Потенциал перенапряжения для кислорода

Потенциал платинового анода, на котором происходит выделение кислорода из электролита с pH = 10, равен 1,30 В относительно насыщенного каломельного электрода. Каково перенапряжение кислорода [c.389]

Наиболее удобным из твердых электродов является платиновый электрод. Перенапряжение водорода на платине невелико, поэтому водород восстанавливается при потенциале —0,1 в. Это ограничивает использование платины в отрицательной области потенциалов. Но зато платина не окисляется при анодной поляризации электрода до потенциала выделения кислорода, т. е, до 4-1,1--1- 1,3 в (в зависимости от [c.153]

Помимо материала катода, величина перенапряжения кислорода зависит от состава и температуры электролита и от плотности тока. Графически зависимость 1—ф характеризуется кривой ф —5С, представленной на рис. 109. В отличие от водородного перенапряжения кривая перенапряжения катодной ионизации кислорода характеризует скорость протекания катодного процесса в зависимости от приложенного потенциала лишь при относительно низких плотностях тока. С дальнейшим повышением плотности тока все больше затрудняется доставка кислорода к катоду. Катодная поляризация в этом случае будет слагаться из кислородного перенапряжения и концентрационной поляризации (кривая Фо —Р8 на рис. 109) [c.459]

Это означает, что для подавления поляризации с внещнего источника на электроды нужно подать минимальную Аф°плр = 0,89В. Согласно данным приложения VII перенапряжение кислорода на платине равно 0,5 В. Следовательно, потенциал разложения [c.154]

Условия электролиза. Реакция электрохимического окисления хлоратов протекает при высоких положительных потенциалах (более 2,0 В отн. н. в.э.), поэтому анод должен обладать высоким перенапряжением кислорода и сохранять пассивные свойства при этих значениях потенциала. Лучше всего этим требованиям удовлетворяет гладкая платина. В промышленности, как правило, используют платино-титановые аноды. [c.187]

При электролизе потенциал электрода смещается от равновесного значения на величину поляризации. Эту величину называют также перенапряжением. Таким образом, потенциал катода более отрицателен, чем равновесный, на величину перенапряжения водорода, а потенциал анода — более положителен на величину перенапряжения кислорода. [c.12]

На анодах с покрытием из оксида рутения выделяется только кислород. Присутствие в анолите некоторых ионов, не участвующих непосредственно в указанных реакциях, иногда способствует их развитию. Так, ион сульфата ускоряет реакции (1) и (2) в тем большей степени, чем выше его концентрация в анолите. Скорость побочных процессов относительно скорости выделения хлора практически мала, во-первых, из-за высокого перенапряжения кислорода на графите, оксиде рутения и некоторых других анодных материалах, во-вторых, из-за низкой концентрации в анолите иона гипохлорита, хотя в стандартных условиях электродные потенциалы перечисленных побочных реакций менее электроположительны, чем потенциал выделения хлора. Так, стандартный потенциал для реакции выделения хлора равен -1-1,36 В, для кислорода -Ь1,23 В, для окисления иона гипохлорита до хлората -f 0,51 В. [c.42]

Природа материала электрода и состояние его поверхности. Окислительно-восстановительный процесс в значительной степени зависит от потенциала электрода и перенапряжения кислорода или водорода на нем. Для трудно протекающих процессов требуются электроды с высоким перенапряжением газов. В этом случае основная доля тока будет расходоваться на проведение полезного процесса. [c.136]

В перемешиваемом электролите перенапряжение кислорода при небольших отклонениях от равновесного потенциала находится в линейной зависимости от плотности тока. Нри более высоких значениях поляризации наблюдается тафелевская зависимость между Е и lgi. [c.91]

Выше было показано, что потенциал разложения воды, без учета перенапряжения, практически не зависит от кислотности и остается постоянным и равным 1, В. В кислой среде при плотности тока 0,001 А/см перенапряжения кислорода и,водо- [c.308]

Независимость перенапряжения кислорода т) = е — во от pH могла бы быть объяснена предполагаемым равновесием металл/окисел металла. Тогда скорость выделения кислорода была бы только функцией парциального давления кислорода. Правда, оказывается трудным истолкование величины Ъ. С другой стороны, при анодном образовании хемосорбированных слоев потенциал зависит не только от степени заполнения, ко и от плотности тока примерно по уравнению Тафеля, как показывают данные, приведенные в 155. Потенциал начала образования этих слоев смещается на 59 мв щ. pH, так же как и потенциал выделения кислорода при заданной постоянной плотности тока I и постоянной степени заполнения 0. Согласно этому реакция образования окисла в уравнении (4. 218) являлась бы лимитирующей стадией. Но знания об образовании окислов еще недостаточны, чтобы можно было продолжить анализ этого процесса. [c.674]

После достижения потенциала выделения кислорода анодная поляризационная кривая на участке 0Q будет иметь логарифмическую зависимость, определяемую перенапряжением анодного процесса выделения кислорода на внешней поверхности нленки. Поскольку для протекания этой реакции необходимо только прс-хождение сквозь пленку электронов, в отношении которых проводимость заш,итной нленки достаточно велика, то этот процесс может протекать без больших затруднений. [c.45]

Чем выше катодный потенциал восстановления данного органического соединения, тем труднее оно восстанавливается. Более высокие анодные потенциалы окисления соответствуют труднее окисляемым соединениям. Поэтому возможности электрохимического восстановления лимитируются перенапряжением водорода, а электрохимического окисления — перенапряжением кислорода. Поскольку и то и другое в значительной степени зависит от материала электродов, то для более трудно восстанавливаемых соединений следует брать материал катода, характеризующийся большим перенапряжением водорода (цинк, ртуть), для трудно окисляемых — материал анода с большим перенапряжением кислорода (гладкая платина, золото). [c.404]

Прочность связи кислорода с поверхностью платины возрастает с повышением потенциала анода, что приводит к увеличению энергии активации ра спада поверхностных кислородных соединений и повышению перенапряжения кислорода. П ри потенциалах выше 2,0 В состояние поверхности платины меняется вследствие появления хемосорбированных кислородных соединений радикального характера, образующихся дри разряде соответствующих анионов. В случае электролиза растворов серной кислоты это можно представить схемой [c.35]

Однако большая величина перенапряжения кислорода даже на платинированной платине, на которой хлор выделяется почти без перенапряжения, делает потенциал выделения ионов 0№ более положительным, чем потенциал выделения ионов СГ. Благодаря этому из концентрированных растворов на платинированной платине разряжаются только ионы СГ с последующим выделением хлора в виде газа. [c.261]

При электролизе воды перенапряжение на электродах имело значение лишь как фактор, повышающий напряжение разложения. При электролизе хлористых солей анодное перенапряжение имеет более широкое значение. Выше мы видели, чтО из растворов хлористых солей в условиях обратимости на аноде должен был бы выделяться исключительно кислород, а не хлор, так как обратимый потенциал выделения для кислорода значительно ниже, чем для хлора. Однако ввиду большого перенапряжения кислорода на всех материалах оказывается возможным почти исключительно выделение хлора. Поэтому при электролизе хлористых солей перенапряжение кислорода и хлора являются также факторами, определяющими направление процесса электролиза. [c.270]

Окислы, кислород которых непосредственно связан с металлом анода, в выделении кислорода участия не принимают. Возрастание прочности связи Ме—О приводит к увеличению энергии активации распада поверхностных кислородных соединений, росту перенапряжения кислорода и снижению электрохимической активности окисных соединений. Со сдвигом потенциала в анодную сторону прочность связи ]У1е—О повышается. [c.32]

Для выбранных металлов рассчитать величину анодной плотности тока соответствующую потенциалу пассивации в растворе с величиной pH, считая, что замедленной стадией при протекании анодного процесса является стадия разряда, и вычислить потенциал выделения кислорода о Бр при этой плотности тока и указанном значении pH. Перенапряжение при выделении кислорода подчиняется уравнению Тафеля. [c.158]

Кислород выделяется всегда при потенциалах более положительных, чем потенциал обратимого кислородного электрода в данных условиях. Разность между потенциалом электрода под током и равновесным потенциалом кислородного электрода отожествляется здесь с химической (активационной) поляризацией и называется перенапряжением кислорода [c.382]

Однако необходимо иметь в виду, что все эти заключения имеют лишь предположительный характер. Величину наклона Ь нельзя считать достаточным критерием для окончательного выбора между различными механизмами. Кроме того, в случае такого сложного процесса, каким является выделение кислорода, почти всегда имеется возможность для параллельного протекания нескольких стадий с близкими по величине константами скоростей. Так, опытные данные по выделению кислорода на свинце лучше всего согласуются с теорией замедленного разряда, однако не исключена возможность замедленного протекания стадии рекомбинации кислородных атомов. На это указывают, во-первых, изменение с плотностью тока содержания атомарного кислорода на поверхности свинцового электрода и, во-вторых, изменение скорости диффузии кислородных атомов через двуокись свинца. Другой стадией, параллельной с разрядом гидроксильных ионов и выделением кислорода, является образование окислов, состав которых зависит от плотности тока и потенциала электрода. Таким образом, создание теории кислородного перенапряжения немыслимо без учета реакций окисления поверхности анода. Образование окислов на аноде резко изменяет кинетику выделения кислорода и величину кислородного перенапряжения. Величина перенапряжения кислорода не только изменяется в широких пределах при переходе от чистой поверхности металла к окисленной, но и определяется природой самих окислов. Так, из данных табл. 44 следует, что переход от а- к -модификации двуокиси свинца уменьшает тафелевскую константу а более чем [c.389]

Из табл. 10 находим потенциал перенапряжения кислорода на гладком платиновом электроде Дипнп = 0,5в. Используя формулу (5.33), вычисляем потенциал разложения [c.89]

Разность потенциалов на электродах. Потенциал анода теоретически равен 1,23 в, так как концентрация H2SO4 в растворе близка к 2-н. К этому значению следует добавить величину перенапряжения кислорода на перекиси свинца. [c.477]

Экспериментальная часть исследования заключается в снятии поляризационных кривых плотность тока — потенциал анода ( а—фа). Точное измерение величины кислородного перенапряжения затруднено из-за невос-производимости равновесного кислородного электрода. Поэтому величину перенапряжения кислорода рассчитывают лишь при работе по первому варианту во вто- [c.218]

Очевидно, что прежде всего пойдет первый процесс ионы свинца при этом сразу же вступят в химическую реакцию с образованием труднорастворимой соли PbS04. Поскольку концентрация сульфата или серной кислоты в растворе обычно значительна, то после включения тока очень быстро достигается произведение растворимости PbS04, который выкристаллизовывается на поверхности анода, образуя солевую пленку. В этот момент на поляризационной кривой, снятой потенциостатически, будет наблюдаться спад тока при одновременном быстром возрастании анодной поляризации (рис. 105). После спада тока потенциал электрода заметно и быстро растет до выделения кислорода. Спад тока и смещение потенциала обусловлены тем, что образовавшаяся на свинцовом аноде солевая пленка несплошная и в порах ее возможна ионизация свинца. В связи с сокращением поверхности истинная плотность тока возрастает и потенциал сдвигается в область более положительных значений. При этом достигается потенциал реакции (3) и на аноде образуется нерастворимый высший окисел металла РЬОг. Однако на этой стадии процесс не задерживается, так как образовавшаяся в порах фазовая пленка двуокиси свинца не обладает ионной электропроводностью и рост ее быстро затормаживается. Это приводит к дальнейшей значительной поляризации анода, вплоть до потенциала выделения кислорода. Вместе с тем, для протекания этого процесса необходимо значительное перенапряжение, поэтому становится возможным более электроположительный процесс (4) окисления ранее образовавшегося сульфата до двуокиси свинца. Не исклю- [c.436]

Обратимый потенциал разряда ионов хлора в растворе, содержащем 4,53 моль/л Г>1аС1, при температуре 25 °С равен 1,325 В обратимый потенциал выделения кислорода в результате окисления молекул воды, рассчитанный по уравнению Нернста, при 25 °С равен 1,23 В. Следовательно, хлор на аноде выделяется при электролизе водных растворов хлоридов за счет более высокого перенапряжения выделения кислорода. [c.143]

Электрохимические требования к электроду сводятся к максимально высокой селективности электрода по отношению к интересующему нас электроднод1у процессу и, если это не входит в противоречие с этим требованием, — к минимальной величине электродного потенциала. Как уже было сказано, эти требования часто взаимно противоречивы. В ряде случаев для проведения электроокислительных и электровосстановительных процессов необходимо создавать условия для высокого перенапряжения кислорода на аноде и водорода на катоде, чтобы подавить эти процессы и достичь высокого значения электродных потенциалов, необходимых для получения высокого выхода целевого продукта по току. [c.37]

Равновесный нотеициал разряда па графитовом аноде молекул воды с выделением газообразного кислорода нии е равновесного потенциала выделения хлора, и получение практически чистого хлора при электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов становится возможным вследствие большей, по сравнению с хлором, величины перенапряжения кислорода на графите. То же самое происходит и на других применяемых анодных материалах — платине, окислах рутения или магнетите. [c.84]

Большие значения ц могут существенно менять потенциал начала электролиза. Так, выше мы показали (стр. 306), что потенциал разложения 0,01 М USO4 должен быть 0,95 В. Если электролиз ведут с участием платиновых электродов при плотности тока 0,001 A/ м , нужно учитывать перенапряжение, кислорода, которое в этих условиях равно ria == 0,40 В. Согласно (XI. 13) значение действительного потенциала разложения возрастетло [c.308]

Калузек [105], Хакобяи [106], Керн [107] и Корита [108] нашли, что система перекись водорода — кислород является обратимой на ртутном электроде в кислой, основной или нейтральной среде, тогда как Кольтгоф и Лингейн [109] отрицают эту обратимость на указанном электроде. Новак и Бейеровский [НО] показали, что потенциал восстановления кислорода до перекиси водорода не изменяется в растворе тяжелой воды, потенциал же восстановления нерекиси водорода до воды изменяется в тяжелой воде в такой же мере, в которой изменяется перенапряжение водорода. Нет никаких доказательств, что восстановление перекиси водорода до воды, т. е. реакция (48), протекает в какой-либо мере обратимо. Электродные процессы с участием перекиси водорода рассмотрены также в гл. 2. [c.217]

Равновесный потенциал такой реакции обычно недалек от равновесного потенциала газового кислородного электрода в кислой среде. Например, у реакции (5) он в соответствии с иэвестными данными [27, 28], равен +1,25 в. Поэтому она и становится термодинамически возможной вблизи потенциала выделения кислорода. Действительный термодинамический потенциал освобождаемых в такой реакции атомов кислорода независимо задается адсорбционной компонентой перенапряжения в параллельном процессе его анодного выделения из воды. Следовательно, реальная движущая энергия анодного акта растворения атома железа, а значит, и логарифм его скорости должны с увеличением потенциала возрастать, грубо говоря, пропорционально разрядной компоненте кислородного перенапряжения. [c.16]

Равновесный потенциал выделения кислорода в насыщенном растворе Na l ниже, чем равновесный потенциал разряда хлора, однако перенапряжение выделения хлора меньше, что видно из табл. 27, в которой указано перенапряжение выделения хлора и кислорода на графите при 25° С. [c.68]

Платинированная платина является наилучшим материалом для анода ввиду того, что хлор выделяется на ней почти без перенапряжения (рис. 115) и потенциал анода приблизительно на 0,6 в ниже, чем на гладкой платине. Поэтому для разряда ионов СЮ- необходима более высокая их концентрация. Низкий анодный потенциал затрудняет также и разряд ионов ОН . Однако применение анодов из платинированной платины в практических условиях невозможно ввиду непрочности платинирования. При меняют или гладкую платину, или графит. Хотя на графите перенапряжение кислорода ниже, чем иа плагине, и, кроме то1о, 1 рафит разрушается, применение его оправдывается значительно меньшей стоимостью в сравнении с платиной. На графич овых анодах можно получать с удовлетворительными выходами растворы лишь с невысокой концентрацией хлорноватистокислого натрия. Высокая анодная плотность тока увеличивает выход, 1ак как в этих условиях затрудняется доступ ионов СЮ к аноду, и, кроме того, с повышением п,)ютности тока перс наиряжс ине кислорода растет быстрее, чем перенапряжение хло )а. [c.365]

Графит, подобно благородным металлам, устойчив в кислой и щелочной среде. Он. обладает высокой электропроводностью, близкой к электропроводности металлов, и довольно высоким перенапряжением кислорода. В условиях анодной поляризации поверхность графита, покрыта хемосорбированным кислородом. При анодной поляризации состав, лрирода и прочность окислов изменяются в зависимости от потенциала и состава электролита. Графит используется в качестве анода во многих органических электросинтезах. На графите идет электрохимический синтез кетонов путем окисления вторичного спирта, образующегося прямо в электролизере при пропускании олефина через концентрированную серную кислоту [75]. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология