2.2 Контролирующий фактор коррозии

Из коррозионной диаграммы могут быть найдены графически значения поляризации катода , анода и омического падения потенциала ∆V_R при силе тока , необходимые для установления основного контроля коррозионного процесса и его количественной характеристики. Расчет степени контроля производится по формулам

;

; (2.4)

,

где С_К – степень катодного процесса;

С_А – степень анодного процесса;

С_R – степень омического контроля, или в процентах

; ; (2.5)

.

2.3 Сопротивление стадий ионизации и диффузии кислорода при коррозионном процессе

Для процессов, протекающих с кислородной деполяризацией, которые тормозятся как замедленностью стадии ионизации кислорода на катоде, так и замедленностью стадии диффузии кислорода на катоде, можно с помощью коррозионной диаграммы определить сопротивления этих стадий.

Величина, обратная силе катодного тока, равна сумме обратной величины максимального тока реакции и обратной величины предельного тока диффузии

, (2.6)

где – максимальный ток реакции при данном потенциале катода; – предельный диффузионный ток.

Величины, обратные силам токов, для постоянного значения смещения потенциала катода вследствие его поляризации заменим соответствующими величинами сопротивления (поляризуемости), т.е.

; ; , (2.7)

следовательно уравнение можно переписать в виде

, (2.8)

т.е. общее сопротивление катодному процессу (поляризуемость) может быть выражена как сумма двух величин: сопротивления максимальному току реакции (поляризуемость вследствие затрудненности реакции ионизации кислорода) и сопротивления предельному току диффузии (поляризуемость вследствие затрудненности диффузии кислорода).

Тогда значение сопротивления реакции ионизации

, (2.9)

а сопротивление диффузии

. (2.10)

Таким образом, общее катодное сопротивление (поляризуемость катода) может быть с помощью уравнений (2.8 – 2.10) количественно разделено на сопротивление катодной реакции и сопротивление диффузии деполяризатора на основании взятых из катодной кривой коррозионной диаграммы величин локального тока – точка H на рисунке 2.2 (пересечение катодной и анодной кривых) – и предельного диффузионного тока – точка S (катодная поляризационная кривая принимает вертикальный ход или приблизительно вторая точка перегиба катодной поляризационной кривой).

Из уравнения (2.6) следует, что (т.е. ) при , что соответствует первому перегибу на катодной поляризационной кривой – точке Р, для которой концентрация деполяризатора на катоде равна половине концентрации деполяризатора в растворе.

Рисунок 2.2 – Графические расчеты скорости и характеристик коррозионного процесса

2.4 Определение степени контроля катодного

процесса

Если при пересечении анодной и катодной поляризационных кривых имеет место правее точки F (рис.2.2), соответствующей началу водородной деполяризации на катоде (пересечение горизонтали, проведенной через потенциал обратимого электрода в данном растворе, с общей поляризационной кривой катода ), то катодный процесс имеет две параллельно идущие ступени: выделение водорода и ионизация кислорода (смешанная кислородно-водородная деполяризация). Степень контроля катодного процесса в этом случае определяется соотношением силы локального тока, определяемого процессом ионизации кислорода , и силы локального тока, определяемой процессом выделения водорода . Значения и берутся из коррозионной диаграммы (рис.2.2).

Скорость кислородной деполяризации равна скорости водородной деполяризации при локальном токе, приблизительно равном удвоенному предельному диффузионному току, что соответствует точке Q (рис.2.2). Если анодный процесс имеет достаточно отрицательный начальный потенциал и достаточно малую поляризуемость (см. кривую ), то точка пересечения анодной и катодной кривых может оказаться правее точки Q и катодный процесс для этого случая будет в основном определяться перенапряжением выделения водорода.