Термогальванические эффекты при растворении неизотермической железной пластины в средах с различным рН и анионным составом

• Автор: Санина, Мария Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Содержание

Перечень сокращений и обозначений
Введение
1. Обзор литературы
2. Методика эксперимента
3. Электрохимическое и термогальваническое поведение железа в кислых сульфатных средах. Линейное распределение температуры вдоль неизотермической поверхности
3.1. Влияние градиента температуры
3.2. Влияние состава среды
а) Влияние pH
б) Добавки окислителей
в) Добавки ингибиторов
4. Неизотермические электрохимические системы с кинетическим контролем. Роль закона распределения температуры вдоль поверхности металла
4.1. Кислая среда
4.2. Щелочная среда
5. Кинетический расчет термогальванических показателей
6. Термогальванические эффекты в системах с диффузионным контролем
6.1. Ст 45 в нейтральном хлоридном растворе
6.2. Бе-армко в нейтральном хлоридном растворе
7. Термогальванические эффекты в условиях активно-пассивных
и пассивно-активных переходов металла
Выводы
Список литературы
Приложение

Перечень основных сокращений и обозначений
1. ТГ - термогальванический
2. ТГЭ - термогальванический элемент
3. БТА - бензтриазол
4. УРТ - уротропин
5. ТМ - тиомочевина
6. Ох - окислитель
7. Inh - ингибитор
8. ЗРТ - закон распределения температуры
9. JIPT - линейное распределение температуры
10.3РТ1 - степенной закон распределения температуры, при котором градиент температуры уменьшается вдоль поверхности металла в направлении от холодного к горячему электроду
11.3РТ2 - степенной закон распределения температуры, при котором градиент температуры увеличивается вдоль поверхности металла в направлении от холодного к горячему электроду
12.x - координата выбранной точки на поверхности металла (см)
13. v - линейная скорость потока (см/с)
14.х0 - координата точки инверсии полярности термогальванического элемента (см)
15.ic - скорость саморастворения металла (мкА/см2)
16.ia- скорость анодного процесса (мкА/см2)
17.iK - скорость катодного процесса (мкА/см2)
18.Гр - термогальванический ток (мкА/см2)
19.Ьа, Ьк-тафелевы коэффициенты (В)
20.Е - электродный потенциал (В)
21.ЕСХ - стационарный потенциал (В)
22.Е* - смешанный потенциал полностью заполяризованной неизотермической пластины (В)

23.Аа - реальная энергия активации анодного процесса (кДж/моль)
24.Ак - реальная энергия активации катодного процесса (кДж/моль)
25.0 - кажущаяся энергия активации процесса саморастворения
(кДж/моль)
26.0к/0а - отношение площадей катодных (0К) и анодных (0а) участков неизотермической пластины
27.ра - коэффициент, характеризующий ускорение растворения металла под действием термогальванического тока на отдельных участках анодной зоны неизотермической пластины
28.рк - коэффициент, характеризующий торможение растворения металла под действием термогальванического тока на отдельных участках катодной зоны неизотермической пластины
29.т/ш0 - соотношение общих массопотерь неизотермической пластины при работе термогальванического элемента (т) и саморастворении (то)

температуру вдоль поверхности металла, тем не менее обладает существенными недостатками. К последним относятся нарушение ламинарного потока жидкости у концевых участков, наличие теплопередачи в наиболее нагретой зоне, ограничения температурного режима, невозможность задания определенного распределения температуры [162-164]. Перечисленные недостатки сведены к минимуму в сконструированной позднее установке с неизотермической плоской пластиной, которая дает возможность программировать любой закон изменения температуры вдоль металлической поверхности в отсутствие и при наличии теплопередачи на границе твердое тело/жидкость, обеспечивает стабильность термического и гидродинамического режимов исследования [165,166].
Обобщая литературные данные о роли температуры и неизотермичности в электрохимических системах, можно заключить, что, во-первых, влияние температуры на электрохимические процессы железа изучено недостаточно, а его ТГ поведение подробно исследовано преимущественно на двухэлектродных установках. Во-вторых, в теоретическом плане наиболее развиты термодинамические аспекты обратимых ТГЭ, в то время как анализ необратимых (имеющих практическое значение) возможен лишь в рамках кинетического подхода. Применительно к двухэлектродным ТГЭ последний позволил установить связь между основными ТГ показателями (ТГ током, относительной эффективностью и степенью локализации массопотерь) и внешними параметрами (разницей температур, составом электролита, соотношением площадей анодных и катодных зон) [7,114,138]. В протяженных системах методы электрохимической кинетики могут быть использованы для непосредственной количественной оценки профиля растворения металла (протекающего в кинетическом режиме) и его суммарных массопотерь в зоне термоэлектрического контакта по данным о температурной зависимости электродного потенциала и скорости саморастворения [114]. Однако, на практике встречаются обычно неизотермические системы, в которых не выполняются граничные условия, необходимые для их кинетического анализа (системы с диффузионным контролем, с изменяющимся при повышении температуры механизмом электрохимических процессов и состояни-