Ингибирование и активирование анодного растворения железа, цинка и их сплавов в нейтральных средах

• Автор: Чернявина, Валентина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.05, 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Влияние и анионов на анодное поведение

железа, цинка и сплавов в нейтральных средах

1.2 Органические ПАВ как регуляторы растворения,

пассивации и локальной депассивации железа, цинка и сплавов в нейтральных средах

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Металлы и сплавы

2.1.2 Растворы

2.1.3 Поверхностноактивные вещества ПАВ
2.2 Получение и подготовка электродов
2.3 Методики исследований
2.3.1 Методики потснциостатических и гальваностатических измерений
2.3.2 Методика поляризационных измерений
2.3.3 Циклическая вольтамперометрия
2.3.4 Вращающийся дисковый электрод
2.3.5 Методика измерения
2.3.6 Методика фотоколоримстричсских измерений
2.3.7 Рентгенофазовый анализ
2.3.8 Оценка эффективности добавок
З
3.1.
3.1.
3.1.3.
3.1.3.4 3.
3.2.
3.2.
Математическая обработка результатов измерений
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕН4Й, ИХ ОБРАБОТКА И ОБСУЖДЕНИЕ
Ингибирование и активирование анодного растворения железа, цинка и их сплавов в нейтральных средах
Анодное растворение железа в растворах с переменным анионным составом
Влияние условий эксперимента на анодное поведение
Активирование процесса анионами в боратных и сульфатных растворах
Олеат калия как ингибитор растворения
Раствор боратного буфера
Раствор сульфата натрия
Боратносульфатный раствор
Сульфатнобензимидазольный раствор
Действие азолов на анодное поведение железа
Влияние производных бензимидазола на процессы в растворах бората, сульфате и их смеси
Роль некоторых условий эксперимента в действии БИ
Сопоставление эффектов БИ и ББ в сульфатных средах
Сопоставление эффектов БИ и БТА в сульфатных и боратных средах
Влияние природы заместителей в молекулах БИ на их эффективность
Ингибирование анодного растворения и локальной депассивации цинка в боратных и сульфатоборатных растворах
Влияние БИ, БТА и ОК на анодное растворение цинка в ББ локальная депассивация цинка под действием анионов и ее ингибирование БИ в боратном буфере
Влияние химической структуры производных БИ на их эффект при растворении Ъп в сульфатноборатном растворе
Влияние химической структуры производных БИ на их эффект при растворении Ъх в сульфатноборатном растворе
Влияние органических добавок на растворение сплавов е2п с высоким содержанием в ББ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Мягкие кислоты и основания высоко поляризуемы, имеют большие размеры и низколежащие вакантные орбитали для образования п дативной связи. Жестко жесткое взаимодействие протекает благодаря наличию между полярными и заряженными молекулами дальнодействующих электростатических сил. Различные ионы способны замещать друг друга. ОН легче вытесняется с поверхности при адсорбции жестких СУ, , чем мягких Г, СРГСЫ. Более мягкие крупные органические анионы труднее вытесняются жесткими нуклеофилами. Например, ионы Б сильнее стимулируют растворение железа в ББ, но ингибирующий эффект мягких органических анионов в иодидной среде ниже, чем во фторидной . При кислотной коррозии железа, когда его поверхность не окислена, следовательно, это мягкая кислота и сильными ингибиторами в данном случае будут органические соединения серы, мышьяка, фосфора. Таким образом, в кислых средах эффективными ингибиторами железа являются основания, образующие преимущественно координационные связи с поверхностью, а в нейтральных средах те, которые образуют ионные связи . Анионы раствора существенно влияют на адсорбируемость ПАВ. Совместная адсорбция тетрабутил аммония ТБА с боратанионами способствует стабилизации пассивного состояния железа, но кроме боратов в растворе и на поверхности электрода присутствуют более адсорбционноспособные жесткие анионы ОН. Если ввести И, являющийся жесткой кислотой, то он вытесняет бораты, ОН, ТБА, а мягкие основания Г, Вг адсорбируются труднее, и, следовательно, ингибирующее действие ТБА в их растворах большее . Известно, что анодное растворение цинка ускоряется при посадке на его поверхность ОН ионов, как продуктов восстановления кислорода и оксоанионов . Исследование анодного растворения цинка в растворах сульфата цинка при перемешивании электролита показало, что выход металла по току составляет 0 и скорость растворения металла растет с повышением С соли металла. Сделали вывод, что в процессе анодного растворения металла непосредственное участие принимают сульфат ионы . Скорость анодного растворения цинка также сильно зависит от . В нейтральных и слабощелочных средах цинк обладает хорошей стойкостью и широко применяется для защиты железа и алюминия. В щелочных растворах цинк неустойчив, так как оксиды его амфотерны и переходят в раствор в виде цинкатов например, ЫапС2. НС1, НгБС, НЬЮз и др цинк нестоек и энергично растворяется с выделением водорода . В кислых водных растворах кинетика ионизации цинка изучена достаточно подробно. Особенностью процесса является отсутствие поверхностных оксидных образований . Были проведены исследования процесса анодного растворения в растворах хлорной кислоты высоких С. Растворение Ъп протекало с водородной деполяризацией. Процесс саморастворения сопровождался образованием промежуточных поверхностных комплексов атомов 7л с анионами гпОНэдс СЮ4 С увеличением С хлорной кислоты снижается хемосорбция молекул воды вследствие увеличения кислотности раствора. Поэтому, рассматривая механизм анодного растворения Ъп в кислых растворах, необходимо учитывать не только возможность диссоциативной хемосорбции молекул воды с последующей электрохимической стадией образования промежуточного комплекса пОН, но также участие других компонентов раствора, способных образовывать на поверхности 2п адсорбционные комплексы . При активном растворении сплавов становится невозможным применение принципа независимости электродных реакций, характерного для чистых металлов. При анодной поляризации бинарного сплава различие электрохимических свойств компонентов приводит к их неравномерному, селективному растворению, сопровождающемуся обеднением приповерхностного слоя сплава электроотрицательным компонентом и его обогащением электроположительным компонентом. Последний эффект может приводить к образованию в этом слое новых фаз и интерметаллических соединений с электрохимическими свойствами, отличающимися от свойств соответствующих компонентов в исходном сплаве . Можно было ожидать, что анодное растворение твердых растворов и интерметаллидов будет состоять в окислении компонентов пропорционально их химическому составу.