А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Явище - пасивність
Явище пасивності використовують у виробництві металевої апаратури, потрібної для робіт з азотною кислотою.
Явище пасивності виражається в різкому гальмуванні процесів розчинення деяких металів після досягнення певного потенціалу. Пассивация нікелю становить інтерес не тільки для виявлення загального механізму пасивності металів, але і для вивчення поведінки і властивостей матеріалу, що використовується в техніці, наприклад в Як катода в Ni-Cd і Ni-Fe акумуляторах і в якості анода при електролізі води і при електрорафінування чорнового нікелю.
Явище пасивності протягом багатьох років привертає увагу дослідників і в даний час є однією з актуальних проблем, що вимагають подальшого вивчення.
Явище пасивності особливо добре проявляється при впливі на метали і сплави окислювачів: азотної кислоти, хлорноватої кислоти і її солей, двухромовокислого і марганцевистого калію.
Явище пасивності, властиве дуже багатьом металам, досліджувалося до теперішнього часу переважно на прикладі заліза.
Явище пасивності використовують у виробництві металевої апаратури, потрібної для робіт з азотною кислотою.
Явище пасивності при електрохімічних процесах виражається в тому, що метал пасивуються електрода, втрачаючи в більшій чи меншій мірі здатність переходити в розчин, приймає потенціал, не властивий досліджуваного електрода, але наближається по своїй величині до потенціалом інших, більш електропозитивних (благородних) металів. Очевидно, що електрохімічна пасивність сприяє збереженню металу, так як вона затримує до електрохімічної корозії металу. Стосовно до хімічних реакцій найбільше практичне значення має, звичайно, втрата металами внаслідок переходу їх в пасивний стан здатності окислюватися і, зокрема, розчинятися.
явище пасивності відомо дуже давно. Ломоносов, досліджуючи дію кислот на метали, зауважив, що залізо не переходить в розчин в азотній кислоті досить високій концентрації. Фарадей висловив припущення про те, що пасивне стан заліза обумовлено утворенням сполук атомів металу, розташованих на поверхні, з киснем.
Явище пасивності відомо дуже давно. Ломоносов, досліджуючи дію кислот на метали, зауважив, що залізо не переходить в розчин в азотної кислоті досить високій концентрації. Фарадей висловив припущення про те, що пасивне стан заліза обумовлено утворенням сполук атомів металу, розташованих на поверхні, з киснем. З тих пір було проведено ог.
Анодна поляризаційна крива. Явище пасивності має виключно важливе практичне значення, оскільки воно визначає ряд шляхів істотного зниження корозійних втрат.
Явище пасивності має важливе практичне значення, оскільки призводить до істотного зниження корозійних втрат.
Явище пасивності, як вказує Г. В. Акімов[1], Слід представляти як рівновагу між силами, що створюють захисну плівку і підтримують її в цілому стані, з одного боку, і силами, такими, що порушують суцільність захисної плівки, з іншого боку.
Явище пасивності хромистих і хромонікелевих нержавіючих сталей в присутності солей і кисню, що є сильним окислювачем, виражається в появі захисної щільної плівки. При механічному пошкодженні пасивної плівки вона легко мимовільно відновлюється і захищає поверхню деталі від подальшого впливу навколишнього середовища.
Явищу пасивності зобов'язана і широке промислове застосування алюмінію. Однак внаслідок утворення на його поверхні плівки А12О3 або АЬОз-ШО алюміній досить стійкий у воді, більшості нейтральних і багатьох слабокислих розчинах, а також в атмосфері. Захисна плівка на алюмінії має амфотер-ний характер; вона розчиняється в сильних неокисляющих кислотах і особливо легко в лугах.
Явищам пасивності було присвячено велику кількість досліджень, і для, їх пояснення було запропоновано багато теорій.
Тому явище пасивності протягом багатьох років привертає увагу дослідників і в даний час є однією з актуальних проблем, що вимагають подальшого вивчення.
Вивчення явища пасивності заліза і хромистих сталей в кислих і лужних середовищах, Отч.
