Electrochemical study on the corrosion of molybdenum electrodes in lead glass melts

Abstract

The corrosion of molybdenum in lead glass melts is a two step process. In the cathodic part of the ac heating cycle lead ions of the glass melt are reduced to metallic lead. During the anodic part molybdenum is oxidized. Cyclic voltammetry revealed Mo3+ ions as the intermediate state in the oxidation process. During corrosion experiments a porous layer of Mo(VI) Compounds and MoO2 were detected. A drastic reduction of the corrosion rate was obtained when a small anodic dc potential was superimposed on the ac heating current. Slow voltammetric scans showed passivation of the molybdenum at potentials higher than -300 mV. The protection layer consists most likely of molten K2Pb(MoO4)2.

Die Korrosion von Molybdänelektroden in Bleiglasschmelzen ist ein zweistufiger Prozeß. Im kathodischen Teil des Wechselstromzyklus werden Bleiionen aus der Glasschmelze zu metallischem Blei reduziert. Während des anschließenden Oxidationsprozesses löst sich das Elektrodenmaterial zunächst unter Bildung von Mo^3+-Ionen auf, was mit Hilfe der zyklischen Voltammetric gezeigt werden kann. Bei fortschreitender Elektrodenkorrosion entsteht eine poröse Schicht, die Mo(VI)verbindungen sowie MoO2 enthält. Durch Überlagerung des Heizwechselstroms mit einer Gleichspannung konnte eine drastische Erniedrigung der Korrosionsrate erreicht werden. Auch mit Hilfe von langsamen voltammetrischen Kurven konnte gezeigt werden, daß Molybdän bei Potentialen größer als —300 mV passiviert. Die Schutzschicht besteht höchstwahrscheinlich aus K2Pb(MoO4)2.