2020-01-14
431
В работе Б.Н.Кабанова и А.И.Лейкиса [40] показывается, что процесс анодного окисления железа в щелочной среде Fe→Fe(OH)2 идет при промежуточное соединении HFeO-2. Этот процесс не может идти бесконечно долго и заканчивается вследствие пассивации железа. В настоящей работе изучался механизм процесса Fe→Fe(OH)2 ,так и природа пассивации железа по отношению к этому процессу изучается зависимость перенапряжения и выхода процесса Fe→Fe(OH)2*,т.е. то количество электричества, которое расходуется на процесс до момента превращения его вследствие пассивации
активности электрода по отношению к данному процессу, оптимальной концентрации щелочи и плотности тока, а также оптимальное присутствие индифферентного иона SO2-4. В работе показывается, что выход процесса Fe→Fe(OH)2 при концентрациях от 0,05 до 3,5н возрастает линейно с увеличением концентрации щелочи, а также возрастает линейно с уменьшением плотности тока. Перенапряжение анодного электрохимического процесса ηА почти не зависит от концентрации щелочи,а также и от присутствия индифферентного иона и увеличение линейно lg i. Процесс Fe→Fe(OH)2 состоит из неравновесного перехода железа в HFeO-2 с по-следующем выпадением из раствора рыхлого пористого осадка Fe(OH)2,слабо связанного с металлом.
Различие скорости растворения в кислотах и достаточно концентрированных щелочах, а также пассивация, заставляет предположить, что в щелочах основную роль играет реакция железа с гидроксимными ионами, которая облегчена большой их концентрацией в растворе. Можно принять, что электрохимическая реакция гидроксида с железом является промежуточной стадией растворения железа в щелочах, определяющей скорость процесса. Присутствие гидроксильных ионов способствует, с одной стороны, ускорению процесса растворения, а с другой - пассивации железа. Таким образом ОН- в анодном процессе играет двойную роль. Продуктом анодного растворения являться некоторый электрохимический активный поверхностный окисел, который далее превращается в HFeO-2. На поверхности железа при определенном потенциале имеется активный адсорбционный слой, очевидно, содержащий кислород. По-видимому, это соединение и является промежуто-ным при анодном растворении железа. Некоторые подобные воззрения высказывал Эшлер[41]. Он указывает, что платина растворяется не путем прямого перехода в гидратированный ион, а посредством образования на поверхности платины комплекса с хлором и с последующим переходом комплекса в раствор. Кислород играет туже роль при растворении железа, что и Сl2 при растворении платины.
Указывается, что анодное растворение железа идет быстрее чем образование пассивирующего слоя, поэтому пассивирующий окисел должен постоянно удаляться с поверхности вместе с растворяющимся слоем железа. Показывается, что при повышении потенциала, происходит в результате увеличения плотности тока или уменьшением концентрации щелочи, выход процесса уменьшается, следовательно, с повышением потенциала процесс пассивации ускоряется больше, чем процесс растворения. Это может быть в случае, если на элементарный процесс, ведущий к пассивации, затрачивается больше электронов, чем на элементарный процесс, ведущий к растворению металла. Это можно ожидать, если валентность железа в пассивированном окисле выше двух.
Гидроксид кальция Са(ОН)2 является эффективным, безвредным и легкодоступным ингибитором коррозии, углеродистых сталей в водных средах[42,43]. В работе[44] авторами изучается возможность исполь-зования Са(ОН)2 для предупреждения питтинговой коррозии и корро-зионного растрескивания нержавеющей стали. Образцы длиной 50 мм помещали в сосуды с технической водой, используемой на объекте. В воду вводили 0,8 г/л Са(ОН)2 («х.ч.»). Для сравнения, часть образцов выдерживали в неингибированной технической воде. После извлечения образцов способность Са(ОН)г формировать на стали защитные пленки и эффективность их защитного действия оценивали визуально и методом анодного заряжения поверхности. Последнее проводили током 1 мкА/см2 в 0,1 н. растворе NaCl [43], сравнивая с образцами, выдержанными в обычной технической воде. Близость параметра пассивности к единице указывает на достаточно высокие защитные свойства пленок. Как следует из результатов, своеобразие действия Са(ОН)2 как ингибитора питтингообразования нержавеющей стали заключается в том, что, хотя при всех концентрациях Са(ОН)2 состояние стали сдвигается в пассивную область, не существует прямой зависимости между величиной удельного поляризационного сопротивления и концентрацией Са(ОН)2 в растворе.
Стабилизация защитных свойств в отношении питтинговой коррозии
нержавеющей стали отмечена в растворах, содержащих 0,8 г/л Са(ОН)2 и
более. Эти концентрации могут быть рекомендованы для защиты от пит-тинговой коррозии.
Экспериментальная часть
