Cтраница 1
Кансит представляет собой темную массу, разлагающуюся под действием соляной кислоты с выделением сероводорода. Он устойчив в анаэробных условиях, а подвергшись действию воздуха, превращается в окислы железа и элементарную серу. Кансит обладает ферромагнитными свойствами и является, по-видимому, полупроводником, что подтверждается отрицательной величиной температурного коэффициента его сопротивления. [1]
В других случаях, особенно в присутствии СВБ, сульфид железа имеет рыхлую и незащитную структуру ( кансит, ма-кинавит и др.) и выступает в качестве активного катода в паре железо-сульфид и стимулирует разрушение металла в месте контакта с осадком сульфида железа. [2]
В продуктах коррозии часто обнаруживается элементная сера, являющаяся продуктом окисления сульфидов, и особенно такой структурной формы сульфида, как кансит. Стимулирующее влияние элементной серы особенно проявляется, если среда содержит тионовые бактерии. [3]
Основываясь на структуре продуктов коррозии, образующихся в присутствии сероводорода, и на коррозионном поведении железа в указанных условиях, считают, что те факторы, которые благоприятствуют или замедляют переход тонкой аморфной пленки в более рыхлый и проницаемый слой кансита, будут влиять и на процесс коррозии металла. [4]
При изучении условий образования продуктов коррозии в сероводородсодержащих средах установлено, что структура их зависит от концентрации сероводорода в среде: при низких концентрациях ( до 2 0 мг / л) образуются троилит Fe7Ss и пирит FeS с размерами кристаллов до 0 02 мкм с довольно значительными защитными свойствами. При увеличении концентрации H2S появляется кансит Fe9S8, размеры кристаллов увеличиваются. Сульфиды, образующиеся на поверхности металла при рН 6 5 - 8 8, состоят в основном из кансита и обладают наименьшими защитными свойствами. Они обладают полупроводниковыми свойствами, и разница в потенциалах железа и сульфида железа может составить 0 2 - 0 4 В. [5]
Учитывая, что сульфид железа обладает ионной ( или электронной) проводимостью, можно полагать, что его влияние на кинетику электрохимических процессов коррозии вряд ли может быть сведено только к роли эффективного экрана. Как уже указывалось, некоторые структурные формы сульфида железа, например кансит, играют активную роль в коррозионном процессе растворения железа. [6]
Кансит представляет собой темную массу, разлагающуюся под действием соляной кислоты с выделением сероводорода. Он устойчив в анаэробных условиях, а подвергшись действию воздуха, превращается в окислы железа и элементарную серу. Кансит обладает ферромагнитными свойствами и является, по-видимому, полупроводником, что подтверждается отрицательной величиной температурного коэффициента его сопротивления. [7]
Сардиско и Греко [192] провели всестороннее исследование состава продуктов коррозии, возникающих в средах, содержащих сероводород. Рентгеноструктурным анализом показано, что сульфиды, образующиеся при низких концентрациях сероводорода ( до 2 0 мг / л), состоят из троилита Fe7S8 и пирита FeS с размерами кристаллов до 200 А. При концентрациях H2S от 2 0 до 20 мг / л дополнительно появляется небольшое количество кансита FegSs. При концентрациях H2S от 20 до 600 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит и уменьшается содержание троилита. Размеры кристаллов при этом увеличиваются до 750 А. Сульфиды, образующиеся на поверхности металла при pH 6 5 - f - 8 8, состоят в основном из кансита и обладают наименьшими защитными свойствами. Сульфиды, возникающие при других значениях рН, состоят из троилита и пирита и отличаются более высокими защитными свойствами. Герцог [193] считает, что сернистое железо общей формулы FexSy нестехиометрического состава обладает полупроводниковыми свойствами. Во многих работах было показано, что разница в потенциалах железа и сульфида железа может составить 0 2 - 0 4 В. [8]
При изучении условий образования продуктов коррозии в се-роводородсодержащих средах электронографическими методами было установлено [107, 119], что структура сульфидов железа зависит от парциального содержания сероводорода в среде. Поскольку кристаллические решетки FeS2 и троилита имеют относительно небольшое количество дефектов, диффузия катионов железа через пленку, главными компонентами которой являются указанные соединения, протекает с минимальной скоростью. По мере роста парциального содержания сероводорода в среде сульфидная пленка обогащается канситом. Поскольку кансит характеризуется весьма несовершенной кристаллической решеткой, он не препятствует диффузии железа. Поэтому, начиная с этого момента, скорость коррозии металла возрастает. В результате устанавливается постоянная и довольно высокая скорость коррозии. [9]
Продукты коррозии железа, образующиеся в сероводородсо-держащих средах, имеют общую формулу FexSy и оказывают существенное влияние на кинетику коррозионного процесса. В литературе имеются сведения о рентгеноструктурных и электронно-графических исследованиях [48], в результате которых установлено, что при низкой концентрации сероводорода ( до 2 0 мг / л) сульфидная пленка состоит главным образом из троилита FeS и пирита FeS2 с размерами кристаллов до 20 нм. При концентрации сероводорода выше 20 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит и размеры кристаллов увеличиваются до 75 нм. Кансит имеет несовершенную кристаллическую решетку, поэтому он не препятствует диффузии железа и не обладает защитными свойствами. Поэтому устанавливается постоянная и довольно высокая скорость коррозии. Кристаллические решетки пирита и троилита имеют относительно небольшое число дефектов, тормозят диффузию катионов железа и оказывают некоторое защитное действие. [10]
Продукты коррозии железа, образующиеся в серо-водородсодержащих средах, имеют общую формулу Fe Sj / и оказывают существенное влияние на кинетику коррозионного процесса. Рентгеноструктурньгми и электроногра-фическими исследованиями было установлено, что при низких концентрациях сероводорода ( до 2 0 мг / л) сульфидная пленка состоит главным образом из троилита FeS и пирита FeSg с размерами кристаллов до 20 нм. При концентрации сероводорода выше 20 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит и размеры кристаллов увеличиваются до 75 нм. Кансит имеет несовершенную кристаллическую решетку, поэтому он не препятствует диффузии железа и не обладает защитными свойствами. В результате устанавливается постоянная и довольно высокая скорость коррозии. Кристаллические решетки пирита и троилита имеют относительно небольшое число дефектов, тормозят диффузию катионов железа и оказывают некоторое защитное действие. [11]
Сардиско и Греко [192] провели всестороннее исследование состава продуктов коррозии, возникающих в средах, содержащих сероводород. Рентгеноструктурным анализом показано, что сульфиды, образующиеся при низких концентрациях сероводорода ( до 2 0 мг / л), состоят из троилита Fe7S8 и пирита FeS с размерами кристаллов до 200 А. При концентрациях H2S от 2 0 до 20 мг / л дополнительно появляется небольшое количество кансита FegSs. При концентрациях H2S от 20 до 600 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит и уменьшается содержание троилита. Размеры кристаллов при этом увеличиваются до 750 А. Сульфиды, образующиеся на поверхности металла при pH 6 5 - f - 8 8, состоят в основном из кансита и обладают наименьшими защитными свойствами. Сульфиды, возникающие при других значениях рН, состоят из троилита и пирита и отличаются более высокими защитными свойствами. Герцог [193] считает, что сернистое железо общей формулы FexSy нестехиометрического состава обладает полупроводниковыми свойствами. Во многих работах было показано, что разница в потенциалах железа и сульфида железа может составить 0 2 - 0 4 В. [12]
Восстановленные атомы водорода частично рекомбинируют, а частично диффундируют в металл, вызывая водородную хрупкость. Сульфиды железа, образующиеся в результате коррозии железа в сероводородсодержащих средах, имеют различное строение в зависимости от условий их образования и оказывают различное влияние на скорость коррозии. Так, при низких концентрациях сероводорода ( до 2 мг / л) сульфидная пленка состоит главным образом из трои-лита FeS и пирита FeS2 с размерами кристаллов до 20 нм, образующих довольно плотную пленку и оказывающих некоторое защитное действие от коррозии. При концентрациях сероводорода от 2 до 20 мг / л дополнительно появляется небольшое количество кансита FegSs. При концентрации сероводорода выше 20 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит, размеры кристаллов увеличиваются до 75 нм, кристаллическая решетка несовершенна, не препятствует диффузии сероводорода и поэтому не обладает защитными свойствами. [13]
Продукты коррозии железа, образующиеся в сероводородсо-держащих средах, имеют общую формулу FexSy и оказывают существенное влияние на кинетику коррозионного процесса. В литературе имеются сведения о рентгеноструктурных и электронно-графических исследованиях [48], в результате которых установлено, что при низкой концентрации сероводорода ( до 2 0 мг / л) сульфидная пленка состоит главным образом из троилита FeS и пирита FeS2 с размерами кристаллов до 20 нм. При концентрации сероводорода выше 20 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит и размеры кристаллов увеличиваются до 75 нм. Кансит имеет несовершенную кристаллическую решетку, поэтому он не препятствует диффузии железа и не обладает защитными свойствами. Поэтому устанавливается постоянная и довольно высокая скорость коррозии. Кристаллические решетки пирита и троилита имеют относительно небольшое число дефектов, тормозят диффузию катионов железа и оказывают некоторое защитное действие. [14]
Продукты коррозии железа, образующиеся в серо-водородсодержащих средах, имеют общую формулу Fe Sj / и оказывают существенное влияние на кинетику коррозионного процесса. Рентгеноструктурньгми и электроногра-фическими исследованиями было установлено, что при низких концентрациях сероводорода ( до 2 0 мг / л) сульфидная пленка состоит главным образом из троилита FeS и пирита FeSg с размерами кристаллов до 20 нм. При концентрации сероводорода выше 20 мг / л в продуктах коррозии преобладает кансит и размеры кристаллов увеличиваются до 75 нм. Кансит имеет несовершенную кристаллическую решетку, поэтому он не препятствует диффузии железа и не обладает защитными свойствами. В результате устанавливается постоянная и довольно высокая скорость коррозии. Кристаллические решетки пирита и троилита имеют относительно небольшое число дефектов, тормозят диффузию катионов железа и оказывают некоторое защитное действие. [15]