Mechanism and kinetics of anodic dissolution of zinc in organic solvents.

• Autorzy: Banaś J. , Światowska-Mrowiecka J.
• Konferencja: XVIth Physical Metallurgy and Materials Science Conference on Advanced Materials & Technologies AMT'2001, Gdańsk-Jurata, 16-20 September 2001
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mechanism and kinetics of zinc corrosion in anhydrous organic elyctrolytes was investigated by means of linear sweep voltammetry (LSV), potentiostatic transient techniques and scanning electron microscopy (SEM). Investigations were performed on mono- and polycrystalline zinc in the methanol and acetonitrile solutions of lithium chloride and perchloride. Anodic dissolution of zinc in organic solvents proceeds in two oxidation steps with the participation of adsorbed intermediate product Znad+. The stability of this monovalent intermediate is much higher in anhydrous organic environments than in aqueous media. The surface product inhibits strongly anodic dissolution of zinc at low overpotentials. Desorption of the intermediate proceeds on active places of the metal surface according to the catalytic mechanism. The anisotropic character of etching of zinc's monocrystals, which has been observed during anodic dissolution, is the confirmation of the above-mentioned mechanism. The absorption of Znad+ product is much stronger on the loose-packed atom plane (1120) than on the (0001) surface.

PL

Badania mechanizmu i kinetyki korozji cynku w bezwodnych rozpuszczalnikach organicznych przeprowadzono przy użyciu chronowoltamperometrii cyklicznej (CV), techniki impulsów potencjostatycznych (transient polarization) oraz skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Do badań zastosowano próbki polikryształów i monokryształów cynku. Badania elektrochemiczne przeprowadzono w metanolowych i acetonitrylowych roztworach chlorku i nadchloranu litu. Anodowe roztwarzanie cynku w organicznych roztworach przebiega dwuetapowo z udziałem produktu pośredniego Znad+. W rozpuszczalnikach organicznych obserwuje się znacznie większą stabilność jednowartościowego jonu pośredniego Znad+ niż w środowisku wodnym. Produkt powierzchniowy Znad+ silnie inhibituje anodowe rozpuszczanie cynku w niskich potencjałach. Desorpcja produktu przebiega w miejscach aktywnych powierzchni próbki zgodnie z mechanizmem katalitycznym. Anizotropowy charakter trawienia monokryształów cynku, który został zaobserwowany w czasie procesu anodowego roztwarzania, jest potwierdzeniem wyżej przedstawionego mechanizmu. Adsorpcja produktu Znad+ jest silniejsza na luźno upakowanej powierzchni (1120) niż na powierzchni gęsto upakowanej (0001).

Słowa kluczowe

EN

mechanism of anodic dissolution; kinetics; anodic dissolution; zinc; organic solvent; corrosion; anhydrous organic electrolyte; etching

PL

mechanizm anodowego roztwarzania; kinetyka; roztwarzanie anodowe; cynk; roztwór organiczny; korozja; bezwodny rozpuszczalnik organiczny; trawienie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. XXII, nr 4
• Strony: 200--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Banaś J.

• University of Mining and Mctallurgy, Faculty of Foundry Engineering, Poland

autor

Światowska-Mrowiecka J.

• University of Mining and Metallurgy, Faculty of Foundry Engineering, Poland

• University of Mining and Metallurgy

Bibliografia

• [1] L. Gaiser, K.E. Heusler: Electrochim. Acta 15, 161 (1970)
• [2] K.E. Heusler, R. Knoedler: Electrochim. Acta 18, 855 (1973)
• [3] J.A. Harrison, D.R. Sandbach, P.J. Stronach: Electrochim. Acta 24, 179 (1979)
• [4] S. Asakura, K. Nobc: Corrosion 40, 5, 227 (1984)
• [5] C. Cachet, B. Saidoni, R. Wiart: Electrochim. Acta 33, 3, 405 (1988)
• [6] C. Cachct, R. Wiart: J. Electroanal. Chem. 129, 103 (1981)
• [7] Yu-Chi Chang, G. Pretince: J. Electrochem. Soc.131,7, 1465 (1984)
• [8] Jung Taekm Kim, J.Jorne: J. Electrochem. Soc.127, 1, 8 (1980)
• [9] H. Gerischer: Z.Phys.Chem.202, 302 (1953)
• [10] H. Gerischer: Z. Elektrochem.57, 604 (1953)
• [11] W. Allgaier, K.E.Heusler: Z.Phys.Chem.N.F.98, 161 (1975)
• [12] J. Banaś, K.G. Schuetze, E. Heitz: J. Electrochem. Soc.133, 2, 253 (1986)
• [13] S. Białłozor, E.T. Bandura: Electrochim. Acta37, 6, 891 (1987)
• [14] K. Banaś, J. Banaś: Symp."Corrosion Resistant Alloys" Kraków 1991
• [15] A.J. Parker et al.: US PATENT 3.865.744 (1975), British Patent 138 1666 (1975)
• [16] A.J. Parker: Electrochim. Acta 21, 671 (1976)
• [17] M. Gareao, P.L. Bonnora: J. Appl. Electrochem. 7, 197 (1977)
• [18] W. James: ,,Anodic dissolution of metas-anomalous valence" Adv. in Corrosion Science and Technology, ed. by M.G.Fontana and R.W. Staehle, Plenum Press 1974 Vol.4
• [19] N. Butler: „Reference electrodes in aprotic solvents" in Adv. In Electrochemistry ed. by Paul Delahay and Ch.Tobias, Vol.7
• [20] K. Schwabe: Z. Phys.Chem.N.F.108, 61 (1977)
• [21] H.R. Thirsk , J .A. Harrison: ,,A guide to the study of electrode kinetics" Academic Press London 1972
• [22] A.J. Bard, L.R. Faulkner: .,Electrochemical methods-fundamentals and applications" John Wiley & Sons N .York 1980