Травление окалины низкоуглеродистой стали в растворах фосфорной кислоты

• Автор: Горшенёва, Валентина Федоровна
• Шифр специальности: 05.17.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .

1. Состав и структура окалины

2. Удаление окалины железа в растворах кислот

3. Растворение оксидов железа в кислотах

4. Теории зависимости удельной скорости

растворения оксидов металлов, как сопряженного процесса, от потенциала .

5. Природа скачка потенциала системы оксид

металлаэлектролит

6. Электрохимическая кинетика растворения

железа в кислых растворах
7. Комплексообразующие свойства фосфорной
кислоты .
Задачи работы .
Глава 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Объекты исследования .
2. Методы исследования
Глава П. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАСТВОРЕНИЯ СТАЛИ В ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЕ. В КОМПОЗИЦИЯХ НА ЕЕ ОСНОВЕ И В РАСТВОРАХ бКСИЭТИЛИДЕЩИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ ОЭДФ
1. Экспериментальное исследование весовых потерь стали в фосфорной кислоте и в композициях на ее основе
2. Кинетика анодного растворения железа в
кислых фосфатных растворах
3. Исследование катодной реакции восстанов
ления водородных ионов на стали из растворов фосфорной кислоты .
4. Электрохимическое исследование влияния
некоторых ингибиторов на растворение стали в фосфорной кислоте . ЯЗ
Выводы .
Глава Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КШПЛЕКСООБРАЗСВАНИЯ НА КИНЕТИКУ РАСТВОРЕНИЯ ОКСИДОВ ЕЕЛЕЗА В КИСЛЫХ СРЕДАХ
1. Экспериментальные исследования кинетики растворена оксидов железа в кислых средах аР, ОЭДФ, ЭДТА и др.
2. Природа скачка потенциала и влияние его
на скорость растворения оксидов .
3. Порядок удельной скорости растворения оксидов железа по ионам водорода и кислотам при стационарном потенциале .
4. Влияние анионов на удельную скорость
растворения оксидов железа
5. Экспериментальные исследования влияния комплексонов на скорость растворения магнетита
6. Кинетика растворения магнетита в смесях
кислот
Выводы .
Глава 1У. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСТВОРЕНИЯ ОКАЛИНЫ СТАЛИ В РАСТВОРАХ НА ОСНОВЕ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ .
1. Экспериментальное исследование влияния фосфорной кислоты и ее производных на скорость растворения окалины .
2. Электрохимические методы исследования механизма поведения окалины стали в растворах фосфорной и серной кислот
3. Оптимальные условия травления окалины
в растворах на основе фосфорной кислоты
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Для объяснения аномально быстрого растворения оксццовМО, СцО предположено, что процесс обусловлен диффузионным разветвлением активных центров в объеме оксида. При этом реакция происходит на активных центрах (№ ). В оксиде существуют потенциальные зародыши (N0), для активации которых необходимо, чтобы они реагировали с электронами и протонами, диффундирующими с поверхности оксидной фазы. Если ядро образуется в узле дислокаций, то ионы Н* диффундируют по ним в соседние центры, образуя новые активные зародыши [] . Эти предположения соответствуют данным по адсорбции протонов и последующей диффузии их в объем оксидной фазы [] . Л. - константы растворения. Для исследования скорости растворения уравнение () впервые применил Кабаи [3 • Он изучал скорости растворения гидроксидов металлов в кислотах и установил, что уравнение диффузионной кинетики Нернста не применимо для процессов растворения изученных веществ в кислотах. Им найдено, что к и ГЬ зависят от природы кислоты, методов получения и структуры оксидов. Азума и Каметани [3 выяснено влияние температуры, pH способа приготовления оксидов, природы кислоты на форму кинетических кривых в координатах количество растворенного оксида - время. Фуруичи и Сато СбЗД показали, что старение геля оксида железа приводит к замедлению растворения, кинетика. Несмотря на значительное количество работ по кинетике растворения оксццов, механизм растворения их окончательно не выяснен. Экспериментально установлено, что скорость растворения оксидов железа растет с повышением концентрации хлористоводородной кислоты [] и с увеличением ее количества в смеси с серной кислотой [] . Скорость растворения оксидов железа в и исследованных кислотах уменьшается в ряду РеО>Ре3 > Рел. Повышение температуры увеличивает скорость растворения оксидов в кислотах. Из работ [, , 5б] следует, что скорость растворения гематита в кислотах увеличивается в ряду НСОДС? ВД1*< <нр. N0/И0а<ИСЕ. ИР. Эта закономерность согласуется с величинами констант комплексо-| образования анионов кислот с ионами трехвалентного железа. Раст- ^ ворение оксидов железа в ЭДТА и других комплексонах было изучено в кандидатской диссертации Семиколеновой З. П. [] . В работах [, ] показано, что увеличение прочности комплексов железа с анионами кислот ведет к увеличению скорости растворения его оксидов. На кинетику растворения оксидов влияют такие факторы как способ их приготовления, состояние дефектов, химический состав поверхности, адсорбция ионов из растворов и т. Большое влияние на начальную скорость растворения оказывает способ приготовления оксидов, от которого зависит число дефектов. Так скорость растворения РбдО3 уменьшается по мере увеличения температуры прокаливания от 0° до °С [,] . Данным работы [] скорость выхода железа из различных плоскостей кристаллической решетки (монокриста ллический образец) изменяется не менее, чем на порядок. Степень выщелачивания шн зависит также от природы аниона (( выщелачивающей кислоты [3 . Уорреном и Рочем [] было пока-1 ( зано, что протекание процесса выщелачивания с ускорением или по линейному закону зависит, по-видимому, от соотношения между размерами зерен и выщелачиваемой частицы. Смолуховский [] и Фуруичи [] в своих работах установили, что гидратированные I формы оксидов железа растворяются лучше, чем негидратированные. Елиазек исследовал скорость растворения оксидов и гидроксидов железа в кислотах. Им нарщено, что скорость растворения - пер-/ вого порядка по ионам водорода [] . При растворении оксидных фаз в первую очередь будут растворяться активные центры, представляющие собой точки пересечения дислокаций, обычно имеющие отклонения от стехиометрии (т. Повышенная реакционная способность в местах дислокаций была показана Томасом [] при химическом травлении кристаллов оксидов. В работе [] авторы по температурной зависимости скорости растворения рассчитали энергию активации, которая для хлороводородной кислоты ~ ккал/моль, В опытах не учитывалось влияние изменения площади растворяемого оксида, поэтому данные можно считать приближенными.