А.И. Левин - Теоретические основы электрохимии (1134479), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Изменение состава среды достигается введением в состав внешней среды тзких веществ, которые замедляют .коррозию (замедлнтели коррозии), обработка среды может применяться лишь при ограниченном объеме раствора, Примером этого вида зашиты является удаление кислорода из питающей воды для паровых котлов. Наряду с другими областями применения замедлители коррозии широко .используют при химических методах очистки черных металлов от окалины и ржавчины. Так как замедлители коррозии уменншают скорость растворения в кислоте сармато металла, но не уменьшают скорости растворения ржавчины.или накипи, то применение их в этих случаях значительно облегчает процесс. Действие замедлителей коррозии в этих случаях объясняется тем, что они хорошо адсорбируются на поверхности самого металла, но не его солей или окислов.
Хорошо известно, что различные добавки, вводимые в состав специальных (легированных) сталей, неодинаково влияют на их коррозионную стойкость в различных условиях. Широкое применение получила хромоникелевая сталь и другие марки нержавеющей стали. Если подвести к корродирующему металлу ток от внешнего источи~яка и подвергнуть его катодной поляризации, то электроны, потребляемые в ходе ~катодного акта, будут пополняться не только в результате ионизация металла, но и из внешней цепи; в такам случае будет осуществляться электрическая защита от коррозии, 425 Коррозия металлов Суммарный анодный ток через корродирующую поверхность окажется меньше катодного на величину внешнего катодного тока: (ХЧ,6) 10 =- 1к Тк янешн. Может показаться, что на эквивалентную величину должна уменыпиться и скорость растворения металла.
Однако в общем случае это неверно. Хотя при самопроизвольной электрохимической коррозии катодный и анадный процессы тесно связаны между собой и идут один за счет другого, они все же в значительной мере самостоятельны. Скорость каждого из ннх является вполне определенной функцией потенциала и при принудительной поляризации извне абе эти функциональные завнсимости должны проявляться. В. М. Навзковакий показал, что уменьшение коррозии металла в и раз требует наложения на него катодного тока. в и раз превышающего ток самопроизвольного растворения.
Поэтому в условиях активного растворения, когда катодный процесс лимитируется актом разряда (например, при водородной деполяризации), наложенный катодный так, соизмеримый с ' током самопроизвольного растворения, практически не может защмтить металл от коррозии.
Наоборот, катодная защита может быть эффективной, если лимитирующей стадией катоднаго процесса является диффузия окислнтеля, например растворенного кислорода, В этом случае ниюженный катадный ток практически целиком идет на сокращение анод- ного тока. На пракпике катодная защита широко применяется для стальных конструкций в почве, морской воде и других нейтральньтх растворах солей. Для меди она может с успехом использоваться и в сильнакислых растворах (не обладающих собственными окислительными свойствами).
При каталкой защите вместо обычных источников тока иногда пользуются так вазываемыми протекторам~и, т. е. электродами из электроатрнцательного металла (цинка, магния и т. п.). Они электрически соединяются с защищаемой конструкцией и образуют вместе с ней в коррозионнай среде гальванический элемент, где защищаемый металл служит катодом. В таком варианте катодную защиту именуют протекторной. Новой областью применения катадной или протекторной защиты, на которую было обращено внимание в исследованиях В. П. Батракова, является предохранение металла от коррозии в условиях его перепасси~вации.
Возможность такой защиты и притом очень малыми токами подтверждается практическнм опытом друпих исследователей. В последнее время в работах В. М. Наваковского и А. И. Левина, а также Н. Д. Томаппова было показано, что прн определенных условиях защита металла может быть осуществлена 426 Теоретические основы элвктрохииии применением не катодной, а анодной поляризации. Подобная вводная защита может обеспечить обраоовапие и сохранение на металле пассивной пленки в условиях, когда самопроизвольная пассиваа1ия не происходит 1железо в концентрированной серной кислоте, нержавеющая сталь в неокнслительных кислотах).' ЛИТЕРАТУРА Акимов Г.
В. Основм учения о коррозии металлов. Металлургиздат, 1946. Бахвалов Г. Т,, Турковск а я А. В. Коррозия и защита металлов. Ме. таллургиздат, 1959. 'Н а в а к о в с к и й В. М„Л е в и н А. И. ДАН СССР, 94, 6, 1954. 1113. Нов аковский В. М., Соколова Л. А. Труды Уральского научноисследовательского химического института, тй 9, Л. Госхимиздат, 1960. 11о и илов Л. Я. Гальванопластика. Машгиз, 1961. Путилова И. Н., Бал евин С. А., Б ар а ниик В, П. Ингибиторы коррозии. Госхимиздат„!958. Розен фельд И. Л. Замедлители коррозии в нейтральных средах.
Изд. АН СССР, !953. Фрумкин А Н, Труды П конференции по коррозии металлов. Изд. АН СССР, 1940, стр. 5. Федотьее Н. П., Гр илехис С. Я. Электрохнмическое травление и ок. сидирование металлов. Машгиз, 1957. Э в а н с Ю. Р. Коррозия, защита и пассивность металлов. ИЛ, 1962.
Звано Ю. Р. Коррозия и окисление металлов. №шгиз, 1962. ОГЛАВЛЕНИЕ С р. Предисловие 3 Введение 5 Глава У Предмет н' содержание электрохимии ........... 9 $1. Оргавизация злехпрохимичеокого процесса ........, 9 $2, Закон Фарадея 16 6 3. Электроеесовой метод анализа — кулонометрия ...... 24 Глава 11 Движение ионов под действием электрического поля... 27 $1. Подвижность и элекгропроводиость нинов ........
27 $2. Числа переноса и методика нх определения '......,. 33 $3. Аномалыгая подвижность Н+ и ОН ионов........ 39 $4. Числа перноса и электродные балансы (электрохимнчеокая стехнометрия) 4! Глава Ш Падение напряжения в влектролите.
Кондуктометрический метод анализа 50 6 1. Электропроводность элекгрокитов............. 50 3 2. Методы экспернмеитвльнио измерения электропроводиосгн 55 й 3. Кондуктомегричеокий метод анализа,...,..., ., 58 Галла Л' Свойства растворов электролитов...,....,..... 67 $ !. Слабые л сильные электролиты.............. 67 $2. Ступенчатая диссоциация ................ 71 $3. Ионное произведение воды и пщролиз .......... 72 $4.
Теория кислот и оснований................ 76 6 5. Амфотерные электролиты (амфолиты) .......... 80 6 6. Нейтрализация и буферное действие........... 81 $7. Индикаторы 84 6 8. Развитие взглядов на свойства растворов электролитов .. 87 $9. Причины электролитической диссоцнацми......... 90 .Глава )г Основные положения теории растворов азектролитов... 95 $1. Термодинамика растворов алек вролитов......... 95 $2. Электростатическая те!хжя растворов.......... 102 $3. Осмотичеоний коэффициент .......,....... 113 $4. Эквивалентная электропроводность сильных электролитов 116 $5. Ионные ассоциации в распворах сильных электролитов... 121 $6.
Химическая теория концентрированных растворов сильных электролитов 126 Оглавление 428 6 7. Современное состояние и развитие теория растворов электролитов 127 Глава УХ Электродвижущие силы и электродные потенциалы... 131 $ !. Обратимые злектрохимическне системы,..., ...... 131 6 2. Изменение свободной энергии обрапнмых элементов и электродов 136 6 3. Уравнение Томсона и Пнббса-Гельмгольца ........ 138 6 4. Проблема топливных элементов , ............ 139 $5. Скачки потенциалов на границе фаз и мехзнизм нх возкикновения 141 6 6, Кяонтовомеханнческая теория электродных потенциалов .. 149 6 7.
Измерение электродвижущмх сил ............. 153 6 8. Полуэлементы (электроды сравнения) .......... 156 6 9. Онислптельно-восстановительные процессы и их потенциалы 160 э '1О. Правило Лютера и окислительно-восстановительные ~равновесия 165 6 1!. Влияние растворителя на обратимые электродные потенциалы .
168 Глава УИ Концентрационные элементы. Потенциометричещий метод анализа 173 173 175 179 183 187 190 6 1. Концентрационные элементы с переносом $2. Диффузионный потенциал $ 3. Концентрационные элементы без переноса новов 6 4. Потепциометрнческнй анализ 4 5. Имцнкаторные электроды $6. Стеклянный электрод; области его применения и теория 6 1. Возникновение двойного электрического слоя на границе фаз 198 6 2. Общая теория злектрокапнллярных явлений........
209 6 3. Поверхностное натяжение и смачнванне метазлов электролитами 216 64. Потенциалы нулевого заряда и проблема электродвижушей силы гальванического элемента ....,...,, . 218 6 5. Емкость двойного слоя и ее измерение . . ... .. ... 223 6 6. Электрокииегические явления 228 Глава ГХ Причинм возникновения влектродной поляризации и методы ее экспериментального изучения ..... .... : ... 234 % 1. Ток обмена.