Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Кондрашова Наталия Владимировна

Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов
<
Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кондрашова Наталия Владимировна. Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов : ил РГБ ОД 61:85-2/31

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы и обсуждшие литературных ланных 9

1.1. Приведенная шкала потенциалов и ее применение в электрохимии 9

1.2. Осаждение металлов при недонапряжении . 12

1.2.1. Дофазовое осаждение 15

1.2.1.1. Термодинамика дофазового осаждения 15

1.2.1.2. Процессы дофазового осаждения и работы выхода электронов 18

1.2.1.3. Использование электрохимических цепей для вывода основных уравнений ДФО 24

1.2.1.4. Практическое использование процессов дофазового осаждения 34

1.2.1.4.1. Аналитическая химия 34

1.2.1.4.2. Модифицирование поверхностных свойств (каталитической, активности и др.) металлических и полупроводниковых материалов 34

1.2.2. Катодное внедрение металлов 36

1.3. Ионная имплантация.. 39

1.4. Заключение 41

2. Методика эксперимента 44

2.1. Объекты исследования 44

2.1.1. Металлы 44

2.1.2. Растворы 44

2.1.3. Добавки 45

2.2. Методика исследования 45

2.2.1. Определение скорости коррозии металлов ... 46

2.2.1.1. Гравиметрический метод 46

2.2.1.2. Атомно-абсорбционный метод 47

2.2.2. Установление электрохимических характеристик изучаемых систем 48

2.2.2.1. Измерение стационарных потенциалов. 48

2.2.2.2. Снятие потенциодинамических кривых 49

2.2.3. Механические испытания образцов методом скручивания 49

3. Результаты экспериментов и их обсуждение 55

3.1. Обоснование выбора объектов исследования 55

3.2. Электрохимическое поведение стали в присутствии ионов цинка 57

3.2.1. Влияние природы металла-подложки на катодный процеее. 57

3.2.2. Влияние концентрации соли цинка в растворе на ход катодных поляризационных кривых на стали... 64

3.3. Влияние ионов марганца на электрохимическое поведение стали 66

3.4. Электрохимическое поведение стали в присутствии смеси ионов цинка и марганца69

3.5. Влияние ионов олова и кальция на электрохимическое поведение стали ... 71

3.6. Влияние кислотности и солевого состава среды на процессы дофазового осаждения цинка... 74

3.6.1. Влияние концентрации кислоты на процесс дофазового осаждения цинка. 74

3.6.2. Влияние ионов цинка на катодные поляризационные характеристики стали 08кп в солевых растворах.. 77

3.7 Коррозия стали в стационарных условиях и под током... 82

3.7.1. Коррозионные испытания стали 08кп в серной кислоте и в серной кислоте с добавками сульфатов цинка и марганца 82

3.7.2. Влияние добавки сульфата цинка на коррозию стали в условиях катодной поляризации... 83

3.8. Влияние моноатомарных слоев цинка и марганца на процессы наводороживания стали 85

3.9. Повышение эффективности ингибирования коррозии металлов на основе использования ДФО 93

Выводы 98

Список основной использованной литературы 101

Осаждение металлов при недонапряжении

До недавнего времени среди электрохимиков господствовало мнение, что катодное выделение металлов и вообще электрохимическое образование любой новой твердой фазы начинается с возникновения трех- и двухмерных зародышей этой фазы /12,437. Избыточная энергия, необходимая для их создания, порождает метастабильные явления и, в частности, поляризацию электрода. Добавочные затруднения наблюдаются в тех случаях, когда возникновение зародышей совершается на чужеродной подложке. Электродная поляризация оказывается здесь поэтому особенно высокой. Это явление, обнаруженное Лебланом еще в 1910 году Д47 и названное впоследствии "сверхполяризацией", привлекло к себе внимание многих исследователей /45-487. Однако, почти в то же самое время, Гевеши /497 обнаружил появление следов радиоактивных металлов (порядка атомарного слоя) на меди при потенциалах заметно положительнее тех, какие следовало бы ожидать, исходя из формулы Нернста при данной концентрации их ионов в растворе. Эти наблюдения были подтверждены впоследствии многими авторами /50-597 и привели к альтерна тивному представлению о начальной стадии образования новой фазы. С наибольшей определенностью оно было высказано в обзоре Колба /58/: "Во многих случаях образование монослоя представляет собой первую ступень осаждения металла (даже в условиях поляризации), а зародышеобразование совершается уже на поверхности этого монослоя, то есть на поверхности металла идентичного осаждаемому Так как свойства первого слоя зависят от подложки, то дальнейший рост осадка также будет испытывать ее влияние" /см. также 607.

