Термодинамика химической и электрохимической устойчивости медно-никелевых сплавов (стр. 7 из 11)
Наклонные линии на диаграмме
будут соответствовать равновесиям, в которых принимают участие и электроны и ионы Н+, горизонтальные линии 
– равновесиям, в которых не принимают участие ионы Н+, вертикальные линии 
– чисто химическим равновесиям, без участия электронов.Линии чисто химических равновесий нельзя построить с использованием уравнений (2.43) – (2.46). Вместо них используются уравнения
(2.47), 
(2.48), 
(2.49).В данной работе построены диаграммы рН – потенциал для систем сплав МН19 – вода и сплав МНЖМц30–1–1 – вода при активностях ионов в растворе равных
, 
, 
.При построении линий, соответствующим равновесиям с участием металлов, их активности принимаются равными активностям компонентов сплавов МН19 и МНЖМц30–1–1 (см. табл. 2.4.). Активности всех оксидов принимаются равными единице.
На всех построенных диаграммах все оксиды представлены в виде негидратированных форм.
При построении диаграмм были использованы литературные данные [14 – 16].
Диаграмма рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О при условии
приведена на рис. 2.2. Основные химические и электрохимические равновесия указаны в табл. 2.8.Диаграмма рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О при условии
приведена на рис. 2.3. Основные химические и электрохимические равновесия указаны в табл. 2.9.Диаграмма рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О при условии
приведена на рис. 2.3. Основные химические и электрохимические равновесия указаны в табл. 2.10.
Рис. 2.2. Диаграмма рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О при 25оС,
атм. (воздух) и 
.Табл. 2.8. Основные химические и электрохимические равновесия в системе сплав МН19 – Н2О при 25оС,
атм. (воздух) и | № линии | Электродная реакция | Равновесный потенциал (В) или рН раствора |
| 1 |  | -0,248 |
| 2 |  | 0,135–0,0591pH |
| 3 |  |  |
| 4 |  | 0,338 |
| 5 |  | 0,465–0,0591pH |
| 6 |  | 0,575–0,0591pH |
| 7 |  | 0,211+0,0591pH |
| 8 |  | pH 3,08 |
| 9 |  | 3,360–0,1182pH |
Рис. 2.3. Диаграмма рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О при 25оС,
атм. (воздух) и 
.Табл. 2.9. Основные химические и электрохимические равновесия в системе сплав МН19 – Н2О при 25оС,
атм. (воздух) и | № линии | Электродная реакция | Равновесный потенциал (В) или рН раствора |
| 1 | | -0,337 |
| 2 | | 0,135–0,0591pH |
| 3 |  |  |
| 4 | | 0,250 |
| 5 | | 0,465–0,0591pH |
| 6 | | 0,575–0,0591pH |
| 7 | | 0,034+0,0591pH |
| 8 | | pH 4,58 |
| 9 |  | 3,272–0,1182pH |
Рис. 2.4. Диаграмма рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О при 25оС,
атм. (воздух) и 
.Табл. 2.10. Основные химические и электрохимические равновесия в системе сплав МН19 – Н2О при 25оС,
атм. (воздух) и 
| № линии | Электродная реакция | Равновесный потенциал (В) или рН раствора |
| 1 | | -0,425 |
| 2 | | 0,135–0,0591pH |
| 3 |  |  |
| 4 | | 0,161 |
| 5 |  | 0,465–0,0591pH |
| 6 | | 0,575–0,0591pH |
| 7 | | -0,144+0,0591pH |
| 8 | | pH 6,08 |
| 9 |  | 3,183–0,1182pH |
На диаграмме рН – потенциал системы сплав МН19 – Н2О (вне зависимости от того, какими заданы активности ионов в растворе) можно выделить 10 областей преобладания различных фаз:
I. α (мельхиор МН19),
II. α + Ni2+,
III. α + NiOx,
IV. Cu2O + Ni2+,
V. Cu2O + NiOx,
VI. Cu2+, Ni2+,
VII. NiOx + Cu2+,
VIII. CuO + Ni2+,
IX. CuO + NiOx,
X. CuO +
.В области I сплав МН19 не подвергается коррозии (иммунность), в областях II и VI сплав корродирует, причём в области II происходит селективная коррозия никеля из сплава, а в области VI – общая коррозия сплава. В областях III–V и VII–IX происходит образование на поверхности сплава пассивационной оксидной плёнки, которая может быть как однофазной (области III–IV, VII–VIII), так и двухфазной (V, IX). В области Х происходит перепассивация сплава по никелю (окисление пассивационной плёнки и переход никеля в раствор в виде никелат-ионов).
Сравнение диаграмм, построенных при различных значениях активностей ионов в растворе, показывает, что с уменьшением активностей ионов снижаются потенциалы растворения компонентов сплава и потенциал перепассивации мельхиора по никелю. Области активной коррозии расширяются, а области пассивности наоборот уменьшаются и сдвигаются в щелочную область.