Электрохимическая коррозия. Что является примером электрохимической коррозии

Примеры электрохимической коррозии - Справочник химика 21

В качестве примера электрохимической коррозии можно привести коррозию железа в контакте с медью в растворе электролита — соляной кислоты (т. е. при высокой концентрации ионов водорода Н"). При таком контакте возникает гальванический элемент(рнс. 5.8). [c.161]

Примеры электрохимической коррозии [c.72]

В качестве примера электрохимической коррозии рассмотрим коррозию железа в контакте с медью в растворе соляной кислоты. При таком контакте возникает гальванический элемент (рис. 83) [c.190]

Примерами электрохимической коррозии металлов являются ржавление различных металлических изделий и конструкций в атмосфере (металлических станков и оборудования заводов, стальных мостов, каркасов зданий, средств. транспорта и др.) коррозия наружной металлической обшивки судов в речной и морской воде ржавление стальных сооружений гидросооружений ржавление стальных трубопроводов в земле разрушение баков и аппаратов растворами кислот, солей н щелочей на химических и других заводах, коррозионные потери металла при кислотном травлении окалины коррозионные потери металлических деталей при нагревании их в расплавленных солях и щелочах и др. [c.148]

Электрохимическая коррозия вызывается образованием на поверхности металла или сплава гальванических микроэлементов, состоящих из частиц металла, расположенных рядом и имеющих разные потенциалы (основной металл и металл покрытия, компоненты сплава, включения других металлов в основной и т. д.) наличием влаги с растворенной в ней углекислотой или другими химическими соединениями, т. е. электролита. Пример электрохимической коррозии. — ржавление металла. [c.57]

Наибольший вред приносит электрохимическая коррозия. Электрохимической коррозией называется разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока. В этом случае наряду с химическими процессами (отдача электронов) протекают и электрические (перенос электронов от одного участка к другому). В качестве примера электрохимической коррозии рассмотрим коррозию железа в контакте с медью в растворе соляной кислоты. При таком контакте возникает гальванический элемент (рис. 87) (—)Fe H l u(+). Более активный металл — железо — окисляется, посылая электроны атомам меди, и переходит в раствор в виде ионов Fe +, а ионы водорода разряжаются восстанавливаются) на меди 2Н++2е-=Нг. [c.178]

В качестве второго примера электрохимической коррозии можно привести коррозию днища и нижних поясов резервуаров, которая происходит между металлом резервуара и донной водой, представляющей собой раствор электролита. [c.64]

Цель работы. 1. Изучение коррозионной устойчивости окисных пленок. 2. Ознакомление с примерами электрохимической коррозии и некоторыми методами защиты. [c.184]

Примеры электрохимической коррозии металлов ржавление различных металлических изделий и конст- [c.103]

Процессы электрохимической коррозии могут развиваться не только в больших объемах электролитов, но и в тонких пленках влаги, конденсирующейся на поверхности изделия. Типичным примером электрохимической коррозии 1В тонкой пленке является атмосферная коррозия. [c.75]

Рассмотрим классический пример электрохимической коррозии в серной кислоте цинка, загрязненного примесями других металлов, которые катодны по отношению к цинку. С течением времени на поверхности цинка, первоначально имевшей относительно небольшое количество примесей, примесей становится все больше и больше, так как по мере растворения цинка все новые и новые включения (катоды) будут выходить на поверхность металла, а также возможно вторичное осаждение нонов частично растворившихся катодных примесей. Количество микроэлементов на поверхности с течением времени будет увеличиваться. Увеличение числа ми1сроэлементов за счет обнажения новых катодных участков схематично показагю на фиг. 10. [c.29]

chem21.info

Электрохимическая коррозия — Мегаобучалка

Коррозия и методы защиты от нее

Корро́зия, ржавление, ржа — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение любого материала, будь то металл или керамика, дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде. Пример — кислородная коррозия железа в воде:

Гидроксид железа и является тем, что называют ржавчиной.