Схема установки протекторного захисту газопроводу. Щоб запобігти явища пасивності або по можливості зменшити їх, перш ніж встановлювати електрод поміщають в середині заповненого обмазкой мішка довжиною 1 л і шириною 32 см, який після заповнення обмазкой і вставки електрода приймає форму циліндра діаметром 22 см. Застосовується обмазка з гіпсу, гашеного вапна і глини з добавкою сірчанокислого магнію, сірчанокислого натрію, кухонної солі і каломелі.
Гальваностатичного крива пас - плівки на нікелі для раз. Для вивчення явища пасивності використовують, крім зняття анодних кривих заряджання, також і зняття катодних кривих заряджання. У разі пасивного електрода катодний поляризація пов'язана зазвичай з більш-менш прямим відновленням пасивуючого оксиду. Аналіз подібних катодних кривих заряджання може дати важливі відомості про товщину і склад пасивуючих шарів. Наведемо кілька конкретних результатів, отриманих цим методом, стосовно до дослідження пасивності.
Особливе значення явища пасивності мають для роботи так званих нерозчинних анодів. З цим питанням ми частково вже познайомилися в § 17 де розглядали платинові, магнетитові і детально вуглецеві аноди, що застосовуються при електролізі водних розчинів хлористих солей. У сірчанокислих розчинах як анодів на практиці застосовують свинець і його сплави, в лужних розчинах - залізо, нікель і інші.
схематичне зображення плівковий-адсорбційної пасивності поверхні нержавіючої хромонікелевої сталі. Таким чином, явище пасивності полягає в сильному уповільненні анодного процесу розчинення металів внаслідок змін заряду і властивостей поверхні металів, викликаних утворенням на ній адсорбційних, фазових або адсорбційно-фа-зових плівок оксидів або інших сполук.
Розглянута картина визначає явище пасивності по відношенню до впливу газової фази, аналогічне за своєю природі пасивності металів, занурених в окисні розчини.
Таким чином, явище пасивності полягає в підвищенні перенапруги або уповільнення процесу іонізації металів внаслідок зміни заряду і властивостей поверхні, викликаних утворенням на ній адсорбційних або фазових шарів оксидів. Часто вважають, що основна відмінність між адсорбційної і плівковою теоріями зводиться до питання про кількість пасивуючого окислювача або формі його існування на поверхні.
Таким чином, явище пасивності полягає в уповільненні або повне припинення процесу іонізації металів внаслідок зміни заряду і властивостей поверхні, викликаних утворенням на ній адсорбційних або фазових шарів оксидів.
Інший шлях використання явища пасивності для: підвищення стійкості металу полягає в штучній підтримці його потенціалу на рівні, що забезпечує пасивацію в даному середовищі.
Інший шлях використання явища пасивності для підвищення стійкості металу полягає в штучній підтримці його потенціалу на рівні, що забезпечує пасивацію в даному середовищі.
Слід зазначити, що явище пасивності металів спостерігається не тільки в окисних середовищах, але і в НЕОКЕМ-слітельних. У цих умовах утворюється захисна плівка не з оксидів, а з нерозчинних солей або інших сполук.
Незважаючи на це, явище пасивності кобальту вивчено досить слабо. Це пояснюється перш за все труднощами, з якої кобальт переходить в пасивний стан в кислому і нейтральному середовищах, а також недостатньою чутливістю вимірювальної апаратури, застосовуваної раніше для вивчення процесів пассивирования.
Навпаки, при відсутності явища пасивності анодні поляризаційні криві пологі. Це вказує на порівняно невелику анодний поляризованість і протікання корозійного процесу без помітного гальмування.
Існує кілька теорій, що пояснюють явище пасивності. Така плівка буде захисної тільки в тому випадку, якщо вона рівномірно покриває всю поверхню металу, не має пір і володіє достатньою механічною міцністю.
Залежність перехідного часу тр, віднесеного до чисто диффузионному значенням Тд, від сили струму при катодному виділенні різних металів на ртуті (поверхня приблизно 002 ел2 з розчинів комплексних іонів при ЗО9 С (по Де - лахею573. Окисні електроди мають значення для явищ пасивності. . Є роботи[410], В яких явище пасивності пояснюється теорією електронних конфігурацій. Коли метал знаходиться в активному стані, ці оболонки заповнені електронами.
Мабуть, в розплавлених солях спостерігається явище пасивності анодів. Так, при електролізі розплавленого їдкого натру для отримання натрію анодом служить нікель, і помітного його розчинення не відбувається. Про явище пасивності при високій щільності струму говорить і необхідність дроблення анодного сплаву титану при його електролітичному рафінуванні.
Корозійна стійкість сучасних конструкційних матеріалів обумовлена явищем пасивності, яке притаманне багатьом металів і сплавів. Управління штучно наведеної пасивністю поверхні промислових апаратів дозволяє підвищити надійність технологічних процесів і забезпечити їх безперервність.
Поляризаційні криві відновлення іона S20 з розчину КгЯгОз в присутності різних кількостей Na2S04 (на обертовому амальгованих елек. Теорія анодних процесів, часто ускладнених явищами пасивності, ще недостатньо розроблена. Ще не цілком з'ясований механізм анодного розчинення металів, немає чітких і єдиних уявлень про стадії, що визначають загальну швидкість анодного процесу. Різні дослідники пояснюють по-різному поява анодного перенапруги.
Існує, звичайно, багато спроб пояснити явища пасивності. Уже Кеір, який відкрив їх, замислювався над цим питанням, що випливає з того, що він обіцяв повідомити в наступній роботі свій погляд на чудові результати його дослідів; цю обіцянку він, однак, не дотримав.
Йому належить велика кількість робіт по дослідженню явищ пасивності і так званих мотохіміческіх і мотоелектріческіх явищ. Їм були проведені дослідження електроднихпотенціалів таких металів, як магній, хром, залізо, алюміній, раніше вивчалися зовсім недостатньо, незважаючи на своєрідні особливості, що відрізняють їх від металів, які по електрохімічним властивостям можна назвати типовими.
Висока корозійна стійкість нержавіючих сталей заснована на явищі пасивності. Пасивність - це стан високої корозійної стійкості металу або сплаву (в умовах, коли з термодинамічної точки зору вони є цілком реакційноздатні), викликане виборчим гальмуванням анодного процесу. Пасивність нержавіючих сталей залежить від змісту в них хрому як основного легуючого елемента. Зі збільшенням вмісту хрому корозійна стійкість сталей в окислювальних середовищах різко зростає. Для додання високої стійкості нержавіючі стали легують хромом, нікелем і молібденом, а також міддю, ніобієм і іншими елементами, що підвищують пасивність і поліпшують фізико-механічні характеристики сталей.
При видаленні оксидної плівки в кислотах можуть спостерігатися явища пасивності (травлення довго не починається), нерівномірність травлення і інші дефекти. Для подолання пасивності рекомендується штучно викликати процес травлення, вводячи в контакт з деталями цинкову паличку. У разі нерівномірності застосовують дворазове травлення: перше в суміші плавикової (2 вагу. С протягом 15 - 20 хв, а потім в розчині сірчаної кислоти (1: 1) при 60 - 90 С протягом 2 - 10 хв. У 1913 м Н. А. Ізгаришев, відкривши і вивчивши явища пасивності і корозії деяких металів в ряді наведених розчинів і в їх сумішах з водою, дав пояснення цих випадків пасивності, грунтуючись на теорії захисної колоїдної окисної плівки.
Але процес кристалізації солі на аноді , що обумовлює явище пасивності, знаходиться в залежності від розчинності солі в вживаному розчині електроліту.
Поляризація може прийняти такий характер, що виникає явище пасивності анода: його метал зовсім перестає розчинятися, і на аноді утворюється так звана поляризаційна плівка. Нормальне протікання електрохімічного процесу можливо за умови систематичного видалення плівки з анодної поверхні.
Захист металів від корозії може бути заснована на явищі пасивності, яке полягає в тому, що після досягнення певного значення потенціалу швидкість анодного розчинення металу різко падає. Метал переходить в так зване пасивне стан, що характеризується незначними швидкостями розчинення.
Саме на залозі М. В. Ломоносовим в 1738 р було відкрито явище пасивності. Вчений вперше зазначив, що зі збільшенням концентрації азотної кислоти до деякого критичного значення може наступити майже повна стійкість заліза.
Явище пасивності виражається в різкому гальмуванні процесів розчинення деяких металів після досягнення певного потенціалу. Пассивация нікелю становить інтерес не тільки для виявлення загального механізму пасивності металів, але і для вивчення поведінки і властивостей матеріалу, що використовується в техніці, наприклад в Як катода в Ni-Cd і Ni-Fe акумуляторах і в якості анода при електролізі води і при електрорафінування чорнового нікелю.
Явище пасивності протягом багатьох років привертає увагу дослідників і в даний час є однією з актуальних проблем, що вимагають подальшого вивчення.
Явище пасивності особливо добре проявляється при впливі на метали і сплави окислювачів: азотної кислоти, хлорноватої кислоти і її солей, двухромовокислого і марганцевистого калію.
Явище пасивності, властиве дуже багатьом металам, досліджувалося до теперішнього часу переважно на прикладі заліза.
Явище пасивності використовують у виробництві металевої апаратури, потрібної для робіт з азотною кислотою.
Явище пасивності при електрохімічних процесах виражається в тому, що метал пасивуються електрода, втрачаючи в більшій чи меншій мірі здатність переходити в розчин, приймає потенціал, не властивий досліджуваного електрода, але наближається по своїй величині до потенціалом інших, більш електропозитивних (благородних) металів. Очевидно, що електрохімічна пасивність сприяє збереженню металу, так як вона затримує до електрохімічної корозії металу. Стосовно до хімічних реакцій найбільше практичне значення має, звичайно, втрата металами внаслідок переходу їх в пасивний стан здатності окислюватися і, зокрема, розчинятися.
явище пасивності відомо дуже давно. Ломоносов, досліджуючи дію кислот на метали, зауважив, що залізо не переходить в розчин в азотній кислоті досить високій концентрації. Фарадей висловив припущення про те, що пасивне стан заліза обумовлено утворенням сполук атомів металу, розташованих на поверхні, з киснем.
Явище пасивності відомо дуже давно. Ломоносов, досліджуючи дію кислот на метали, зауважив, що залізо не переходить в розчин в азотної кислоті досить високій концентрації. Фарадей висловив припущення про те, що пасивне стан заліза обумовлено утворенням сполук атомів металу, розташованих на поверхні, з киснем. З тих пір було проведено ог.
Анодна поляризаційна крива. Явище пасивності має виключно важливе практичне значення, оскільки воно визначає ряд шляхів істотного зниження корозійних втрат.
Явище пасивності має важливе практичне значення, оскільки призводить до істотного зниження корозійних втрат.
Явище пасивності, як вказує Г. В. Акімов[1], Слід представляти як рівновагу між силами, що створюють захисну плівку і підтримують її в цілому стані, з одного боку, і силами, такими, що порушують суцільність захисної плівки, з іншого боку.
Явище пасивності хромистих і хромонікелевих нержавіючих сталей в присутності солей і кисню, що є сильним окислювачем, виражається в появі захисної щільної плівки. При механічному пошкодженні пасивної плівки вона легко мимовільно відновлюється і захищає поверхню деталі від подальшого впливу навколишнього середовища.
Явищу пасивності зобов'язана і широке промислове застосування алюмінію. Однак внаслідок утворення на його поверхні плівки А12О3 або АЬОз-ШО алюміній досить стійкий у воді, більшості нейтральних і багатьох слабокислих розчинах, а також в атмосфері. Захисна плівка на алюмінії має амфотер-ний характер; вона розчиняється в сильних неокисляющих кислотах і особливо легко в лугах.
Явищам пасивності було присвячено велику кількість досліджень, і для, їх пояснення було запропоновано багато теорій.
Тому явище пасивності протягом багатьох років привертає увагу дослідників і в даний час є однією з актуальних проблем, що вимагають подальшого вивчення.
Вивчення явища пасивності заліза і хромистих сталей в кислих і лужних середовищах, Отч.
Схема установки протекторного захисту газопроводу. Щоб запобігти явища пасивності або по можливості зменшити їх, перш ніж встановлювати електрод поміщають в середині заповненого обмазкой мішка довжиною 1 л і шириною 32 см, який після заповнення обмазкой і вставки електрода приймає форму циліндра діаметром 22 см. Застосовується обмазка з гіпсу, гашеного вапна і глини з добавкою сірчанокислого магнію, сірчанокислого натрію, кухонної солі і каломелі.
Гальваностатичного крива пас - плівки на нікелі для раз. Для вивчення явища пасивності використовують, крім зняття анодних кривих заряджання, також і зняття катодних кривих заряджання. У разі пасивного електрода катодний поляризація пов'язана зазвичай з більш-менш прямим відновленням пасивуючого оксиду. Аналіз подібних катодних кривих заряджання може дати важливі відомості про товщину і склад пасивуючих шарів. Наведемо кілька конкретних результатів, отриманих цим методом, стосовно до дослідження пасивності.
Особливе значення явища пасивності мають для роботи так званих нерозчинних анодів. З цим питанням ми частково вже познайомилися в § 17 де розглядали платинові, магнетитові і детально вуглецеві аноди, що застосовуються при електролізі водних розчинів хлористих солей. У сірчанокислих розчинах як анодів на практиці застосовують свинець і його сплави, в лужних розчинах - залізо, нікель і інші.
схематичне зображення плівковий-адсорбційної пасивності поверхні нержавіючої хромонікелевої сталі. Таким чином, явище пасивності полягає в сильному уповільненні анодного процесу розчинення металів внаслідок змін заряду і властивостей поверхні металів, викликаних утворенням на ній адсорбційних, фазових або адсорбційно-фа-зових плівок оксидів або інших сполук.
Розглянута картина визначає явище пасивності по відношенню до впливу газової фази, аналогічне за своєю природі пасивності металів, занурених в окисні розчини.
Таким чином, явище пасивності полягає в підвищенні перенапруги або уповільнення процесу іонізації металів внаслідок зміни заряду і властивостей поверхні, викликаних утворенням на ній адсорбційних або фазових шарів оксидів. Часто вважають, що основна відмінність між адсорбційної і плівковою теоріями зводиться до питання про кількість пасивуючого окислювача або формі його існування на поверхні.
Таким чином, явище пасивності полягає в уповільненні або повне припинення процесу іонізації металів внаслідок зміни заряду і властивостей поверхні, викликаних утворенням на ній адсорбційних або фазових шарів оксидів.
Інший шлях використання явища пасивності для: підвищення стійкості металу полягає в штучній підтримці його потенціалу на рівні, що забезпечує пасивацію в даному середовищі.
Інший шлях використання явища пасивності для підвищення стійкості металу полягає в штучній підтримці його потенціалу на рівні, що забезпечує пасивацію в даному середовищі.
Слід зазначити, що явище пасивності металів спостерігається не тільки в окисних середовищах, але і в НЕОКЕМ-слітельних. У цих умовах утворюється захисна плівка не з оксидів, а з нерозчинних солей або інших сполук.
Незважаючи на це, явище пасивності кобальту вивчено досить слабо. Це пояснюється перш за все труднощами, з якої кобальт переходить в пасивний стан в кислому і нейтральному середовищах, а також недостатньою чутливістю вимірювальної апаратури, застосовуваної раніше для вивчення процесів пассивирования.
Навпаки, при відсутності явища пасивності анодні поляризаційні криві пологі. Це вказує на порівняно невелику анодний поляризованість і протікання корозійного процесу без помітного гальмування.
Існує кілька теорій, що пояснюють явище пасивності. Така плівка буде захисної тільки в тому випадку, якщо вона рівномірно покриває всю поверхню металу, не має пір і володіє достатньою механічною міцністю.
Залежність перехідного часу тр, віднесеного до чисто диффузионному значенням Тд, від сили струму при катодному виділенні різних металів на ртуті (поверхня приблизно 002 ел2 з розчинів комплексних іонів при ЗО9 С (по Де - лахею573. Окисні електроди мають значення для явищ пасивності. . Є роботи[410], В яких явище пасивності пояснюється теорією електронних конфігурацій. Коли метал знаходиться в активному стані, ці оболонки заповнені електронами.
