определяемой возникновением
пассивного состояния.
Существуют две основные
теоретические концепции, объясняющие
пассивность металла, – пленочная и адсорбционная. Согласно пленочной
теории (Кистяковский В.А., Акимов Г.В., Эванс), пассивность наступает в
результате образования на поверхности металла фазовой пленки толщиной в
несколько десятков нанометров. Эта пленка может представлять собой слой
оксида или гидроксида. Такая пленка увеличивается по толщине с ростом
потенциала во
всей области пассивности. Пленочная теория, основанная на
том, что кислород химически связан с поверхностью металла, не может объ-
яснить все известные факты в области пассивности. Во многих случаях на
поверхности металла отсутствует фазовая пленка.
Согласно адсорбционной теории (Фрумкин А.Н., Колотыр- кин Я.М.,
Кабанов В.П.) пассивность наступает в
результате адсорбции кислорода на
поверхности металла. При этом установлено, что пассивность может насту-
пить даже тогда, когда поверхность металла не полностью покрыта слоем
толщиной в одну молекулу. Этот факт объясняется тем, что на поверхности
металла имеется ограниченное число активных мест и адсорбция кислорода
на этих местах (“уступах”) резко снижает скорость растворения
металла. Ад-
сорбированные молекулы кислорода как бызапираютуступы, тем самым
блокируя процесс ионизации в этих, наиболее активных, местах. Молекулы
кислорода, вызывающие пассивацию металла, образуются из молекул воды
или ионов гидроксида, первично адсорбирующихся на поверхности металла.
Процесс пассивации схематически можно записать так:
Me + 2OH
MeO + H
2
O + 2e;
Me + H
2
O MeO + 2H
+
+ 2e,
или Me + 2OH
MeO + H
2
O + 2e;
Me + H
2
O MeO + 2H
+
+ 2e.
Здесь символом MeO обозначена поверхность, закрытая слоем хемо-
чески наблюдается до тех пор, пока не будет достигнут потенциал какой-
нибудь новой анодной реакции, например реакции выделения кислорода:
                         4ОН− − 4е = О2 + 2Н2О.
     Новому анодному процессу соответствует частичное или полное рас-
творение пассивной пленки (участок 5—6).
     По степени уменьшения способности пассивироваться в нейтральных
средах металлы могут быть расположены в следующий ряд:
                Ti Al Cr Mo Ni Co Fe Mn Zn Cd Sn Pb Cu
     Этот ряд характеризует не общую коррозионную устойчивость, а только
степень повышения коррозионной стойкости, определяемой возникновением
пассивного состояния.
     Существуют две основные теоретические концепции, объясняющие
пассивность металла, – пленочная и адсорбционная. Согласно пленочной
теории (Кистяковский В.А., Акимов Г.В., Эванс), пассивность наступает в
результате образования на поверхности металла фазовой пленки толщиной в
несколько десятков нанометров. Эта пленка может представлять собой слой
оксида или гидроксида. Такая пленка увеличивается по толщине с ростом
потенциала во всей области пассивности. Пленочная теория, основанная на
том, что кислород химически связан с поверхностью металла, не может объ-
яснить все известные факты в области пассивности. Во многих случаях на
поверхности металла отсутствует фазовая пленка.
     Согласно адсорбционной теории (Фрумкин А.Н., Колотыр- кин Я.М.,
Кабанов В.П.) пассивность наступает в результате адсорбции кислорода на
поверхности металла. При этом установлено, что пассивность может насту-
пить даже тогда, когда поверхность металла не полностью покрыта слоем
толщиной в одну молекулу. Этот факт объясняется тем, что на поверхности
металла имеется ограниченное число активных мест и адсорбция кислорода
на этих местах (“уступах”) резко снижает скорость растворения металла. Ад-
сорбированные молекулы кислорода как бы “запирают” уступы, тем самым
блокируя процесс ионизации в этих, наиболее активных, местах. Молекулы
кислорода, вызывающие пассивацию металла, образуются из молекул воды
или ионов гидроксида, первично адсорбирующихся на поверхности металла.
     Процесс пассивации схематически можно записать так:
                Me + 2OH− →→ MeO + H2O + 2e;
                Me + H2O →→ MeO + 2H+ + 2e,
   или         Me + 2OH− →→ Me⏐O + H2O + 2e;
                Me + H2O →→ Me⏐O + 2H+ + 2e.
     Здесь символом Me⏐O обозначена поверхность, закрытая слоем хемо-


                                     41