Что такое пассивность металлов
Обновлено: 14.05.2024
заторможенность процессов окисления металла в электролитической среде. Обусловлена наличием на поверхности металла защитного слоя, образовавшегося в результате взаимодействия металла со средой. Пассивность металла обеспечивает необходимую коррозионную стойкость металлических конструкций и изделий; нарушения защитного слоя — частая причина преждевременных ремонтов и аварий.
ПАССИ́ВНОСТЬ МЕТА́ЛЛА, заторможенность процессов окисления металла в электролитической среде. Обусловлена наличием на поверхности металла защитного слоя, образовавшегося в результате взаимодействия металла со средой. Пассивность металла обеспечивает необходимую коррозионную стойкость металлических конструкций и изделий; нарушения защитного слоя — частая причина преждевременных ремонтов и аварий.
Энциклопедический словарь . 2009 .
Смотреть что такое "пассивность металла" в других словарях:
ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛА — заторможенность процессов окисления металла в электролитической среде. Обусловлена наличием на поверхности металла защитного слоя, образовавшегося в результате взаимодействия металла со средой. Пассивность металла обеспечивает необходимую… … Большой Энциклопедический словарь
Пассивность металла — Пассивность металла, пассивное состояние – состояние металла, при котором скорость анодного процесса сильно ограничена; практическое отсутствие коррозии. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство»… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛА — заторможенность процессов окисления металла в электролитич. среде. Обусловлена наличием на поверхности металла защитного слоя, образовавшегося в результате взаимодействия металла со средой. П. м. обеспечивает необходимую коррозионную стойкость… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Пассивность анодная — – пассивность, вызванная анодной поляризацией металла. [ГОСТ 5272 68] Рубрика термина: Общие, коррозия Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ — повышенная стойкость металлов против коррозии в условиях, когда термодинамически металл реакционноспособен. Обусловлена образованием защитных поверхностных соединений при взаимодействии металла с компонентами среды в процессе анодного растворения … Химическая энциклопедия
Пассивность металлов — [passivity of metals] состояние повышенной коррозионной стойкости металла или сплава, вызванное преимущественно торможением кинетики анодного процесса на его поверхности. Пассивность металлов была открыта М. В. Ломоносовым (1738 г.) и независимо… … Энциклопедический словарь по металлургии
Пассивность железа — и некоторых других металлов. Железо, легко растворяющееся в слабой азотной кислоте, теряет эту способность и делается не растворимым в этой и в других кислотах после того, как оно было погружено в крепкую дымящуюся азотную кислоту. Такое… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Пассивность — Passivity Пассивность. Условие, при котором часть металла из за непроницаемого оксидного покрытия или другого материала имеет потенциал намного более положительный, чем этот же металл в активном состоянии. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник … Словарь металлургических терминов
анодная пассивность — Пассивность, вызванная анодной поляризацией металла. [ГОСТ 5272 68] Тематики коррозия металлов … Справочник технического переводчика
ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ
повышенная стойкость металлов против коррозии в условиях, когда термодинамически металл реакционноспособен. Обусловлена образованием защитных поверхностных соединений при взаимодействии металла с компонентами среды в процессе анодного растворения. Переход металла в пассивное состояние наз. пассивацией, образующийся на его пов-сти слой-пассивирующим слоем. Пассивирующие слои тормозят, помимо окисления металлов, также протекание на их пов-сти электродных окислит.-восстановит. р-ций. По составу пассивирующих слоев различают оксидную П. м. и солевую (возможны слои более сложного состава). Термин "П. м." нередко используют для описания торможения поверхностными слоями нек-рых др. гетерог. р-ций: газовой коррозии (оксидные пленки и окалины), электрокристаллизации (адсорбц. пленки ПАВ).
П. м. была открыта М. В. Ломоносовым (1743) на примере устойчивости железа к растворению в концентрир. HNO 3 ; более подробно эта система была исследована M. Фарадеем (1836), к-рый пришел к выводу об образовании на границе металл-к-та особого защитного слоя. Впоследствии выяснилось, что пассивность характерна для переходных и ряда др. металлов в первую очередь в водных и многих водно-орг. р-рах электролитов, где пассивирующим компонентом является вода.
Основные закономерности П. м. установлены посредством изучения зависимости от электродного потенциала Eстационарной скорости i ст растворения металла M (см. рис.). При изменении Eпутем анодной поляризации или введения в р-р окислителя (молекул O 2 , ионов Fe 3+ , Ce 4+ и др.) наблюдается характерный для активного металла экспо-ненц. рост i ст с повышением E(участок AB). Затем рост i ст замедляется и выше нек-рого потенциала Е пас скорость растворения металла резко снижается (участок CD )и принимает практически постоянное (обычно низкое) значение в интервале потенциалов Е пп - Е прп (участок DE -пассивная область), после чего рост скорости растворения возобновляется (участок EF). Значение E пас обычно наз. потенциалом пассивации, соответствующую ему скорость растворения металла i кр -критич. током пассивации , Е пп и i пп - потенциалом и током полной пассивации (полной пассивности). Потенциал E прп , при к-ром растворение вновь ускоряется, наз. потенциалом перепассивации (EF- область перепассивации).
Описанные характерные потенциалы и токи (пассивацион-ные характеристики) определяются составами и св-вами металла и среды (см. табл.). В общем случае эти характеристики улучшаются с повышением сродства металла к кислороду, при гомогенизации структуры металлич. материала, в частности аморфизацией или созданием микрокристаллич. структуры.
Значения E nac , i кр и Е пп обычно снижаются при уменьшении т-ры среды, повышении рН (от кислых до нейтральных или слабощелочных р-ров), увеличении концентрации воды ниже нек-рого критич. значения (
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАССИВНОСТИ НЕК-РЫХ МЕТАЛЛОВ В ДЕАРИРОВАННЫХ 0,5-1 M P-PAX H 2 SO 4 при 20 25 o С (потенциалы E пас , Е пп и Е прп в В по отношению к нормальному водородному электроду, токи i кр и i пп - в А/м 2 ) становится невозможной: вместо снижения i кр регистрируется выход на предельный анодный ток. Подобным же образом кривая E-i ст трансформируется при увеличении концентрации HCl в водном р-ре, т-ры и т. п. Возможен самопроизвольный (без поляризации от внеш. источника) переход металла в пассивное состояние-самопассива-ц и я. Она происходит, если скорость катодного восстановления окислителя i ок при Е пас удовлетворяет соотношению: i ок > i кр. При этом потенциал коррозии E кор устанавливается в пассивной области выше Е пп и отсутствует максимум на зависимости анодного тока от потенциала (см. Коррозия металлов).
Пассивность - состояние повышенной стойкости металла к коррозионным разрушениям, которое возникает из-за торможения анодного процесса электрохимической коррозии.
Высокая коррозионная стойкость металлов может быть достигнута различными способами, но под пассивностью металла подразумевают лишь стойкость к коррозии, обусловленную торможением именно анодного процесса.
Ярким примером пассивности металлов является резкое торможение скорости разрушения железа в растворе азотной кислоты с достаточным повышением ее концентрации.
Пассивироваться могут очень многие металлы, в зависимости от условий. К ним относится: алюминий, хром, титан, кобальт, молибден, никель, железо, магний и др.
Характеристика пассивного состояния
Переход в пассивное состояние металла можно распознать по довольно большому смещению потенциала металла в более положительную сторону и резкому уменьшению скорости коррозии. Это указывает на то, что металл перешел в пассивное состояние, и произошло торможение анодного процесса электрохимической коррозии.
Пассивное состояние поверхности металла определяют также при помощи количественных характеристик:
- коэффициента пассивности π:
- Са – степень анодного контроля
Пассиваторы и активаторы (депассиваторы)
Некоторые вещества могут способствовать переходу металла в пассивное состояние либо наоборот, переводить из пассивного в активное.
Пассивированию поверхности способствуют:
Некоторые металлы могут оставаться в пассивном состоянии еще некоторое время после окончания воздействия пассивирующих веществ.
Пассивная поверхность металла при изменении условий окружающей среды может перейти с пассивного состояния в активное. Также такой переход может быть вызван воздействием активирующих веществ.
Активации поверхности способствуют:
- некоторые ионы (активные ионы, такие, как ионы хлора, йода, водорода, брома, SO4 2- и др.);
- механическое повреждение (если металл не находится в среде, которая его пассивирует).
Теория пассивности
Пассивное и активное состояние поверхности металла изучались многими учеными. Переход поверхности с активного состояния в пассивное, и наоборот – совокупность многих довольно сложных процессов. Для их объяснения существует множество теорий. Наиболее распространенные пять из них:
- адсорбционная теория пассивности;
- пленочная теория пассивности;
- кинетическая теория пассивности;
- теория электронных конфигураций;
- теория пассивационного барьера.
Адсорбционная теория пассивности
Адсорбционная теория пассивности основана на защитном действии кислорода, окислителей и других веществ, которые попадая на поверхность металла, образуют мономолекулярный адсорбционный слой. Кислород способствует снижению активности поверхностных атомов металла, насыщая их валентности. Это явление также может быть связано с торможением анодного растворения основного металла.