Мабуть, в розплавлених солях спостерігається явище пасивності анодів. Так, при електролізі розплавленого їдкого натру для отримання натрію анодом служить нікель, і помітного його розчинення не відбувається. Про явище пасивності при високій щільності струму говорить і необхідність дроблення анодного сплаву титану при його електролітичному рафінуванні.
Корозійна стійкість сучасних конструкційних матеріалів обумовлена явищем пасивності, яке притаманне багатьом металів і сплавів. Управління штучно наведеної пасивністю поверхні промислових апаратів дозволяє підвищити надійність технологічних процесів і забезпечити їх безперервність.
Поляризаційні криві відновлення іона S20 з розчину КгЯгОз в присутності різних кількостей Na2S04 (на обертовому амальгованих елек. Теорія анодних процесів, часто ускладнених явищами пасивності, ще недостатньо розроблена. Ще не цілком з'ясований механізм анодного розчинення металів, немає чітких і єдиних уявлень про стадії, що визначають загальну швидкість анодного процесу. Різні дослідники пояснюють по-різному поява анодного перенапруги.
Існує, звичайно, багато спроб пояснити явища пасивності. Уже Кеір, який відкрив їх, замислювався над цим питанням, що випливає з того, що він обіцяв повідомити в наступній роботі свій погляд на чудові результати його дослідів; цю обіцянку він, однак, не дотримав.
Йому належить велика кількість робіт по дослідженню явищ пасивності і так званих мотохіміческіх і мотоелектріческіх явищ. Їм були проведені дослідження електроднихпотенціалів таких металів, як магній, хром, залізо, алюміній, раніше вивчалися зовсім недостатньо, незважаючи на своєрідні особливості, що відрізняють їх від металів, які по електрохімічним властивостям можна назвати типовими.
Висока корозійна стійкість нержавіючих сталей заснована на явищі пасивності. Пасивність - це стан високої корозійної стійкості металу або сплаву (в умовах, коли з термодинамічної точки зору вони є цілком реакційноздатні), викликане виборчим гальмуванням анодного процесу. Пасивність нержавіючих сталей залежить від змісту в них хрому як основного легуючого елемента. Зі збільшенням вмісту хрому корозійна стійкість сталей в окислювальних середовищах різко зростає. Для додання високої стійкості нержавіючі стали легують хромом, нікелем і молібденом, а також міддю, ніобієм і іншими елементами, що підвищують пасивність і поліпшують фізико-механічні характеристики сталей.
При видаленні оксидної плівки в кислотах можуть спостерігатися явища пасивності (травлення довго не починається), нерівномірність травлення і інші дефекти. Для подолання пасивності рекомендується штучно викликати процес травлення, вводячи в контакт з деталями цинкову паличку. У разі нерівномірності застосовують дворазове травлення: перше в суміші плавикової (2 вагу. С протягом 15 - 20 хв, а потім в розчині сірчаної кислоти (1: 1) при 60 - 90 С протягом 2 - 10 хв. У 1913 м Н. А. Ізгаришев, відкривши і вивчивши явища пасивності і корозії деяких металів в ряді наведених розчинів і в їх сумішах з водою, дав пояснення цих випадків пасивності, грунтуючись на теорії захисної колоїдної окисної плівки.
Але процес кристалізації солі на аноді , що обумовлює явище пасивності, знаходиться в залежності від розчинності солі в вживаному розчині електроліту.
Поляризація може прийняти такий характер, що виникає явище пасивності анода: його метал зовсім перестає розчинятися, і на аноді утворюється так звана поляризаційна плівка. Нормальне протікання електрохімічного процесу можливо за умови систематичного видалення плівки з анодної поверхні.
Захист металів від корозії може бути заснована на явищі пасивності, яке полягає в тому, що після досягнення певного значення потенціалу швидкість анодного розчинення металу різко падає. Метал переходить в так зване пасивне стан, що характеризується незначними швидкостями розчинення.
Саме на залозі М. В. Ломоносовим в 1738 р було відкрито явище пасивності. Вчений вперше зазначив, що зі збільшенням концентрації азотної кислоти до деякого критичного значення може наступити майже повна стійкість заліза.