Page 125 - Zmist-n3-2015-new

(рис. 4), що може свідчити про накопичення в об’ємі електрода електроактивних
компонентів. Тривале циклування стабілізує максимальні струми. Їх значення
збігаються із отриманими початковими для електродів, на яких стаціонарний по-
тенціал встановився в зоні активного розчинення. Причому для титанового елек-
трода, потенціал якого знаходиться в цій зоні, на максимуми циклічна зміна по-
тенціалу не впливає. Отже, максимуми струмів пов’язані із накопиченням елек-
троактивних продуктів корозії. За останні двадцять років сформувалася думка,
3+
що корозію спричиняють гідридний шар титану та іони Ti [13–15]. Основні
електродні процеси в кислих розчинах, які термодинамічно можуть перебігати на
поверхні електрода, описують рівняння:
+
3+
Ti +2Н + 5е = TiН 2, E = –0,559 – 0,002 pH, (1)
3+
+
TiО 2 +4Н + е = Ti + 2Н 2О, E = –0,679 – 0,231 pH, (2)
+
Ti +2Н + 2е = TiН 2, E = 0,417 – 0,059 pH. (3)

Рис. 4. Fig. 4. Рис. 5. Fig. 5.
Рис. 4. Циклічні вольтамперограми на пористому титановому електроді
–3
в 52%-му розчині Н 3 РО 4 . Швидкість розгортки потенціалу 5·10 V/s.
Напрямок зсуву кривих під час циклування вказано стрілками.
Fig. 4. Cyclic voltammetry curves on porous titanium electrode in 52% H 3 PO 4 solution.
–3
The scanning rate of potential is 5·10 V/s. The direction of curves shift under cycling
is indicated by arrow.
Рис. 5. Циклічні вольтамперограми в 78%-му розчині Н 3 РО 4 на електродах
з пористого та компактного титану (криві 1, 2), а також платини (крива 3).
Fig. 5. Cyclic voltammetry curves in 78% H 3 PO 4 solution on electrodes
from porous and compact titanium (curves 1, 2), and also platinum (curve 3).
Реакції (1), (3) вказують, що на електродній поверхні під час корозії може на-
копичуватися фаза гідриду титану. Тому максимуми повинні бути і на кривих для
компактного металу. Характер потенціодинамічної кривої для компактного тита-
ну (рис. 5, крива 2) істотно відрізняється від кривої для пористого (крива 1). Щоб
перевірити наявність електроактивних компонентів у вихідному розчині, зняли по-
ляризаційну криву на гладкому платиновому електроді (крива 3). Встановили, що
такі домішки відсутні в області анодного максимуму, а в області катодного виділя-
ється водень. Тому припускали, що в порах електрода через обмеження масопере-
3+
носу накопичуються іони Ті . Для перевірки цієї гіпотези досліджували поведін-
ку компактних титанового та платинових електродів у 78%-й фосфатній кислоті в
3+
3
присутності іонів Ті (рис. 6), концентрація якого становила 2 g/dm . Отримані ре-
зультати однозначно підтверджують, що основним деполяризатором у порах елек-
трода є іони тривалентного титану. На це вказує характер потенціодинамічної кри-
вої, яка повністю збігається з кривими для пористого титану в концентрованих
розчинах фосфатної кислоти. Окрім того, значення потенціалу початку окиснен-
3+
ня Ti на платиновому електроді збігається з початком зростання струму на анод-
ній кривій титанового електрода, а граничний струм на платиновому – зі струмом

124