Адсорбционную теорию пассивности изучали такие ученые, как А.Н. Фрумкин, Б.Н. Кабанов, Б.В. Эйшлер, Я.М. Колотыркин и др.
Пленочная теория пассивности
Пленочная теория пассивности основана на образовании на поверхности металла тончайшей пленки продуктов коррозии (результат взаимодействия окружающей среды и металла). Продукты коррозии чаще всего представляют собой оксиды металла. Качество оксидной пленки определяет ее защитные свойства.
В основе пленочной теории пассивности металлов лежит предположение Фарадея (1876 год), которое гласит о том, что пассивное состояние поверхность металла приобретает в результате наличия на ней химически связанного кислорода.
Кроме Фарадея данную теорию изучали Эванс, В.А. Кистяковский, П.Д. Данков, Г.В. Акимов и многие другие.
Кинетическая теория пассивности
Кинетическая теория пассивности подразумевает трудности в протекании анодного процесса ионизации металла. Торможение анодного процесса, по данной теории, происходит из-за образования твердого раствора металла с окислителем. Оксидные слои влияния на пассивность металла не оказывают.
Кинетическую теорию пассивности изучали Закур, Ферстер, Ле-Блан и др.
Теория электронных конфигураций
Теория электронных конфигураций подразумевает легкий переход в пассивное состояние переходных металлов в периодической системе Менделеева из-за того, что они в металлическом состоянии имеют незаполненные d-уровни (т.е. внутренние оболочки их не полностью укомплектованы). Окислитель, попадая на поверхность металла, забирает электроны у металла с внешних уровней, тем самым переводя его в пассивное состояние.
Основоположниками теории электронных конфигураций были Улиг и Рассел.
Теория пассивационного барьера
Теория пассивационного барьера предусматривает влияние анодной поляризации на скорость растворения металла.
Пассивность металлов [passivity of metals] — состояние повышенной коррозионной стойкости металла или сплава, вызванное преимущественно торможением кинетики анодного процесса на его поверхности. Пассивность металлов была открыта М. В. Ломоносовым (1738 г.) и независимо Кейером (1790 г.) и М. Фарадеем (1836 г.) как способность внезапного прекращения растворения железа при повышении концентрации HNO3. Была установлена пассивность и других металлов в разных средах, преимущественно окислительного характера. Согласно адсорбционно-пленочной теории явление пассивности объясняется торможением анодного процесса растворения металла вследствие образования на его поверхности сплошных тонких (1-10 нм) адсорбционных или более утолщенных барьерных слоев обычно оксидной или гидрооксидной природы. Наиболее практически важные металлы по повышению степени совершенства их пассивного состояния можно расположить в ряд: Cu-Pb-Sn — Cd-Zn-Mn-Fe — Co-Ni-Mg-lvlo-Be-Cr-Al-Nb-Ta-Zr-Ti.
Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .
Смотреть что такое "Пассивность металлов" в других словарях:
пассивность металлов — metalų pasyvumas statusas T sritis chemija apibrėžtis Padidėjęs metalų atsparumas korozijai dėl jų paviršiuje susidariusio apsauginio sluoksnio. atitikmenys: angl. metal passivity rus. пассивность металлов … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ — (от позднелат. corrosio разъедание), физ. хим. взаимодействие металлич. материала и среды, приводящее к ухудшению эксплуатац. св в материала, среды или техн. системы, частями к рой они являются. В основе К. м. лежит хим. р ция между материалом и… … Химическая энциклопедия
ГОСТ 5272-68: Коррозия металлов. Термины — Терминология ГОСТ 5272 68: Коррозия металлов. Термины оригинал документа: 115. Адсорбционный слой Слой, возникающий на металле в результате адсорбции атомов или молекул окружающей среды и затрудняющий протекание процесса коррозии Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ — самопроизвольное физико химическое разрушение и превращение полезного металла в бесполезные химические соединения. Большинство компонентов окружающей среды, будь то жидкости или газы, способствуют коррозии металлов; постоянные природные… … Энциклопедия Кольера
Анодная пассивность — 88. Анодная пассивность Пассивность, вызванная анодной поляризацией металла Источник: ГОСТ 5272 68: Коррозия металлов. Термины оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА — металлов от коррозии, основана на зависимости скорости коррозии от электродного потенциала металла. В общем случае эта зависимость имеет сложный характер и подробно описана в ст. Коррозия металлов. В принципе, металл или сплав должен… … Химическая энциклопедия
Читайте также: