Химический механизм растворения металлов

ХИМИЧЕСКИЙ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМЫ РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ В ЭЛЕКТРОЛИТАХ [c.180]

ХИМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.17]

Разделение общей реакции коррозии на анодные и катодные процессы является следствием с одной стороны возможности существования ионов металла в растворе и свободных электронов в металле, а с другой стороны результатом большой легкости протекания реакции захвата из металлической решетки раздельно иона металла гидратирующими, сольватирующими или комплексообразующими частицами раствора, а валентных электронов, остающихся в металле, окислителем-деполяризатором. Кроме того наличке ионной проводимости раствора позволяет анодным и катодным процессам в большей или меньшей степени (в зависимости от условий) локализоваться на территориально раздельных участках поверхности металла, где их протекание еще более облегчено и, следовательно, будет происходить с меньшей энергией активации. Это приводит к дальнейшему облегчению протекания коррозионного процесса. Логически невозможно представить одновременное протекание двух первичных актов электрохимической коррозии (т. е. анодного и катодного процессов) в одной точке поверхности (на одном атоме) в один и тот же момент времени. Это соответствовало бы химическому механизму растворения металла. Таким образом, электрохимический механизм, предполагая существование двух самостоятельных элементарных процессов (анодного и катодного), с необходимостью должен допускать и их дифференциацию либо в пространстве (по поверхности), либо во времени (если они протекают в одной точке поверхности). [c.22]

Рис. 187. Зависимости скорости растворения металла от потенциала по электрохимическому ( э х) и химическому ( х) механизмам

Особый интерес представляют появившиеся в последние годы данные, свидетельствующие о возможности реализации химического механизма растворения металлов в кислотах. [c.48]

В работах Коршунова и др. [371, 372] было показано существование двух различных механизмов разложения простых и многокомпонентных амальгам наиболее электроотрицательных металлов. Один из этих механизмов — общеизвестный электрохимический механизм [1], при котором разложение амальгамы является результатом двух, вообще говоря, независимых и связанных лишь статистически процессов — анодного растворения металла и катодного выделения водорода. Другой механизм — химический, при котором разложение амальгамы происходит в виде единого процесса, причем скорость его не зависит от потенциала. Существование химического механизма растворения металла было затем показано и для ряда твердых металлов (обзор см. [373]). [c.206]

Естественно попытаться ответить на вопрос, чем вызван переход от электрохимического к химическому механизму растворения металла и как можно представить себе элементарный акт этого процесса. Такая попытка была сделана в [375], где было рассмотрено [c.207]

Электрохимический механизм не является единственным механизмом растворения металлов. Известны случаи, когда растворение металлов происходит непосредственно в одном акте — по химическому механизму [c.216]

Следует, что по мере сдвига потенциала - 5 в отрицательную сторону скорость растворения должна уменьшаться. Однако Это выполняется для некоторых метал- лов лишь при не очень отрицательных потенциалах. Начиная с некоторого зна-чения, скорость растворения а перестает зависеть от потенциала (рис. 3). Независимость а от потенциала подтверждается также многочисленными экспериментальными данными [27—33] по аналитическому определению ионов металла, перешедших в раствор. Это позволило предположить, что растворение может Осуществляться не только по электрохимическому, но и по химическому механизму. Сущность химического механизма Растворения заключается в том, что пе- [c.17]

Адсорбция ионов может рассматриваться как начало образования химических связей соответствующей соли. Но на первой стадии адсорбции прочность этой связи сильно отличается от прочности связи в индивидуальном соединении. По мере сдвига потенциала в сторону положительных значений эта разница уменьшается и затем совсем исчезает. При этом потенциале ионы металла начинают переходить в раствор в виде комплексов с адсорбированными анионами. Механизм растворения металла можно представить как две последовательные реакции [c.77]

Наряду с теоретическими исследованиями Ломоносов довольно много занимался и экспериментальной работой. В первый период своей деятельности, до открытия Химической лаборатории Академии наук (начало 1749 г.), Ломоносов провел исследование, посвященное механизму растворения металлов в кислотах и солей в воде. В этот же период он выполнил несколько химических анализов, в частности аналитическое исследование качества различных образцов солей . [c.271]

Если коррозия в водных средах представляет собой электрохимический процесс, то коррозию в некоторых неводных средах уже давно рассматривали как чисто химическую реакцию атома металла с соответствующим компонентом раствора. В последние годы, однако, выяснилось, что и в водных растворах электролитов возможен чисто химический процесс растворения металла. Такой механизм был показан В. Н. Коршуновым для растворения амальгам щелочных металлов в сильно щелочных растворах и Я. М. Колотыркиным и Г. М. Флорианович для растворения хрома и некоторых сплавов в кислотах. Последние авторы определили факторы, в зависимости от которых происходит переход от одного механизма к другому. [c.158]

Для дальнейшего развития теории пассивации, активации и растворения металлов весьма целесообразно применять к этим процессам законы химической кинетики. Это положение мы проиллюстрируем на нескольких примерах, хотя надо здесь же оговориться, что в этой области электрохимии пока сделано еще немного. Отметим, что в теории коррозии классический метод поляризационных кривых применяется Г. В. Акимовым и его сотрудниками при трактовке работы местных элементов. А. Н. Фрумкин и другие используют электрохимическую кинетику при объяснении механизма растворения металлов в кислотах . [c.146]

Возможность подразделения процесса растворения металлов в электролитах на два сопряженных процесса — анодный и катодный — облегчает в большинстве случаев его протекание по сравнению с химическим взаимодействием. При электрохимическом взаимодействии окислитель играет лишь роль деполяризатора, отнимающего валентные электроны металла и обеспечивающего переход металла в ионное состояние, но не вступает с ним при этом в химическое соединение [вторичные процессы и продукты коррозии при электрохимическом механизме коррозии металлов могут иметь место (см. с. 212), но они не обязательны]. [c.181]

Значительная доля растворения ряда металлов и сплавов в кислотах по химическому механизму ограничивает эффект катодной электрохимической защиты этих металлов. Как показали [c.366]

Растворение металла по химическому механизму необходимо учитывать не только при разложении амальгам щелочных и щелочноземельных металлов. В работах Я. М. Колотыркина и сотр. было показано, что растворение железа, хрома и хромистых сталей, марганца в кислых растворах частично протекает по химическому механизму, особенно при повышенных температурах. [c.371]

Как будет ясно из дальнейшего, наиболее важным критерием протекания реакции растворения по химическому или электрохимическому механизму является способ передачи электронов от металла окислительным компонентам раствора. При химическом растворении такая передача осуществляется в одном акте, без освобождения свободных электронов. В этом смысле выводы Центнершвера о химическом растворении кадмия противоречат принятой им схеме. Однако во взглядах Центнершвера заложена важная мысль, имеющая непосредственное отношение к химическому механизму растворения металлов — мысль о возможности прямого взаимодействия металла с компонентами электролита. [c.43]

Все это требует дополнительных доказательств химического механизма растворения металлов в тех случаях, когда аномальные явления проявляются только при катодной поляризации. В работе Соколовой [245, 246] было проведено подробное рассмотрение возможных объяснений аномального растворения железа в кислых растворах при катодной поляризации, основывающихся на представлении об электрохимической природе этого процесса (разрушающее действие катоднд образующегося водорода, из.менение pH приэлектродного слоя, замедленное растворение электрохимически образующегося окисла). С этой целью были получены систематические данные по влиянию на скорость растворения железа плотности катодного тока, режима перемешивания раствора, скорости диффузии через железо катодно образующегося водорода и др. На основании полученных результатов был сделан вывод, что ни одно из рассмотренных предположений не находит однозначного подтверждения и что весьма вероятно растворение железа при достаточной катодной поляризации по химическому механизму. [c.51]

Эффективная энергия активации растворения металлов (железа, никеля, алюминия) в электролитах по химическому механизму, согласно данным Г. Г. Пенова, Т. К. Атанасян, С. П. Кузнецовой и др., в 1,5—2,0 раза больше, чем при растворении их с преобладанием электрохимического механизма, что находится в хорошем соответствии с теорией электрохимической коррозии металлов и подтверждает наличие химического механизма коррозии металлов в электролитах. [c.357]

Растворение металла по химическому механизму необходимо учитывать не только при разложении амальгам щелочных и щелочноземельных металлов. Растворение железа, хрома и хромистых сталей, марганца в кислых растворах частично протекает по химическому механизму, особенно при повышенных температурах (Я. М. Колотыр-кин и сотр.). Необходимым условием химического механизма является хемосорбция окислительного компонента раствора, при которой в определенных условиях реакция растворения металла может происходить и без освобождения электронов непосредственно в одном акте с реакцией восстановления. При растворении металла по химическому механизму можно в первом приближении ожидать отсутствия зависимости между скоростью растворения и потенциалом. Кроме того, важным признаком химического механизма является несоответствие между скоростью растворения и величиной анодного тока, пропускаемого через электрод скорость растворения, найденная, например, аналитическим методом, оказывается больше,чем соответствующая пропускаемому току. На рис. 186 показаны поляризационные кривые, измеренные на стали в растворе серной кислоты, и полученная аналитически зависимость скорости растворения той же стали от потенциала. Скорость растворения стали значительно превосходит ожидаемую из величин анодного тока и не зависит от потенциала. Это указывает на химический механизм растворения хромистой стали в серной кислоте при повышенных температурах. [c.353]

Результаты исследования механизма растворения металлов в кислотах и солей в воде Ломоносов изложил в диссертации О действии химических растворителей вообще (1744г.) . Пользуясь простыми средствами, Ломоносов наблюдал растворение железа и меди в азотной кислоте при помощи микроскопа, изучал [c.271]

Вывод о химическом механизме растворения индия из амальгамы в щелочном растворе при достаточно отрицательных потенциалах был сделан также Леонтович, Лосевым и Дембровским [232] на основе принципиально иных экспериментов. В этой работе радиохимическим методом определялась стационарная концентрация ионов индия в растворе в условиях катодной поляризации амальгамы при различных потенциалах в потенциостатических условиях. Оказалось, что при очень отрицательных потенциалах, когда значения этой концентрации в соответствии с уравнением Нернста должны иметь очень низкие значения, эксперимент показывает наличие в растворе достаточно больших количеств ионов индия, заметно превышающих рассчитанные и не зависящих от потенциала. На основании этих данных сделано заключение о растворении индия из амальгамы не только по электрохимическому, но одновременно и по химическому механизму, путем непосредственного взаимодействия атомов металла с молекулами воды, сопровождающегося выделением водорода. [c.47]

Обращает на себя внимание тонкая наблюдательность автора Диссертации , -заметившего прп экспериментировании явлепия, лпбо вовсе не известные науке того времени, либо игнорировавшиеся исследователями. В 13 говорится, например, о различии механизма растворения металлов в кислотах и солеи в воде. В 34 отмечается различие действия на металлы крепких и слабых кислот и т. д. Процесс растворения он считает безусловно хи.мяческим процессом и находит нужным отразить это в само.м заглавии работы ( О действип химических растворителей ). [c.484]

Благодаря успешному развитию электрохимической теории постепенно начало складываться убеждение, что во всех практически важных случаях коррозии в растворах электролитов электрохимический механизм растворения металлов является не только наиболее вероятным, но и единственно возможным. В 60-е годы, однако, было установлено, что такое представление ошибочно. Я. М, Колотыркиным и Г. М. Флорианович было показано, что железо, хром и хромистые стали, а также марганец в кислых растворах электролитов в определенных условиях растворяются в основном по химическому механизму (т. е. путем ионизации частицы металла и восстановления окислительной компоненты раствора в одну стадию), и былр определены условия, способствующие химической коррозии. Аналогичные результаты были получены А. Н. Фрумкиным для амальгам щелочных металлов и [c.231]

Этот метод может быть использован для определения тока саморастворения (коррозии) металла и установления механизма процесса коррозии металла совпадение величины рассчитанного таким методом коррозионного тока /э = х со значением /опытн. полученным непосредственным определением коррозионных потерь металла (I из Ат), подтверждает электрохимический механизм процесса расхождение этих значений, когда /э = х < /опыта указывает на наличие растворения металла по неэлектрохимическому, т. е. химическому механизму. [c.286]

Одно из принциниальных различий между этими двумя механизмами коррозии металлов заключается в том, что при электрохимической коррозии одновременно происходят два процесса окислительный (растворение металла на одном участке) и восстановительный (выделение катиона из раствора, восстановление кислорода и других окислителей на другом участке металла). Например, в результате растнорения цинка в серной кислоте образуются ионы цинка и выделяется газообразный водород при действии воды железо переходит в окисное или гидроокис-ное состояние и восстанавливается кислород с образованием гидроксильных ПОПОВ. При химической коррозии разрушение металлической пoвeJЗXнo ти осуществляется без разделения на отдельные стадии и, кроме того, продукты коррозии образуются непосредственно на тех участках поверхности металла, где происходит его разрушение. [c.6]

Необходимо учитывать, что при разложении амальгам в щелочных растворах на скорость процесса влияет загрягдаение раствора катионами, извлекаемыми щелочами из стекла ячейки (В. Н. Коршунов). Поэтому опыты проводят в ячейке из полистирола. До рН Ю закономерности разложения амальгам в чистых условиях полностью соответствуют электрохимическому механизму. При рН>10 скорость разложения амальгам не зависит от pH раствора. Такое явление может наблюдаться при химическом и электрохимическом механизмах растворения амальгамы с одновременным разрядом молекул воды. Однако в отсутствие загрязнений скорость разложения амальгам оказывается пропорциональной Сме (рис. 184), причем тангенс угла наклона прямых с—Сме может быть различным для амальгам разных металлов. Если в ячейку добавляется стеклянный порошок, то скорость разложения амальгамы возрастает, а зависимость от с е искривляется и приближается к характерной для электрохимического механизма. Визуально при этом можно было наблюдать на поверхности амальгамы островки энергичного выделения пузырьков водорода. При механическом удалении островков ток растворения амальгамы падает, и снова наблюдаются закономерности, свойственные химическому механизму разложения амальгам. Химический механизм подтверждается также при измерении зависимости от lg 1. В соответствии с уравнением [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология