Кадмий перенапряжение водорода

Такие же соотношения действительны и для растворов хлоридов аналогичная картина наблюдается и для кадмия, перенапряжение водорода на котором выше, чем на цинке. [c.269]

Выделение водорода по схеме (19.8) — (19.9) наиболее вероятно при электролизе щелочных растворов или концентрированных растворов солей щелочных металлов и на катодах с высоким перенапряжением водорода (ртуть, свинец и др.). На внедрение щелочных металлов в катоды из свинца и кадмия указывают некоторые факты, установленные при изучении процессов электровосстановления органических соединений. Для металлов с низким перенапряжением водорода вторичное выделение водорода представляется менее вероятным. Однако некоторые исследователи полагают, что и при образовании водорода на платиновых катодах вся совокупность опытных данных лучше всего объясняется схемой (19.8) —(19.9). [c.396]

Эти соображения, высказанные Л. И. Антроповым, привели его к заключению о существовании двух крайних групп металлов с различным механизмом перенапряжения водорода. К первой нз них относятся металлы групп платины и железа, обладающие высокой адсорбционной способностью по отношению к водороду. На этих металлах стадия рекомбинации должна играть решающую роль в кинетике катодного выделения водорода. Вторая группа включает ртуть, свинец, кадмий и другие металлы, почти не адсорбирующие водород. На металлах второй группы кинетика выделения водорода определяется стадией разряда. [c.412]

При контакте магния с другими металлами скорость коррозии магния определяется величиной перенапряжения водорода иа этих металлах. Такие металлы, как железо, никель, медь, имеющие низкое перенапряжение водорода, сильно понижают коррозионную стойкость магния менее опасны контакты магния с металлами, имеющими высокое перенапряжение водорода (свинец, цинк, кадмий). [c.274]

Вследствие э фго осадки цинка и кадмия из простых растворов получаются крупнозернистыми. Высокое перенапряжение водорода на обоих металлах обеспечивает возможность их катодного осаждения с высокими выходами по току. Так, сопоставление потенциалов цинка и водорода при 300 А/м (0,03 А/см ) показывает, что цинк выделяется преимущественно до начала выделения водорода [c.267]

Электрохимические свойства марганца и электродные реакции. По электрохимическим свойствам марганец относится к той же группе металлов, что и цинк и кадмий, т. е. к металлам с малым перенапряжением и высоким тюком обмена (см. табл. IX-1), поэтому марганец склонен к образованию крупнозернистых осадков, к дендритообразованию. Достаточно высокое перенапряжение водорода на марганце все же не обеспечивает отрицательного потенциала выделения водорода и только при pH = 2 и более марганец удается выделить на катоде [c.280]

Существенно на скорость выделения водорода влияет природа катодных участков. Некоторые металлы, например платина, кобальт, никель и др., катализируют выделение водорода, и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия с выделением водорода может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве. Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк, не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно. Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного металла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 22). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, а следовательно, и больше скорость коррозии. Чем выше перенапряжение, тем меньше и скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, тем ниже скорость коррозии металла. Таким образом, скорость коррозии с выделением водорода может быть замедлена снижением температуры и уменьшением концентрации ионов Н , очисткой металла от примесей, катализирующих выделение водорода, а также изоляцией поверхности металла. Перемешивание раствора практически не влияет на скорость выделения водорода. [c.216]

Этот метод не может быть также применен при исследовании УСЛОВИЙ осаждения таких металлов, как цинк, кадмий, никель и др., которое обычно осложняется совместным разрядом ионов водорода. Следует иметь в виду, что величина перенапряжения водорода на ртути и на твердых электродах различна. Таким об разом, для суждения о кинетике разряда ионов металла целесообразно электродные процессы изучать на твердых электродах а в условиях, максимально приближенных к реальным. [c.252]

Большое перенапряжение водорода на ртути позволяет работать в широком диапазоне потенциалов и выделять большое число металлов, образующих амальгамы. Схема ячейки для электролиза на ртутном катоде приведена на рис. 29. Без регулирования потенциала рабочего электрода в 0,1 н. серной кислоте осаждаются железо, медь, никель, кобальт, цинк, германий, серебро, кадмий, индий, олово, хром, молибден, свинец, висмут, селен, теллур, ртуть, золото, платина, иридий, родий и палладий. Плохо осаждаются марганец, рутений, мышьяк и сурьма. Полностью остаются в рас- [c.59]

Значительное перенапряжение водорода на кадмии делает возможным осаждение металла в кислом растворе с приемлемым выходом по току. Отработанный электролит содержит 50—80 г/л свободной Н .504 И 25—100 г/л Сс1. [c.73]

Наилучщие выходы адиподинитрила получены на металлах, обладающих высоким перенапряжением водорода, —на свинце, кадмии, а также на графите. Е1 настоящее время предпочтение отдают -кадмиевому катоду, на котором удается получать устойчивый выход адиподинитрила в течение длительного периода эксплуатации. [c.212]

Электрохимические свойства цинка и кадмия и электродные реакции. По электрохимическим свойствам (табл. 4.2) цинк и кадмий относятся к группе металлов, выделяющихся на катоде при сравнительно малом перенапряжении и обладающих высоким током обмена. Вследствие этого осадки цинка и кадмия из простых растворов получаются крупнозернистыми. Высокое перенапряжение водорода на обоих металлах обеспечивает возможность их катодного осаждения с высокими выходами по то- [c.379]

Степень допускаемого обеднения электролита по ионам кадмия и обогащения его по серной кислоте зависит от содержания в растворе ионов цинка, меди и других примесей. При слишком сильном обеднении электролита по ионам кадмия и высоком содержании цинка (до 80 г/л) потенциал разряда ионов кадмия приближается к потенциалу разряда цинка и на катоде начинает выделяться также и цинк. При нормальных условиях выход кадмия по току высок и достигает 85—90% несмотря на низкие плотности тока (30—200 А/м ). Это связано с высоким перенапряжением водорода на кадмии. Благодаря применению нерастворимых анодов из сплава свинца с 1 % серебра напряжение на кадмиевых ваннах достигает 2,5—3,0 В, а расход энергии 1200—1500 кВт-ч/т металла. Катоды изготовляют из алюминия. [c.394]

Контактно выделившийся металл не образует сплошного покрытия, а присутствует на поверхности в виде отдельных островков типа коралловых атоллов с просветами между ними, частично заполненными единичными адатомами. Подобная картина наблюдается и при контактном выделении ряда других металлов — кадмия, свинца, таллия. Такой осадок не создает замкнутых препятствий анодному растворению основного металла, повышая в то же время перенапряжение водорода. В соответствии с этим падает и скорость коррозии [c.85]

С повышением катодной плотности -тока (табл. 36) содержание никеля в осадке увеличивается, поскольку перенапряжение водорода на никеле меньше, чем на кадмии. Повышение pH электролита приводит к увеличению содержания никеля в сплаве и т к (табл. 37). При повышении температуры электролита содержание никеля в сплаве падает, при 20 С оно равно 50%, а при 60 С - 16,5%. [c.179]

Как видно, перенапряжение водорода может достигать значительных величин. Перенапряжение водорода имеет большое значение для электролиза оно позволяет выделить многие металлы, стоящие в ряду напряжения до водорода, например цинк, кадмий, никель и др. . [c.134]

Ртутный капающий электрод обладает рядом ценных свойств и поэтому часто применяется в полярографии. Равномерное капание ртути обеспечивает протекание электрохимического процесса на постоянно обновляющейся чистой поверхности, состояние которой не зависит от предшествующих измерений. Результаты измерений хорошо воспроизводимы. Благодаря высокому перенапряжению водорода на ртути на ней можно восстанавливать и определять многие металлы, стоящие в ряду напряжения до водорода цинк, кадмий,свинец и др. [c.152]

Перенапряжение водорода облегчает задачу выделения металлов и позволяет выделять некоторые электроотрицательные металлы из кислых растворов в том случае, когда перенапряжение водорода на этих металлах достаточно велико. К таким металлам относятся, например, кадмий, цинк. Особенно велико перенапряжение водорода при выделении его на ртутном катоде. [c.279]

Эта теория, созданная М. Фольмером и Эрдей-Грузом и развитая А. Н. Фрумкиным, была подтверждена многочисленными экспериментальными материалами для случая разряда ионов водорода на металлах с высоким перенапряжением водорода (таких, как ртуть, циНк, кадмий, индий, таллий, свинец и др.). [c.88]

Значения константы а, приведенные в табл. 4, показывают, что перенапряжение водорода является наибольшим у таких металлов, как свинец, кадмий, цинк, таллий и олово, и наименьшим — у платины, вольфрама, кобальта и никеля. Промежуточное положение занимают железо, серебро и медь. Следовательно, на первых металлах катодная реакция восстановления водорода идет с большими затруднениями. На платине же и никеле разряд ионов водорода происходит гораздо легче. Каждый лежащий ниже в таблице металл, будучи введенным в состав впереди стоящего металла, усиливает коррозию основного металла, если только не возникнет новая фаза, обладающая повышенным перенапряжением. Вследствие пониженного перенапряжения водорода на примеси реакция восстановления водорода будет в основном протекать на этой примеси и притом со значительной скоростью, это и вызовет ускорение сопряженной анодной реакции ионизации металла, т. е. приведет к разрушению металлической структуры. [c.18]

Перенапряжение водорода на многих технически важных металлах было в широком диапазоне плотностей тока изучено в работе Печерской и Стендер [11]. Полученные авторами результаты представлены в табл. 6. Они хорошо описываются уравнением прямой Г1к = + Ь 1п к Коэффициент Ь для большинства металлов оказался близким к 0,10— 0,11, и лишь для цинка, кадмия и германия были получены более высокие значения. [c.28]

N1 0,004 Si. Металлы с более высоким перенапряжением водорода — свинец, цинк, кадмий и электрохимически отрицательные металлы — марганец, алюминий, литий и др. менее опасны в этом отношении (рис. 99). [c.272]

Примеси кадмия, свинца и ртути уменьшают растворимость технического цинка в кислотах, так как повышают перенапряжение водорода на активных примесях. Наоборот, примеси к цинку железа, никеля, меди и благородных [c.292]

Наибольший интерес представляют выяснение механизма реакции 3 и вопрос о том, какая из реакций (а или б) скоростьопределяющая. Показано, что на ртути, свинце и кадмии, т. е. на металлах с высоким перенапряжением водорода — скоростьопределяющей стадией является замедленный разряд ионов водорода 3 (б). На других металлах, таких, например, как платина или родий, протон разряжается более быстро и стадия разряда не является медленной 3 (а). На металлах с промежуточным значением перенапряжения, например на никеле или золоте, протон [c.177]

Э. п. проводят в ячейках с электродами, выполненными из различных металлов аноды — из платины, графита, стали, катоды — из платины, алюминия, ме-/ди, стали, ртути, свинца, железа, цинка, кадмия, никеля и др. Материал катода сильно влияет на скорость образования полимера. Установлено, что наиболее активны материалы с большим перенапряжением водорода. С увеличением пористости электрода скорость [c.478]

Так как цинк очень электроотрицателен и выделение его возможно только в силу большого перенапряжения водорода на цинке, то раствор не должен содержать ионов более электроположительных металлов. Последние, выделяясь на катоде, снижают перенапряжение, выделение же водорода на кристалликах посторонних металлов приводит к пористости осадка цинка. Отсюда строгие требования к чистоте электролита. Допустимо содержание в электролите не более 1 мг/л сурьмы, 1 мг/л кобальта и никеля (вместе), по 10—12 мг/л меди, мышьяка и кадмия, 30 мг/л железа. [c.550]

Изготовление отрицательного электрода. Для обеспечения необходимой коррозионной стойкости цинка, соприкасающегося в сухих элементах с электролитом, он не должен содержать примесей, образующих вредные короткозамкнутые пары. Поэтому обычно применяют металл, содержащий не менее 99,94% цинка. Примеси металлов, перенапряжение водорода на которых велико, не оказывают вредного влияния. Иногда даже рекомендуется применять цинк, содержащий 0,3% Сё и 0,3% РЬ, так как кадмий повышает ко ррозионную стойкость цинка, а свинец облегчает при прокатке получение металла с более равномерной структурой. Устойчивость цинка заметно возрастает в присутствии ртути. Поэтому в производстве цинковых электродов их, как правило, подвергают амальгамированию. [c.33]

Р азряд ионов водорода на зеркальной поверхности ртути требует значительно большего напряжения, чем разряд на платине. Так, на платиновых электродах водород выделяется (из раствора кислоты) при напряжении 1,7 в, а на ртутном катоде это напряжение возрастает до 2,5 в и больше. Таким образом, перенапряжение водорода при выделении его на ртути очень велико. В связи с этим на ртутном катоде легко осаждается ряд электроотрицательных металлов (цинк, кадмий, висмут и др.). Это осаждение происходит без выделения водорода, которое в случае твердых электродов приводит к получению губчатых осадков и затрудняет количественное выделение этих металлов. [c.249]

Хотя перенапряжение водорода на кадмии весьма велико, тем не менее осаждение кадмия из его кислой сернокислой соли сопровождается выделением некоторого количества водорода, которое становится особенно заметным, когда концентрация кадмия падает до 0,25-н. (14,05 г/л), а концентрация серной кислоты возрастает до 4-щ. Это можно идеть из данных рис. 231, на [c.498]

Большое положительное значение перенапряжения можно показать на примере электрохимического выделения водорода. Электродные потенциалы цинка, кадмия, железа, никеля, хрома и многих других металлов в ряду напряжения имеют более отрицательную величину равновесного потенциала по сравнению с потенциалом водородного электрода. Благодаря перенапряжению водорода на указанных выше металлах при электролизе водных растворов их солей происходит перемещение водорода в ряду напряжений в область более отрицательных значений потенциала и - становится возможным выделение многих металлов на электродах совместно с водородом с большим выходом металла по току . Так, выход по току при электролизе раствора 2п504 более 95%. Это широко используется в гальванотехнике при нанесении гальванических покрытий и в электроанализе. Изменением плотности тока и материала катода можно регулировать перенапряжение водорода, а значит и восстановительный потенциал водорода и реализовать различные реакции электрохимического синтеза органических веществ (получение анилина и других продуктов восстановления из нитробензола, восстановление ацетона до спирта и др.). Перенапряжение водорода имеет большое значение для работы аккумуляторов. Рассмотрим это на примере работы свинцового аккумулятора. Электродами свинцового аккумулятора служат свинцовые пластины, покрытые с поверхности пастой. Главной составной частью пасты для положительных пластин является сурик, а для отрицательных — свинцовый порошок (смесь порошка окиси свинца и зерен металлического свинца, покрытых слоем окиси свинца). Электролитом служит 25—30% серная кислота. Суммарная реакция, идущая при зарядке и разрядке аккумуляторов, выражается уравнением [c.269]

Знак + относят к анодному перенапряжению, а знак — — к катодному. Константа Ь зависит от природы реакции и температуры и при 298 К обычно имеет значение 0,03—0,15 (ча-. ще всего 0,10—0,12). Константа а зависит от природы реакции, материала электрода, состава раствора и температуры. Как видно из уравнения (VII.20), а=ЛЕ,л при 1=1. Константы а и Ь определяют из графиков зависимости поляризации от логарифма плотности тока (рис. VII.7). Кривая ДEэл==/(lgO отсекает на оси ординат (lgI =0) значение а, а тангенс угла наклона прямой а равен константе Ь. В табл. VII.3 приведены значения а и Ь для реакции катодного выделения водорода на различных металлах. Минимальное водородное перенапряжение в кислых растворах наблюдается на платине и палладии, максимальное перенапряжение — на свинце, ртути и кадмии. Перенапряжение изменяется при замене кислых растворов на щелочные. [c.206]

Высокое перенапряжение водорода иа ртути, свинце, кадмии позволяет использовать эти металлы в качестве электродов (или покрытий электэодов) для выделения металлов более электроотрицательных, чем водород. Ввиду высокого перенапряжения кислорода [c.211]

Как видно из таблицы, свинец, кадмий, щшк,. олово имею перенапряжение водорода более значительное, чем железо. Сильное наводорожи- [c.71]

Рассмотрим назначение компокентов электролитов. Хлорид аммония участвует в токообразующей реакции, обеспечивает электропроводность электролита, а также вследствие буферных свойств растворов NH4 I стабилизирует pH электролита при невысоких плотностях тока. Хлорид кальция снижает температуру замерзания электролита. Он обязательно используется в рецептурах для ХИТ, работающих при низких температурах до —40°С хлорид цинка ускоряет загустевание электролита и предохраняет пасту от гниения. Сулема Hg b является ингибитором коррозии цинка. Контактно восстанавливаясь на нем до металлической ртути, она амальгамирует поверхность цинка, в результате увеличивается перенапряжение водорода и снижается скорость саморазряда. Следует отметить, что ввиду токсичности соединений ртути ведутся поиски других способов защиты цинка от коррозии. Рекомендованы органические ингибиторы коррозии, а также использование более стойких сплавов цинка со свинцом и кадмием. Сульфат хрома является дубителем и способствует упрочнению пасты. Бк хромат калия служит ингибитором коррозии цннка. Крахмал (250 г/л) является загустителем. [c.70]

Перенапряжение водорода на электроде играет важную роль при восстановлении в протонных растворителях, так как оно определяет, насколько отрицательным может быть значение потенциала, при котором еще не происходит восстановления среды— процесса, конкурирующего с восстановлением исходного вещества. Металлы обычно делят на группы с низким, средним и высоким перенапряжением водорода. К первой ipynne относится платинированная платина, ко второй — гладкая платина, никель, медь, к третьей — олово, снинец, кадмий, ртуть. Пере-напряжеине водорода на различных материалах зависит от плотности тока, при которой его измеряют. [c.182]

Роль материала катода очень велика, хотя далеко не всегда может быть объяснена н, тем более, предсказана В протоноДо-норных растворителях приходится считаться с реакцией выделения водорода, приводящей к снижению выхода по току в процессе восстановлеиня галогенорганического соединения В соответствии с этим в протонодонорных средах эффективнее катоды с высоким перенапряжением водорода (ртуть, свинец, цинк, кадмии, графит) в апротонных растворителях различия в поведении Металлов с высоким и низким перенапряжением водорода сглаживаются, если не исчезают вовсе. В любых растворителях возможна предшествующая химическая реакция с материалом электрода. Образование металлорганических соединений (как до, так и после переиоса электрона) в сильной степени обусловлено природой металла электрода для предотвращения этой реакции, по-видимому, удобнее всего использовать катоды нз графита или стеклоуглерода. Скорость восстановления галоген-замещеиных соедниепин, как уже отмечалось, зависит от природы металла электрода (см., иапример, [186—189]). [c.284]

В 1СИСЛЫХ средах цинк корродирует с водородной деполяризацией. На скорость коррозии цинка существенно влияют даже незначительные примеси других металлов. Примеси кадмия, свинца, алюминия не влияют на скорость коррозии. Примеси с низким перенапряжением водорода, например, железо, медь в концентрации 0,002-0,005 % увеличивают скорость коррозии цинка в 10 и более раз. [c.217]

Материал катода. Скорость и степень восстановления, а иногда и тип продукта зависят от природы материала катода. На стр. 317 указывалось, что более полное и быстрое восстановление обычно происходит на катодах с высоким перенапряжением водорода. Во многих случаях, однако, перенапряжение водорода не является решающим фактором. При электролитическом восстановлении нитробензола до анилина очень хорошие выходы получены на катоде из никелевых проволок и при использовании в качестве като- тита соляной кислоты [53]. Кадмий, цинк, свинец и ртуть являются активными катодами для восстановления метилпроиилкетона до пентана [541. Олово и алюминий, представляющие собой катоды с высоким перенапряжением водорода, практически неактивны. Бензойная кислота восстанавливается в бензиловый спирт только на катодах из свинца и кадмия 155], а К,М-диметил-валерамид восстанавливается до Ы,М-диметиламиламина только на свинце 156] (исследовано П катодов). [c.326]

Общей для всех металлов трудностью является наблюдаемая на опыте дисперсия импеданса электрода с частотой. Следует различать два случая в зависимости от того, входят или не входят в состав емкости, подлежащей измерению, емкостные компоненты фарадеевского импеданса процессов разряда иона водорода и выделения кислорода (образования соответствующих пленок). Фарадеевский импеданс не создает помех изучению металлов, на которых перенапряжение водорода велико. Согласно Фрумкину [41], к числу таких металлов относятся кадмий, свинец, таллий и цинк. В этом случае частотная зависимость на гладких электродах снижается до минимума, что наблюдалось, например, при плавлении висящей капли металла в инертной атмосфере [47, 48, 51, 71, 87]. Как было показано Лейкис и Кабановым [73] и Тза Чюань-синем и Иофа [81], монокристаллам также может быть свойственна лищь незначительная частотная зависимость (рис. 59 и 60). Эти замечания остаются справедливыми и для металлов типа платины, на которых образуются адсорбированные слои водорода и кислорода. Однако в последнем случае даже на электродах с гладкой поверхностью сохраняется, конечно, частотная зависимость, соответствующая фарадеевскому импедансу. [c.143]