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. HNO3. 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 O2, ионов Fe3+, Ce4+ 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 Enac, 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 в водно-орг. Р-рах электролитов. При ниже нек-рого критич. Значения (0,01-10%) оксидная П. М. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАССИВНОСТИ НЕК-РЫХ МЕТАЛЛОВ В ДЕАРИРОВАННЫХ 0,5-1 M P-PAX H2SO4 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). Металл E пас i кр Е пп i пп E прп Железо 0,5 2.