В повседневной жизни для сплавов железа (сталей) чаще используют термин «ржавление». Менее известны случаи коррозии полимеров. Применительно к ним существует понятие «старение», аналогичное термину «коррозия» для металлов. Например, старение резины из-за взаимодействия с кислородом воздуха или разрушение некоторых пластиков под воздействием атмосферных осадков, а также биологическая коррозия. Скорость коррозии, как и всякой химической реакции, очень сильно зависит от температуры. Повышение температуры на 100 градусов может увеличить скорость коррозии на несколько порядков.

Классификация видов коррозии

Коррозионные процессы отличаются широким распространением и разнообразием условий и сред, в которых они протекают. Поэтому пока нет единой и всеобъемлющей классификации встречающихся случаев коррозии.

По типу агрессивных сред, в которых протекает процесс разрушения, коррозия может быть следующих видов:

· газовая коррозия;

· атмосферная коррозия;

· коррозия в неэлектролитах;

· коррозия в электролитах;

· подземная коррозия;

· биокоррозия;

· коррозия под воздействием блуждающих токов.

По условиям протекания коррозионного процесса различаются следующие виды:

· контактная коррозия;

· щелевая коррозия;

· коррозия при неполном погружении;

· коррозия при полном погружении;

· коррозия при переменном погружении;

· коррозия при трении;

· межкристаллитная коррозия;

· коррозия под напряжением.

По характеру разрушения:

· сплошная коррозия, охватывающая всю поверхность:

o равномерная;

o неравномерная;

o избирательная;

· локальная (местная) коррозия, охватывающая отдельные участки:

o пятнами;

o язвенная;

o точечная;

o сквозная;

o межкристаллитная (расслаивающая в деформированных заготовках и ножевая в сварных соединениях).

Главная классификация производится по механизму протекания процесса. Различают два вида:

· химическую коррозию;

· электрохимическую коррозию.

Коррозия неметаллических материалов

По мере ужесточения условий эксплуатации (повышение температуры, механических напряжений, агрессивности среды и др.) и неметаллические материалы подвержены действию среды. В связи с чем термин «коррозия» стал применяться и по отношению к этим материалам, например «коррозия бетонов и железобетонов», «коррозия пластмасс и резин». При этом имеется в виду их разрушение и потеря эксплуатационных свойств в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Но следует учитывать, что механизмы и кинетика процессов для неметаллов и металлов будут разными.

Коррозия металлов

Коррозия металлов — разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой. Для процесса коррозии следует применять термин «коррозионный процесс», а для результата процесса — «коррозионное разрушение». Образование гальванических пар с пользой применяют для создания батарей и аккумуляторов. С другой стороны, образование такой пары приводит к неблагоприятному процессу, жертвой которого становится целый ряд металлов, — коррозии. Под коррозией понимают происходящее на поверхности электрохимическое или химическое разрушение металлического материала. Наиболее часто при коррозии металл окисляется с образованием ионов металла, которые при дальнейших превращениях дают различные продукты коррозии. Коррозия может быть вызвана как химическим, так и электрохимическим процессом. Соответственно, различают химическую и электрохимическую коррозию металлов.

Типы коррозии

Различают 4 основных вида коррозии: электрохимическая коррозия, водородная, кислородная коррозия и химическая.

В некоторых металлах (Zn) катионы легко переходят в раствор; пластины заряжаются отрицательно, а раствор положительно.

б)

Катионы в растворе легко теряют гидратные оболочки и адсорбируются на поверхность металлов: металл +, раствор -.

Вывод: Металлы (рис. а) являются анодами по отношению к водородному электроду, а (рис. б) катодами.

Потенциалы газовых электродовГазовые электроды могут быть обратимыми относительно анионов (кислородный) или относительно катионов (водородный). Газовые электроды состоят из металлического проводника, контактирующего одновременно с газом и раствором, содержащим ионы этого газа. Металлический проводник служит для подвода и отвода электронов и, кроме того, является катализатором электродной реакции (ускоряет установление равновесия на электроде). Металлический проводник не должен посылать в раствор собственные ионы, т.е. быть инертным, а также обладать хорошей адсорбционной способностью, так как в электродном процессе участвуют адсорбированный газ и его ионы в растворе. Всем этим требованиям удовлетворяют платина, покрытая электролитическим способом платиновой чернью, и металлы платиновой группы, поэтому они чаще всего используются при создании газовых электродов.

Так как в равновесных электродных реакциях газовых электродов участвуют газообразные компоненты, то потенциалы этих электродов зависят от парциальных давлений газов.

Потенциал водородного электрода зависит от РН.

Кислородный электрод:

Потенциал кислородного электрода так же изменяется при изменении

Электрохимическая коррозия

- наиболее распространенный вид коррозии металлов, это разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока. Примером коррозионных процессов электрохимического характера является разрушение деталей машин и различных металлических конструкций в почвенных, грунтовых, речных и морских водах, во влажной атмосфере, в технических растворах, под действием смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых при механической обработке металлов и т.д.

Причиной электрохимической коррозии является образование на поверхности металла большого количества микрогальванических пар, которые возникают по следующим причинам:

1. Наличие примесей металлов или других веществ, отличающихся по активности от основного металла.

2. Структурная неоднородность поверхности металла, что определяет наличие участков с разной активностью.

3. Неравномерность распределения деформаций в металле после термической и механической обработки и др.

При электрохимической коррозии на поверхности металла одновременно протекают два процесса:

анодный - окисление металла:

и катодный - восстановление ионов водорода в кислой среде:

или

молекул кислорода, растворенного в воде, в случае атмосферной коррозии:

Не следует путать электрохимическую коррозию с электрохимической коррозией однородного материала, например, ржавление железа или т. п. При электрохимической коррозии (наиболее частая форма коррозии) всегда требуется наличие электролита (Конденсат, дождевая вода и т. д.), с которым соприкасаются электроды — либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно-восстановительными потенциалами. Если в воде растворены ионы солей, кислот, или т. п., электропроводность её повышается, и скорость процесса увеличивается.

Коррозионный элемент

При соприкосновении двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита, например, дождевой воды с растворенным углекислым газом CO2, образуется гальванический элемент, так называемый коррозионный элемент. Он представляет собой не что иное, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит медленное растворение металлического материала с более низким окислительно-восстановительным потенциалом; второй электрод в паре, как правило, не корродирует. Этот вид коррозии особо присущ металлам с высокими отрицательными потенциалами. Так, совсем небольшого количества примеси на поверхности металла с большим редокспотенциалом уже достаточно для возникновения коррозионного элемента. Особо подвержены риску места соприкосновения металлов с различными потенциалами, например, сварочные швы или заклёпки.

Гальвани́ческий элеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. Назван в честь Луиджи Гальвани. Переход химической энергии в электрическую энергию происходит в гальванических элементах.

Гальванический элемент	Микрогальванический элемент
Анод-металл с меньшим значением электронного потенциала, катод- с большим.
Перенос электронов проискходит по внешней цепи.	Перенос электронов происходит внутри пластины.
Ионы перемещаются через ключ.	Ионы перемещаются по раствору электролита.

Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):

где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.

Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:

Правый электрод:

Левый электрод:

Общая реакция:

Для защиты железных конструкций от коррозии наиболее часто применяют металлическое покрытие из цинка (оцинкованное железо, жесть) или олова (луженое железо, белая жесть). В первом случае цинк является более активным восстановителем, чем железо, так как Ре Ге2+ = = -0,440 В. Поэтому при нарушении покрытия в коррозионных микрогальванических элементах цинк будет анодом и разрушаться, а железо катодом — местом, для осуществления процессов восстановления окислителей среды. Для описания процессов в этой системе на рис. 38.7 следует слева взять более активный металл — цинк (вместо железа), а справа — менее активный — железо (вместо меди) и заменить ионы железа в среде на ионы цинка. Поскольку в данном процессе цинк является анодом, то цинковое покрытие железа называется анодным покрытием.

Таким образом, электрохимическая коррозия металлов — это результат деятельности микрогальванических элементов на их поверхности.

Микрогальваническими элементами может быть объяснена характерная особенность кинетики взаимодействия металлов с кислотами — в течение довольно длительного начального периода скорость растворения металла и выделения водорода возрастает. Это связано с постепенным накоплением на реакционной поверхности тех включений, которые в начале реакции находились не на поверхности.

Деполяризация

Процесс отвода электронов с катодных участков называется деполяризацией. Вещества, при участии которых осуществляется деполяризация, называются деполяризаторами. На практике чаще всего приходится встречаться с двумя типами деполяризации: водородной и кислородной. Тип деполяризации (катодный процесс) зависит от реакции среды раствора электролита.

В кислой среде электрохимическая коррозия протекает с водородной деполяризацией. Рассмотрим пример коррозии Zn/Fe

В данном случае цинк будет анодом (Zn=-0,76), а железо – катодом (Fe= –0,44). На анодном участке будет происходить:

– окисление

– восстановление

Схема возникающего гальванического элемента выглядит следующим образом:

нейтральной среде коррозия протекает с кислородной деполяризацией, т.е. роль деполяризатора выполняет кислород, растворенный в воде. Этот вид коррозии наиболее широко распространен в природе: он наблюдается при коррозии металлов в воде, почве и в незагрязненной промышленными газами атмосфере. Если коррозии во влажном воздухе подвергается железо с примесями меди, то электродные процессы можно записать в виде:

– окисление

– восстановление

Схема короткозамкнутого гальванического элемента:

У поверхности металла в электролите протекают следующие реакции:

Основная масса черных металлов разрушается вследствие процесса ржавления, в основе которого лежат вышеуказанные реакции.

megaobuchalka.ru

Механизм - электрохимическая коррозия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Механизм - электрохимическая коррозия

Cтраница 2

Из рассмотрения механизма электрохимической коррозии следует, что интенсивность процесса зависит от скорости образования ион-атомов металла ( и свободных электронов), а также от наличия кислорода и воды. [17]

Определение электродного потенциала металла необходимо для изучения механизма электрохимической коррозии. По значению потенциала металла можно установить контролирующий фактор коррозионного процесса, что позволяет найти наиболее рациональные пути борьбы с разрушением металла. Контролирующим фактором называется наиболее заторможенная ступень коррозионного процесса, слагающегося из анодной реакции ионизации металла ( 61), катодной реакции ассимиляции электрона ( 74) и процесса протекания тока в металле и электролите. [18]

Известно, что определяющее влияние на кинетику и механизм электрохимической коррозии металлов оказывает качественный и количественный состав электролита, который в реальных условиях эксплуатации нефтепромыслового оборудования может быть очень разнообразным и нестабильным. При этом особенности коррозии, имеющие место в каждом конкретном случае, являются следствием преобладания одного или нескольких конкурирующих факторов, которые наиболее существенно влияют на движущие силы процесса. На примере ННПУ-1 ОАО Белкамнефть рассмотрена зависимость наблюдаемых на этом объекте нефтедобычи проявлений коррозии от состава и свойств натурных сред. [20]

Коррозионностойкие стали и сплавы в СССР были созданы на основе фундаментальных работ советских ученых в области механизма электрохимической коррозии в различных ее проявлениях, теории пассивного состояния, влияния легирующих элементов. [21]

Установлено, что коррозия и водородное охрупчива-ние промыслового оборудования протекают очень интенсивно при наличии влаги - по механизму электрохимической коррозии. Необходимым условием наводорожива-ния стали при электрохимической коррозии является выделение водорода - водородная деполяризация. [22]

Анодный заземлитель находится под положительным потенциалом и, как отмечалось в § 79, в соответствии с характером механизма электрохимической коррозии происходит интенсивное разрушение материала заземлителя. Поскольку срок эксплуатации трубопроводов является достаточно большим, то для бесперебойной работы катодной защиты требуются материалы, которые бы плохо разрушались. Такие заземлители изготовляют из графита, сплава железа с кремнием ( термосилид), а иногда сплава свинца и драгоценных материалов. Долговечность анода в большой мере зависит от следующего фактора: чем большая часть поверхности анода работает с электронной проводимостью и чем меньшая - с ионной ( при этом уносятся ионизированные атомы металла в электролит), тем более длительное время работает анод. [24]

При химическом взаимодействии металлов с окружающей средой продукты коррозии образуются непосредственно на металлической поверхности, в зоне реакции, что не обязательно для механизма электрохимической коррозии. Вследствие этого скорость газовой коррозии чаще всего ( исключая образование очень рыхлых пористых пленок или возгоняющихся продуктов коррозии) тормозится, в основном, процессом встречной диффузии компонентов агрессивной среды и частиц металла ( обычно в виде ионов) в защитной пленке. [25]

В настоящей работе испытания защитных свойств различных лаковых покрытий производятся электрохимическим способом, наиболее полно характеризующим электрохимическую коррозию и позволяющим исследовать ее кинетику при помощи простой установки. Механизм электрохимической коррозии, условия возникновения разности потенциалов на границе металл - раствор и коррозионных токов рассмотрены на стр. [26]

Закономерности, наблюдаемые при работе гальванических элементов, позволяют понять процесс электрохимической коррозии металлов. Механизм электрохимической коррозии связан с образованием гальванической пары при контакте двух металлов различной активности, контакте металла и сплава, образованием микрогальванических пар из зерен разных металлов в эвтектиче1 ских сплавах и. Металлы высокой степени чистоты - более коррозионно устойчивы. [27]

Коррозионный процесс описывают только с использованием электрохимической термодинамики и кинетики, а применение законов электродинамики, в том числе закона Ома, считают неправомерным. Гомогенный механизм электрохимической коррозии наблюдался при изучении растворения ( коррозии) электродов из амальгам, жидкого и спектрально чистого металла. Происходит пространственное разделение этих процессов. На одних участках поверхности металла протекает анодный процесс, на других - катодный, в силу чего для коррозии необходимо перемещение электрических зарядов вдоль границы раздела фаз: в металле - электронов; в электролите - ионов. Благодаря такой локализации электродных процессов вся поверхность металла представляется как совокупность площадок различных размеров и форм ( анодов и катодов короткозамкнутых гальванических элементов), ток которых, отнесенный к единице площади анодов, будет характеризовать скорость коррозии. [28]

Впервые примеры расчета катодной защиты были опубликованы около 50 лет назад. Представление о механизме электрохимической коррозии с того времени мало изменилось. [29]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Электрохимическая коррозия

Металлы и Сварка Электрохимическая коррозия

Количество просмотров публикации Электрохимическая коррозия - 306

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Электрохимическая коррозия
Рубрика (тематическая категория)	Металлы и Сварка

В природных условиях в большинстве случаев коррозия металлов протекает по электрохимическому механизму. При этом разрушение металлов может происходить на воздухе, в растворах электролитов, в почве, в морской и пресной воде, в бетоне и т.д.

Сущность электрохимического механизма коррозии металлов заключается в том, что атомы окисляющегося металла и частицы окислителя не находятся в непосредственном контакте друг с другом, а передача электронов от атома металла к окислителю происходит через металл, или поверхность контакта разных металлов.

На любой металлической поверхности есть точки или участки неодинакового потенциала. Это анодные и катодные участки: Е°анода< Е°катода.

Анодные участки - места коррозии (так как именно на аноде всегда происходит процесс окисления). На катоде восстанавливаются ионы или молекулы, содержащиеся в электролите. То есть, в базе электрохимической коррозии лежит функционирование самопроизвольно возникающих гальванических пар за счёт разности потенциалов на различных участках металлической конструкции.

Необходимым условием электрохимической коррозии является наличие контакта металла с электропроводной жидкостью, которой должна быть раствор электролита͵ вода в природе, в трубах или аппаратах, или даже тонкая плёнка влаги на поверхности металла во влажном воздухе.

Основные случаи электрохимической коррозии

Электрохимическая коррозия - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Электрохимическая коррозия" 2014, 2015.

Электрохимическая коррозия. Что является примером электрохимической коррозии

Примеры электрохимической коррозии - Справочник химика 21

Электрохимическая коррозия — Мегаобучалка

Механизм - электрохимическая коррозия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Механизм - электрохимическая коррозия

Электрохимическая коррозия

Металлы и Сварка Электрохимическая коррозия

Читайте также

Товар добавлен к сравнению

Товар добавлен в корзину

Вы заказали товар.

Наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время.