Пассиваторы и депассиваторы (активаторы).

Вещества или процессы, вызывающие в определнных условиях наступление пассивного состояния металлов, называются пассивирующими факторами.

Пассиваторами являются:

1) окислители, например HNO3, NaNo3, K2Cr2O7, O2;

2) анодная поляризация (т.е. окисление соприкасающейся с электролитом поверхности металла постоянным электрическим током) от внешнего источника постоянного электрического тока. Также при работе металла в качестве анода в паре с другим металлом, являющимся катодом, который в подходящих условиях при достижении определенного значения эффективного потенциала металла (φ Me) и соответствующей ему плотности тока (i _a) может вызывать наступление пассивного состояния металла.

При изменении внешних условий пассивный металл может вновь перейти в активное состояние. Этот процесс называют депассивацией или активацией. Вещества или процессы, нарушающие пассивное состояние металлов иди затрудняющие наступление пассивности, называются депассиваторами или активаторами.

Депассиваторами являются:

1) восстановители, например H2, Na2SO3 и другие;

2) катодная поляризация (т.е. восстановление соприкасающейся с электролитом поверхности металла постоянным электрическим током) от внешнего источника постоянного тока или при работе пассивного металла в качестве катода в паре с другим металлом, являющимся анодом;

3) некоторые ионы, например Н⁺, галоидные ионы (Cl–, Br–, I–, SO4^2– и другие), которые поэтому иногда называют активными ионами;

4) повышение температуры;

5) механическое нарушение пассивной поверхности металла, например царапание, если пассивный металла не находится в пассивирующей среде; на его поверхности возникают при этом гальванические пары царапина (анод) – неповрежденная пассивная поверхность (катод), в результате работы которой, катодный восстановительный процесс на пассивных участках оказывает депассивирующее действие.

Перепассивация металлов. Пассивное состояние металлов вызывается окислителями или анодной поляризацией. Однако устойчивость пассивного состояния часто бывает ограничена определенной концентрацией окислителя или значением потенциала металла при его анодной поляризации, превышение которого приводит к возрастанию скорости коррозии. Так, при концентрации HNO3 более 94% наблюдается резкое увеличение скорости коррозии железа, такой же эффект наблюдается при анодной поляризации никеля в 1 н. растворе K2SO4 по достижении потенциалов положительнее +0, 6 В. Нарушение пассивности металлов при окислительном воздействии коррозионной среды или при весьма сильной анодной поляризации называется перепассивацией. Явление перепассивации металлов и сплавов возможно при производстве и переработке особо сильных окислителей. С коррозией металлов в условиях перепассивации можно бороться, применяя катодную защиту металла или вводя в коррозионную среду добавки восстановителей в целях сдвига потенциала металла или окислительного потенциала раствора до их значений, соответствующих пассивному состоянию металла.

Практическое значение пассивности металлов. Пассивное состояние металлов имеет большое практическое значение. Коррозионная стойкость ряда металлов, например Al и Mq в воздухе и воде, Ti во многих коррозионных средах, часто бывает обусловлена их пассивностью. Коррозионную стойкость металлов можно увеличить, легируя их другими, более легко пассивирующими металлами. Так, например легирование сталей хромом (13 – 18% Cr) или хромом и никелем (18% Cr, 9% Ni) делает их нержавеющими и кислотоупорными. Пассивность углеродистых и низколегированных сталей в воде можно обеспечить, вводя в нее добавки окислителей – пассиваторов, таких как K2CrO4, NaNO2 и других.

4. Раздел: Методы защиты от коррозии

Мы переходим к заключительному разделу курса, который посвящен рассмотрению методов защиты от коррозии.

Защита от коррозии – это комплекс мер, закладывающийся на стадии конструирования, осуществляемых в процессе изготовления и проводимых в ходе эксплуатации различных машин и конструкций. В связи с этим защиту можно осуществлять путем воздействия либо на материал, либо на конструкцию, либо на саму коррозионную среду. Выбор способа защиты определяется его эффективностью и экономической целесообразностью.

Все способы защиты можно условно подразделить на следующие направления: