Пассивность металлов.

Форма поляризационной кривой, при которой увеличение анодного потенциала всегда увеличивает скорость электрохимической реакции, наблюдается не всегда. В некоторых, до­статочно распространённых случаях, при достижении определённого потенциала наблю­да­ется существенное снижение скорости анодной реакции. Такой потенциал называется Фладе-потенциалом или потенциалом пассивации. Рассмотрим поляризационные кривые, пред­став­ленные на рис. 15.7.

Поляризационная кривая типа 1 характеризуется тем, что при достижении Фладе-потен­циала j_F наблюдается резкое (в несколько десятков раз) снижение скорости электрохимической реакции. В этой области (при потенциалах, превышающих j_F, рис. 15.7) металл пассивен.

Рис. 15.7 Поляризационные кривые и коррозионные диаграммы при наличии анодной пас­си­вности металла.1 – поляризационная кривая пассивирующегося металла; 2 – вы­де­ление водорода на металле; 3 – выделение водорода на благородном металле; 4 – вос­становление кислорода или, какого – либо другого окислителя; 5 – транспас­сив­ное растворение метала.

Как правило, достижение пассивности связано с образованием оксидных плёнок (MeO_n), которые и защищают поверхность металла от взаимодействия с окружающей средой. При рассмотрении различных вариантов в поведении системы можно выделить несколько случаев:

- восстановление водорода происходит с низким перенапряжением так, что потенциал коррозии соответствует активному растворению металла (кривая 2, высокая скорость коррозии );

- при низком перенапряжении выделения водорода коррозионный потенциал может сместиться в область анодной пассивности, при этом происходит резкое смещение скорости коррозии (кривая 3, скорость коррозии );

- любой другой окислитель также при определённой его концентрации может давать коррозионный потенциал в области пассивности металла (кривая 4, скорость коррозии ).

Таким образом, если коррозионный потенциал находится в области пассивности металла, наблюдается резкое снижение скорости коррозии. Однако, это возможно только в определён­ной области потенциалов, соответствующей пассивности. Дальнейшее увеличение анодного потенциала может привести к увеличению скорости коррозии и переходу в так, называемое транспассивное растворение (растворение за областью пассивности, кривая 5).

Пассивация широко применяется в технике. Так, например, концентрированную азотную кислоту можно перевозить в железной таре, потому что достигаемый при этом коррозионный потенциал находится в области пассивности металла, и скорость коррозии чрезвычайно мала. Наличие области пассивации позволяет осуществить анодную защиту металлов от кор­розии. При этом защищаемым изделиям задается такой потенциал, который позволяет поддер­живать изделия в области пассивности, т.е. резко снизить скорость коррозии.