Пасивність металів

Пасивність

- стан підвищеної стійкості металу до корозійних руйнувань, яке виникає через гальмування анодного процесу електрохімічної корозії.

Висока корозійна стійкість металів може бути досягнута різними способами, але під пасивністю металу мають на увазі лише стійкість до  корозії, обумовлену гальмуванням саме анодного процесу.

Яскравим прикладом пасивності металів є різке гальмування швидкості руйнування заліза в розчині азотної кислоти з достатнім підвищенням її концентрації.

Пасивуватися можуть дуже багато металів, в залежності від умов. До них відноситься: алюміній, хром, титан, кобальт, молібден, нікель, залізо, магній і ін.

Характеристика пасивного стану

Перехід в пасивний стан металу можна розпізнати по досить великому зміщення потенціалу металу в більш позитивну сторону і різкого зменшення швидкості корозії. Це вказує на те, що метал перейшов в пасивний стан, і відбулося гальмування анодного процесу електрохімічної корозії.

Пасивний стан поверхні металу визначають також за допомогою кількісних характеристик:

- коефіцієнта пасивності :

Відео: Енциклопедія гітарного звуку. Частина 4. Звукознімачі.

tg = V_а/ V_до· tg -

- З_а - ступінь анодного контролю

З_а = V_а/ ( V_a + V_до).

Пасиватор і активатори (депассіватори)

Деякі речовини можуть сприяти переходу металу в пасивний стан або навпаки, переводити з пасивного в активний.

пасивування поверхні сприяють:

- окислювачі (O₂, HNO₃, NaNO₂, K₂CrO₄, NaNO₃, Na₂WO₄ та ін.)-

- анодная поляризація.

Деякі метали можуть залишатися в пасивному стані ще деякий час після закінчення дії пасивуючих речовин.

Пасивна поверхню металу при зміні умов навколишнього середовища може перейти з пасивного стану в активне. Також такий перехід може бути викликаний впливом активують речовин.

Активації поверхні сприяють:

Відео: Black Desert # 45 Виготовлення бдо, АФК Фарм 500к на годину пасивно + прокачуємо до майстра

- катодний полярізація-

- відновники (H₂, Na₂S₂O₃, Na₂SO₃ та ін.)-

- підвищення температури-

- деякі іони (активні іони, такі, як іони хлору, йоду, водню, брому, SO₄² та ін.)-

-  механічне пошкодження (якщо метал не знаходиться в середовищі, яка його пасивує).

теорія пасивності

Пасивне і активне стан поверхні металу вивчалися багатьма вченими. Перехід поверхні з активного стану в пасивне, і навпаки - сукупність багатьох досить складних процесів. Для їх пояснення існує безліч теорій. Найбільш поширені п`ять з них:

- адсорбційна теорія пассівності-

- плівкова теорія пассівності-

- кінетична теорія пассівності-

- теорія електронних конфігурацій-

- теорія пассіваціонного бар`єру.

Адсорбційна теорія пасивності

Адсорбційна теорія пасивності заснована на захисній дії кисню, окислювачів та інших речовин, які потрапляючи на поверхню металу, утворюють мономолекулярний адсорбційний шар. Кисень сприяє зниженню активності поверхневих атомів металу, насичуючи їх валентності. Це явище також може бути пов`язано з гальмуванням анодного розчинення основного металу.

Адсорбційну теорію пасивності вивчали такі вчені, як О.М. Фрумкін, Б.Н. Кабанов, Б.В. Ейшлер, Я.М. Колотиркін і ін.

Плівкова теорія пасивності

Плівкова теорія пасивності заснована на утворенні на поверхні металу найтоншої плівки продуктів корозії (результат взаємодії навколишнього середовища і металу). Продукти корозії найчастіше представляють собою оксиди металу. Якість оксидної плівки визначає її захисні властивості.

В основі плівковою теорії пасивності металів лежить припущення Фарадея (1876 рік), де говориться про те, що пасивне стан поверхню металу набуває в результаті наявності на ній хімічно пов`язаного кисню.

Крім Фарадея цю теорію вивчали Еванс, В.А. Кістяківський, П.Д. Данків, Г.В. Акімов і багато інших.

Кінетична теорія пасивності

Кінетична теорія пасивності має на увазі труднощі в протіканні анодного процесу іонізації металу. Гальмування анодного процесу, по даній теорії, відбувається через утворення твердого розчину металу з окислювачем. Оксидні шари впливу на пасивність металу не роблять.

Кінетичну теорію пасивності вивчали Заккур, Ферстер, Ле-Блан і ін.

Теорія електронних конфігурацій

Теорія електронних конфігурацій має на увазі легкий перехід в пасивний стан перехідних металів в періодичній системі Менделєєва через те, що вони в металевому стані мають незаповнені d-рівні (тобто внутрішні оболонки їх не повністю укомплектовані). Окислювач, потрапляючи на поверхню металу, забирає електрони у металу з зовнішніх рівнів, тим самим переводячи його в пасивний стан.

Основоположниками теорії електронних конфігурацій були Уліг і Рассел.

Теорія пассіваціонного бар`єру

Теорія пассіваціонного бар`єру передбачає вплив анодної поляризації на швидкість розчинення металу.