Выделение следов металлов при потенциалах положительнее соответствующих равновесных нернстовских значений для этих металлов в данных конкретных условиях было названо "underpotential deposition", то есть "подпотенциальное осаждение" или "осаждение при недонапряжении" в противовес обычному "осаждению при перенапряжении". Как уже отмечалось выше, выделение какого-нибудь металла М1 , на подложке из другого металла Mz при потенциале положительнее обратимого по металлу М наблюдается и в том случае, когда образуется не монослой атомов М , а твердый раствор из М4 и Mz или их интерметаллиды. Термин "осаждение при недонапряжении" может с одинаковым основанием применяться к любому из этих двух столь не схожих процессов. Для характеристики каждой частной группы процессов нужен свой собственный термин. Осаждение при недонапряжении, приводящее к образованию монослоя, мы будем в дальнейшем называть "дофазовым осаждением" - ДФО ("prephase deposition"). Для осаждения металлов при недонапряжении с образованием твердых растворов или интерметаллидов, то есть новой твердой фазы (переменного или постоянного состава), целесообразно сохранить уже применяющийся термин "катодное внедрение" - KB или "процесс катодного внедрения" - ПКВ.

В последние несколько десятилетий дофазовое осаждение металлов оказалось в центре внимания многих ученых и стало предметом многочисленных исследований /50-697. Изучение процессов Д Ю проводится в настоящее время преимущественно циклической вольтамперо-метрией /Б0-647, методом тонкослойных электрохимических ячеек со сдвоенными электродами /65-697, хотя для этой цели продолжают применяться радиохимические /70-757, оптические и некоторые другие методы /38,617.

Результаты исследований уже обобщены в ряде авторитетных обзоров и монографий /58,60,76-787. Эти исследования относятся, однако, лишь к образованию моноатомарных металлических слоев на благородных или, по крайней мере, достаточно электроположительных металлах, как это видно из рис. 1.3. Попытки получить моноатомарные слои на электроотрицательных элементах /Зі ,Sn , PS / не увенчались успехом /587. Между тем, к числу именно таких металлов относятся железо, цинк и некоторые другие, воздействие дофазовых осадков на электрохимическое и коррозионное поведение которых может представлять наибольший практический интерес. Нам казалось поэтому необходимым осветить те аспекты теории дофазового осаждения металлов, которые имеют наибольшее отношение к предмету настоящей работы.и величинами активностей ионов CL Zi. и атомов OLM металла М.

Для фазы /vj активность &м постоянна и может быть внесена в константу (обычно принимается, что Х =1), что позволяет вместо уравнения (1 4) написать обычную формулу Нернста для потенциала электрода I рода. (здесь всюду полагается, что Z+= ). Каждой электродной реакции (для данных исходного и конечного состояний реагирующих частиц) и каждой заданной активности ионов отвечает вполне определенное значение равновесного потенциала, получающееся по уравне-нию (1.6) после подстановки в него численных значений о и CLMzb . При потенциалах, смещенных относительно равновесного в отрицательную сторону, равновесие нарушается и реакция (1 3) протекает преимущественно слева направо, то есть идет катодный процесс осаждения металла А/, . Напротив, при потенциалах положительное равновесного возможен лишь анодный процесс ионизации металла М Однако, в условиях, отвечающих осаждению при недона-пряжении, катодный процесс совершается при потенциалах существенно положительнее обратимого по отношению к ионам Мі , то есть тогда, когда термодинамически, казалось бы, возможен лишь анодный процесс. Это кажущееся противоречие с термодинамикой можно устранить /797, если учесть, что при дофазовом осаждении образуется моноатомарный слой (или его некоторая доля) металла М, на подложке из металла М2 и электродную реакцию надо писать не в виде уравнения (1.3), а как Соответственно и формула Нернста должна быть переписана так, чтобы отразить основную особенность дофазового осаждения где CLkJ - активность металла М. в моноатомарном Образова ние) # 1 нии степень покрытия которым поверхности металла-субстрата М равна & Если предположить /537, что активность монослоя &м м Q линейно изменяется со степенью покрытия а и делается равной единице при В = / (здесь монослой по многим физическим свойствам идентичен фазовому осадку), то при всех 9 1 потенциал образования монослоя будет положительнее равновесного потенциала металла Af при той же активности ионов Af на ве 7 7 личину Естественно поэтому, что определение величин "недонапряжения" при дофазовом осаждении и их сопротивление для разных металлов должно проводиться при вполне определенных заполнениях с/ К таким же выводам можно прийти и не постулируя линейную связь между d и Q Так, например, было предположено, что зависимость Q,„ чст от Q или, точнее, от заряда Q, , экви-валентного количеству осевшего металла, а следовательно, и с/ ,

Определение скорости коррозии металлов

Перед опытом образцы металла размерами 2 х 2 см и общей площадью 8 см зачищались микрошкуркой, обезжиривались в гексане, затем в щелочном растворе состава (г дм ): HGL PO 121-1г0 - 50, NcLAC03 - 23, NaOH- ІЗ, NctJJiQ- 7 при 80-85С в течение 20-25 минут. После обезжиривания образцы тщательно промывались горячей и холодной водопроводной водой, затем дистиллированной водой и высушивались фильтровальной бумагой. Перед погружением в исследуемый раствор образцы в течение 30 секунд декапировались в З М H SQ , промывались дистиллированной водой, высушивались и взвешивались на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. Коррозионные испытания проводились при комнатной температуре (20 + 2С). Образцы на стеклянных держателях помещались в химические стаканы. Продолжительность коррозионных испытаний составляла от 2 до 48 часов. После окончания опыта образцы тщательно промывались в струе воды, с них мягкой резинкой удалялись продукты коррозии; образцы высушивались и взвешивались на аналитических весах. Как правило, проводилось не менее 3-5 параллельных опытов.

Воспроизводимость результатов составляла 5-8 Для количественной характеристики скорости коррозионного разрушения металла в стационарных условиях использовали показатель изменения массы образца, характеризующий потерю массы металла с единицы его поверхности за единицу времени онных испытаний, час. Для оценки эффективности защиты металла определяли коэффициент торможения CijT)» который показывает, во сколько раз уменьшается скорость коррозии в результате применения данного способа защиты где Р и J- скорость коррозии до и после защиты и степень защиты Z , которая показывает, насколько полно подавляется коррозионное разрушение Для определения скорости коррозии в условиях катодной или комбинированной защиты необходимо привлечение наиболее чувствительных методов. К числу таких методов, находящих с каждым годом все более широкое применение, относится атомно-абсорбционный метод или,как его принято сейчас называть, атомно-абсорбционная спектрофотометрия или еще более точно - атомно-абсорбционная пламенная спектрофотометрия Д437. В основе метода лежит измерение резонансного поглощения энергии атомами определяемого элемента. Для испарения и термического разложения пробы (атомизации) используют в основном газовое пламя. При использовании этого метода применительно к нашей работе в факел ацетиленового пламени атомного абсорбциометра " Ввся-та/ь" модель 1236 вводился определенный объем исследуемого раствора.

При этом все компоненты раствора, в том числе и определяемый - ионы железа, переводились в атомарное состояние и оказы вались на пути пучка монохроматического света от стабилизированного источника с длиной волны, отвечающей основной линии абсорбционного спектра железа 248,3 нм. По стандартным растворам (с заранее известным содержанием ионов железа) строились калибровочные графики, пользуясь которыми определяли содержание ионов железа в исследуемых растворах. Пересчитав содержание ионов железа в пробе на полный объем исследуемого раствора, получали потерю массы образца металла ( Л Р = Pj - Pz ) и по уравнению (2.1) рассчитывали скорость коррозии металла. Чувствительность метода - 0,2 миллионных доли в пробе, воспроизводимость данных I #. Образцы металла при измерении стационарных потенциалов в кислых, солевых, нейтральных и слабощелочных растворах и в тех же растворах с добавками нарезались в форме квадратов размерами I х I см с контактной ножкой. Подготовка поверхности перед опытом была такой же, как и в случае коррозионных испытаний. Измерения проводились в воздушной атмосфере в термостатированной ячейке.

Электроды погружались в исследуемые растворы и выдерживались до установления постоянных значений потенциала. Для кислых сред это время составляло 5-Ю минут, для нейтральных и слабощелочных - 30-40 минут. Стационарные.потенциалы коррозии фиксировались катодным вольтметром потенциостата П-5827М относительно ртутно-сульфатного и хлорсеребряного электродов сравнения (в зависимости от состава исследуемого раствора) и пересчитыва-лись в водородную шкалу. Снятие катодных поляризационных кривых в потенциодинами-ческом режиме проводилось на потенциостате П-5827М в воздушной атмосфере при скорости развертки потенциала 2 мВ с . Образцы металла помещались в стандартную трехэлектродную термостатированную ячейку ЯСЭ-2. Схема измерений приведена на рис. 2.1. Рабочие электроды нарезались такой же формы, как и для измерения стационарных потенциалов и подвергались такой же предваоительной обработке.

Металлические ножки и одна сторона электрода покрывались химически стойким лаком. Рабочая поверх-ность оказывалась таким образом равной I см . Электродами сравнения, так же как и в случае измерения стационарных потенциалов, служили ртутносульфатный и хлорсеребряный электроды. В качестве вспомогательного электрода использовались платиновая пластинка площадью 2 см . В электрохимическую ячейку, заполненную исследуемым раствором, погружали подготовленные электроды. К поверхности рабочего электрода подводили капилляр Луггина, соединенный электролитическим ключом с электродом сравнения. Рабочий электрод выдерживали в исследуемом растворе до установления стационарного потенциала, затем задавали автоматическую развертку потенциала и снимали поляризационную кривую в полуавтоматическом режиме, регистрируя каждые 10-20 мВ значения тока миллиамперметром М-253. После этого строили поляризационную кривую в координатах (о - ъа I Для установления влияния добавок на наводороживание стали в условиях кадодной защиты проводилась катодная поляризация

Электрохимическое поведение стали в присутствии ионов цинка

На рис. 3.1-3.3 приведены потенциодинамические катодные т кривые (скорость развертки потенциала 2 мВ»с х), снятые от стационарного потенциала. Кривые I на всех трех рисунках относятся о к стали 08кп, к стали Ст.З и к стали 10 в растворе 5 10 М UzSOA Концентрации ионов олова приведены для двух различных стационарных потенциалов железа при рН I и 8. При введении же в раствор кислоты 7,6 10 моль»дм сульфата цинка ход всех катодных поляризационных кривых изменяется (кривые 2 на указанных рисунках). Резко снижается ток, отвечающий катодному выделению водорода, и на каждой кривой появляется размытый несимметричный пик, за которым следует участок независимости тока от потенциала ("катодный предельный ток"), протяженность которого примерно одинакова для всех исследованных марок стали. За участком независимости следует новый подъем тока. По кривым с некоторым приближением можно определить потенциал пика, а по нему, на основе соображений, высказанных в предыдущей главе (стр.21), потенциал, который мы отождествляем с потенциалом начала осаждения монослоя цинка на железе ( ju, . Новый подъем тока, следующий за участком независимости, естественно отождествить с потенциалом начала образования фазового осадка цинка Юсь » который не должен заметно отличаться от рассчитанного равновесного потенциала последнего в данных условиях &р . Однако, величины равновесных потенциалов $ , рассчитанные в терминах концентраций, а также с использованием активностей, найденных на основании I приближения теории Дебая-Гюккеля и по упрощенному уравнению второго приближения хотя мало отличаются друг от друга, но не вполне совпадают с экспериментальными значениями потенциалов начала фазового осаждения Sea В дальнейшем мы будем использовать величины и ба, І причем первая будет рассчитываться в зависимости от соста- ва раствора либо в предположении равенства коэффициента активности единицы, либо при определении последнего по уравнению (3.5). Разность Ь 9fo др = &дср0 (если протекающий процес - это процесс дофазового осаждения цинка на железе) должна соответствовать разности работ выхода электрона из железа и цинка» Такое соответствие, как показывает табл. ЗД, действительно наблюдается! данные, приведенные в таблице, получены в растворе о о о 5 10 М H SO с добавкой 7,6»Ю моль«дьГ сульфата цинка при комнатной температуре. Кроме того, данные табл. 3.1 показывают, что совпадение между опытом и расчетом получается лучше в том случае, когда вместо экспериментальной величины 0 р берется расчетное значение равновесного потенциала. Если найденные таким образом величины лёд р нанести против разности работ выхода из железа и цинка, то полученная точка попадает на теоретическую прямую (рис. 3.4), приведенную ранее на рис. 1.3.

Полученные результаты могут служить доказательством того, что в данном случае протекает процесс дофазового осаждения цинка на железе. Условия и характер дофазового осаждения, в частности величины юъсра и лё d p0jp мало зависят от природы стали и для всех исследованных марок могут считаться почти одинаковыми. Поэтому большинство дальнейших исследований проведено с одной маркой стали - 08кп. Выбор этой марки стали обусловлен тем, что именно для нее наблюдается наилучшее согласие между расчетом и экспериментом. Этого следовало ожидать, поскольку содержание примесей в ней меньше, чем в других марках стали и она, таким образом, по своим свойствам должна минимально отличаться от железа. Дальнейшее подтверждение протекания процесса дофазового осаждения цинка на железе дают кривые, снятые на стали 08кп в 5 10 М HzSO в присутствии различных концентраций добавки сульфата цинка (от 7,6-Ю до 7,6-10 моль-дм-3) (рис. 3.5). Так как S дсро и ёр изменяются с составом на одну и ту же величину, рассчитанную по формуле Нернста, то сдвиг потенциала ДФО от равновесного л Э р не должен зависеть от концентрации ионов в растворе. Это следует также и из теории процессов Д Ю, согласно которой протяженность участка A$ d p0j/ определяется разностью работ выхода электрона из железа и цинка, которая не зависит от концентрации цинка в растворе. Данные, приведенные в табл. 3.2, указывают на то, что длина участка А ёдф0 р действительно не зависит от концентрации ионов цинка в исследованной области концентраций, причем величина А ёдсро о так же» как и в слУчае различных марок сталей, несколько ближе к А 0 Явд,р вычисленной по работам выхода электрона, чем величина А Ю Это, р » найденная по экспериментальным точкам поляризационных кривых. Таким образом, независимость длины участка, отвечающего разности потенциалов начала дофазового и фазового осаждения от концентрации ионов цинка в растворе, служит еще одним подтверждением того, что в данном случае протекает процесс дофазового осаждения. Результаты экспериментов, проведенных с солями марганца, также подтверждают теоретические предположения о возможности реализации процессов дофазового осаждения металлов в условиях коррозии железа. На поляризационной кривой, снятой в растворе серной кислоты, содержащей 9,1-10-3 моль.дм-3 ионов марганца (рис. 3.6), как и на кривых, снятых в растворах с добавкой сульфата цинка, наблюдается размытый пик, переходящий в участок независимости тока от потенциала. За ним следует новый подъем тока. В отличие от результатов, полученных в присутствии добавки сульфата цинка, но в согласии с теорией дофазового осаждения, величина сдвига потен циала начала дофазового осаждения от равновесного в этом случае заметно больше

По расчету, приведенному на стр. 56 эта величина должна составлять 0,8 В, а экспериментально определенное значение А$ tya,j составляет 0,72 В, при этом потенциал начала дофазового осаждения равен -0,51 В, а потенциал начала фазового --1,23 В. Сходимость расчетных значений с опытными улучшается, если вместо уравнения (I.I8) использовать уравнение (1.36). В этом случае расчет приводит к значению 0,72 В, что полностью совпада ет с опытным. Естественно поэтому, что соответствующая точка с координатами лё И к&дГо, р для пары уклады вается на прямую рис. 3.4. Опыты, проведенные с растворами, содержащими добавку сульфата марганца для различных марок сталей, показали, как и в опытах с сульфатом цинка, практическую независимость Л (о д ро, р от марки стали. Обращает на себя внимание тот факт, что "предельный катодный ток", наблюдаемый на поляризационных кривых, снятых в присутствии сульфатов цинка и марганца, практически не зависит от природы осаждаемого металла. Подобный результат указывает, по нашему мнению, на то, что в этой области потенциалов, где катодный процесс сводится, в основном, к выделению водорода, решающую роль играет структура осадка. Возможно, что в этом случае определяющей стадией катодного выделения водорода становится проникновение ионов водорода через моноатомарный слой. Эти соображения находятся в согласии с соотношением токов обмена по водороду на железе, с одной стороны, и на цинке и мар-ганце - с другой. Токи обмена для этих металлов равны: 2,5 10 , 3,2»I0-11 и 1,2-10 А см , соответственно Д457. Следовательно, если бы выделение водорода после образования монослоя происходило

Влияние ионов олова и кальция на электрохимическое поведение стали

Равновесный потенциал олова для концентрации 4,2 10 моль«дм составляет -0,21 В, что указывает на возможность контактного выделения олова на стали 08кп при ее стационарном потенциале So (-0,28 В). Действительно, катодная поляризационная кривая 2 (рис. 3.8), снятая на стали 08кп в 5 10 М /4 с добавкой соли олова, начинается практически от равновесного потенциала олова, что и следовало ожидать, так как токи обмена по олову значительно превосходят токи обмена по водороду на олове Д457. Далее наблюдается рост тока, связанный с наложением на реакцию выделения водорода процесса образования фазового осадка олова. Затем ток несколько снижается за счет более высокого перенапряжения водорода на олове, чем на железе, а также в связи с достижением предельного тока по ионам олова; вклад последнего в общий катодный ток с ростом плотности тока снижается Последующий подъем тока обусловлен, по-видимому, образованием губчатого осадка олова и увеличением истинной поверхности катода. Таким образом, в согласии с высказанными предположениями и приведенными расчетами, при введении в раствор ионов олова в кон-центрации 4,2 10 моль дм область дофазового осаждения этого металла на поляризационных кривых не обнаруживается. Она может лежать при потенциалах, значительно положительнее равновесного и стационарного потенциала. Ионы кальция вводились в раствор 5.10 М /4 в виде о о оксида кальция в концентрации 1,8 10 моль дм .

При этом, естественно, снижалась свободная концентрация кислоты,и равновесный потенциал водородного электрода несколько смещался в отрицательную сторону. Однако, величина этого сдвига (примерно 1 10 В) не может объяснить наблюдающегося на опыте хода катодной поляризационной кривой при введении добавки оксида кальция. Точно так же это снижение нельзя отнести за счет т, -эффекта, так как, во-первых, снижение концентрации кислоты при введении оксида кальция слишком мало, чтобы обеспечить наблюдаемое повышение перенапряжения, а во-вторых, перенапряжение водорода на железе нельзя приписать полностью замедленности стадии переноса заряда. На поляризационной кривой 3 (рис. 3 8) отсутствуют участки, характерные для дофазового осаждения, подобные тем, какие наблюдаются на кривых, снятых с добавками солей In и Міг . Этот вывод подтверждается расчетами, указывающими на невозможность образования в данных условиях на поверхности железа ни фазовых, ни дофазовых осадков кальция. Наиболее вероятной причиной снижения скорости катодного процесса при введении ионов кальция следует считать образование труднорастворимых соединений с участием кальция, осаждающихся на поверхности катода и создающих добавочное омическое сопротивление.

Линейный характер зависимости между плотностью тока и сдвигом потенциала (рис. 3.9) подтверждает это предположение. Влияние концентрации серной кислоты на процесс дофазового осаждения цинка отражено на рис. 3.10. Из представленных на нем кривых, снятых на стали 08кп в растворах 5-Ю и 5-Ю М HRS04 о о и в тех же растворах, содержащих 7,6-10 моль«дм сульфата цинка, видно, что характерные участки, отвечающие дофазовому осаждению цинка на железе, наблюдаются не только в 5 10 М HSO (рН 2), но также и в 5 10 М H SO (рН I). При этом потенциалы начала дофазового $ д р0 и фазового & р осаждения цинка с ростом концентрации кислоты смещаются в отрицательную сторону при Остается пока для нас неясным большое расхождение между рассчитанным равновесным потенциалом цинка р и потенциалом фазового выделения в растворе 5-Ю М HzS04 -$ op. На рис. 3.10- 3.13 приведены катодные поляризационные кривые, снятые на стали 08кп в водных растворах 3 10 М Na QO и 3-Ю 2 М Ма/Сб , а также в солевом растворе, аналогичном по со -3 —3 ставу вытяжке из агрессивных почв юга Украины - 2,9 10 моль дм NdHCO, + 2,2-Ю-3 моль дм-3 СаСб + 1,5 Ю""3 моль-дм"3 К Щ

Похожие диссертации на Образование монослоев металлов при катодной поляризации стали и их влияние на кинетику электродных процессов