Свинец перенапряжение водорода

Возникновение прочных адсорбционных связей с ионами водорода, что характерно для таких металлов, как платина и палладий, ведет к резкому снижению энергии активации процесса разряда. Поэтому перенапряжение водорода на этих металлах очень незначительно. На металлах же, для которых адсорбционное взаимодействие не характерно (ртуть, свинец), перенапряжение водорода очень велико. [c.277]

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]

Как упоминалось выще, N1 и Со относятся группе металлов с низким перенапряжением выделения водорода на них. Что -касается РЬ, 5п, Сс1, то перенапряжение водорода на этих металлах весьма значительно. Поэтому их электролиз можно вести и при pH = 1. Напри/ме р, -свинец в кислых растворах ведет себя как электроположительный металл. Сульфат свинца слабо растворим, его концентрация в воде при 25° С равна 1,5- 10 г-моль л. Но и при столь малой концентрации свинец осаждается на катоде из насыщенного раствора сульфата в губчатой форме с практически теоретическим выходом по току. [c.44]

Из рекомбинационной теории следует, что величины перенапряжения водорода на разных металлах должны зависеть от способности металла быть катализатором для реакций типа гидрирования. Естественно ожидать, что чем лучшим катализатором для подобных реакций является данный металл, тем легче будет протекать на нем диссоциация На на атомы, а следовательно, и рекомбинация, и тем меньшей будет величина перенапряжения. Такая зависимость действительно наблюдается. Так, на электродах из платины, палладия, вольфрама, никеля и других металлов, являющихся хорошими катализаторами для реакций гидрирования, перенапряжение меньше, чем на таких металлах, как олово и свинец, имеющих малую адсорбционную и каталитическую активность. [c.399]

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]

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]

Если исходить из того, что свинец активнее водорода, то в первую очередь должен идти разряд ионов Н+, но из-за высокого перенапряжения водорода этот процесс сильно замедлен и образование свинца преобладает [c.359]

По значениям перенапряжения водорода титан, цирконий, ниобий и тантал занимают промежуточное положение между металлами платиновой группы (с малым перенапряжением) и такими металлами, как свинец и ртуть (с высоким перенапряжением). По активности катодов при электровосстановлении некоторых органических кислот титан, ниобий и тантал ближе к металлам платиновой группы, в то время, как цирконий отличается более высоким перенапряжением и большей активностью в процессах электровосстановления органических кислот [50]. [c.242]

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]

Таким образом, хотя стандартный потенциал для водорода имеет более положительное значение, чем потенциал свинца, при напряжении источника от 1,85 до 1,9 В из кислого раствора будет в первую очередь осаждаться свинец (из-за перенапряжения водорода). [c.425]

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]

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]

В качестве катодов с высоким перенапряжением водорода могут использоваться амальгамированные свинец, цинк, олово, медь. [c.13]

Свинец и ртуть, на которых перенапряжение водорода значительно выше, чем у цинка, не оказывают вредного влияния. Наоборот, ртуть предохраняет цинк от коррозии. Она покрывает поверхность цинка тонким слоем амальгамы и, повидимому, таким образом изолирует примеси от электролита. [c.60]

Влияние материала электрода иногда приписывают только величине перенапряжения водорода на нем. Действительно, на металлах с высоким водородным перенапряжением реакции восстановления часто идут полнее. Кроме того, на таких электродах легче могут быть достигнуты потенциалы, при которых происходит носстановление трудно восстанавливаемых соединений. Однако в общем случае прямого параллелизма между водородным перенапряжением на электродном материале (его катодным потенциалом) и его активностью по отношению к реакциям электровосстановления не существует. Более того, оказывается, что некоторые соединения лучше восстанавливаются на катодах с низким перенапряжением и хуже или даже вообще не восстанавливаются на металлах с высоким водородным перенапряжением. Такое избирательное электровосстановление органических соединений представляет собой распространенное явление (Л. И. Антропов, 1951). Примеры избирательного восстановления приведены в табл. 21.1. На катодах с низким перенапряжением — платине и никеле (особенно в форме черни или губки) —преимущественно восстанавливаются изолированные ненасыщенные связи в органических соединениях жирного ряда и двойные связи в бензольном кольце. В то же время эти связи практически ке гидрируются на катодах, обладающих высоким водородным перенапряжением, таких, например, как ртуть или свинец. Напротив, полярные группы — карбонильная и карбоксильная — восстанавливаются на катодах с высоким перенапрям ением водорода и не затрагиваются на катодах с низким перенапряжением. Исключение составляют нитро- и нитрозо- [c.432]

Перенапряжение водорода зависит от pH раствора, концентрации раствора электролита, от наличия или отсутствия в растворе иоверхиостио-активных веществ, температуры и др. При повышении температуры иеренапряженне водорода снижается, что указывает иа облегчение водородной деполяризации. Для металлов с высоким перенапряжением (свинец, ртуть и др.). Это снижение составляет ириблпзительио 2—4 мв на градус. [c.44]

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]

На металлах, растворяющих водород, наблюдается наименьшее значение перенапряжения водорода Из данных, приведенных в табл. И, видно, что при выделении ислорода на платиновых металлах перенапряжение имеет наиболее высокие значения и наиболее низкие на металлах железной группы. Выделение кислорюда возможно тюлько на пассивных электродах, не растворяющихся в данных условиях при анодной поляризации (платиновые металлы и золото в кислотах, растворах солей и щелочей). В щелочах и карбонатах стоек никель и менее устойчиво железо. В растворах сульфатов и серной кислоты, а также в хроматах устойчив свинец и его сплавы, содержащие до 12 /о сурьмы. Графитовые аноды стойки в конденсированных хлоридах. Весьма стойки аноды из плавленой магнитной закись-окиси железа— магнетита. [c.38]

В качестве материалов для генераторных электродов могут быть использованы платина, золото, серебро, ртуть, амальгамы, графит и иногда вольфрам, медь, свинец, хром и пр. Наиболее часто применяются платина и ртуть платина более пригодна для анодных процессов, а для катодных процессов — в тех случаях, когда электропревращение вещества протекает при более положительных значениях потенциала электрода, чем выделение водорода (из-за малого перенапряжения водорода иа платине). На ртутном электроде можно осуществить почти все катодные процессы благодаря большому перенапряжению водорода на нем. Однако из-за легкости анодного растворения ртути проведение электролиза при несколько более положительных значениях потенциала, чем потенциал НВЭ, недопустимо. Таким образом, эти два электрода дополняют друг друга. [c.208]

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

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]

Ридер и Нильсен [236] исследовали влияние на перенапряжение водорода различных ядов для катализаторов, чтобы количественно определить, насколько это влияние ядов на перенапряжение совпадает с обнщм предполагаемым значением активных поверхностных участков в гетерогенном катализе [291]. Пользуясь в качестве электродного материала платинированной платиной и никелем, покрытым никелевой чернью, и применяя в качестве ядов ртуть, мышьяк, свинец и медь, они нашли, что при электролитическом получении водорода и при обыкновенном гетерогенном катализе с твердыми катализаторами увеличению активной поверхности следует приписывать одинаковое значение. [c.406]

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]

Очень большое число различного рода органических веществ действует как ингибиторы при катодном выделении водорода. Левина и Заринский обнаружили сильное влияние на перенапряжение водорода крановой смазки и лимонного масла, после чего была введена методика с использованием несмазанных кранов с ртутным уплотнением и нред-электролиза для обеспечения чистоты электролита. Позднее Ванюковой и Кабановым , Бокрисом и КонвеемФишером, Эльзе и Хайлингом и Хилсоном было исследовано действие большого числа нейтральных органических веществ на платину, золото, ртуть, железо, никель, свинец и воль- [c.600]

Не менее чувствительным к содержанию примесей оказывается и цинк, что хорошо иллюстрируется кривьши, характеризующими зависи.мость скорости коррозии цинка в серной кислоте от содержания в металле примесей, из которых роль структурной неоднородности выступает особенно четко (рис. 47). Такие металлы, как медь, железо и сурьма, обладаюдие низким перенапряжением водорода, сильно увеличивают коррозию цинка. Свинец и ртуть, обладающие вы oким перенапряжением, наоборот, замедляют коррозию цинка. [c.86]

Из-за высокого перенапряжения водорода на свинце скорость его взаимодействия с кислотами невелика. Кроме того, в кислой среде на поверхности свинца нередко образуются труднорастворимые соли, что, как известно, может практически приостановить реакцию. Ввиду этого разбавленные Н2ЗО4 и НС1 на свинец почти не действуют. В концентрированных же Н23 04 и НС1 он постепенно растворяется. Энергично происходит взаимодействие с разбавленной НКОз. Действуют на него в присутствии кислорода воздуха и те органические кислоты (например, уксусная), свинцовые соли которых хорошо растворимы. [c.272]

Германий несколько более активен, чем кремний, и растворяется в концентрированных Н2804 и НЫОз. Олово и свинец растворяются во многих кислотах и быстро реагируют с галогенами. Они медленно взаимодействуют с холодной щелочью, но быстро растворяются в горячей, образуя станниты и плюмбиты. Олово часто ведет себя как металл, более благородный и инертный, чем это можно ожидать на основании его стандартного потенциала —0,13 В. Пониженная химическая активность может быть обусловлена высоким перенапряжением водорода и в некоторой степени нерастворимой поверхностной пленкой. Так, олово не растворяется в разбавленной серной кислоте и концентрированной НС1. [c.319]

Влияние условий электролиза.. Для электровосстановления этиленовых соединений, содержащих активированную кратную, угле-род-углеродную связь, на металлах с низким передапряжением водорода необходимо соблюдать те же условия ведения процесса, что и при восстановлении соединений с йзолированными двойными связями (см. 3.2). Однако эти соединения восстанавливаются также и на металлах с вызоким перенапряжением водорода. Наилучшими электродными материалами из этой группы металлов являются свинец и ртуть. [47—49]. Электроды из металлов с высоким перенапряжением водорода более длительное время сохраняют свою активность, чем электроды из металлов-катализаторов. [c.90]

Лактоны практически не восстанавливаются на твердых металлах как с высоким, так и с низким перенапряжением водорода (свинец, олово, цинк, никед >, медь). Имеются указания об электровосстановлении лактонов на амальгамированных оловянном, цинковом, медном и никелевом катодах, но активность этих катодов быстро падает с течением времени. Возможно использование также катода из амальгамиров 1Нного серебра. [c.135]

Восстановление по карбонильной группе осуществляется в водных или водно-спиртовых сильнокислых растворах на металлах с высоким перенапряжением водорода. Наилучшим катодным материалом является свинец, приготовленный по Тафелю. Восстановление ведется в водно-спиртовом растворе серной кислоты. В этих условиях восстанавливаются только амиды ароматических кислот. При удалении феиильного остатка от карбонильной группы хотя бы на один углеродный атом восстановительная активность резко падает. [c.138]

Так как для восстановления алкиларсиновых кислот (I) требу ются достаточно отрицательные потенциалы, электролиз необхо димо вести на катодах с высоким перенапряжением водорода. Для осуществления этого процесса чаще других катодных материалов применяют амальгамированный цинк или свинец. При электролизе в слабокислых растворах основными продуктами восстановления являются арсины (IV) в щелочных ийи сильнокислых растворах восстановление заканчивается на стадии арсенового соединения (П1). Во избежание образование побочных продуктов электролиз проводят при пониженной температуре без доступа воздуха. [c.189]

Известные предположения о наиболее вероятном механизме выделения водорода на разных металлах можно высказать на основании общих положений электрохимической кинетики в применении к данной электродной реакции. Так, было предположено, что при увеличении теплоты адсорбции водородных атомов на катодном металле вероятность замедленного разряда падает, а замедленной рекомбинации растет. Это связано с различным влиянием изменения теплоты адсорбции водородных атомов на скорость разряда и на скорость рекомбинации. Как следует из потенциальных кривых (см. рис. 79), энергия активации разряда уменьщается с ростом теплоты адсорбции. Энергия активации процесса рекомбинации, напротив, увеличивается с упрочнением связи между металлом и поверхностными атомами водорода, количественной характеристикой которой является теплота адсорбции. В то же время увеличение теплоты адсорбции должно повышать поверхностную концентрацию атомов водорода, а следовательно, увеличивать скорость рекомбинации, т. е. приводить к обратному эффекту. В результате наложения этих двух противоположных эффектов скорость рекомбинации может уменьшаться или увеличиваться с ростом теплоты адсорбции, но ее ускоряющее влияние должно быть всегда меньше, чем в случае разряда. Хотя опытные данные по теплотам адсорбции водорода на металлах малочисленны и противоречивы, тем не менее они позволяют утверждать, что на ртути, цинке и кадмии. теплоты адсорбции водорода значительно меньше, чём на металлах платиновой группы и семейства железа. Следовательно, на ртути, например, условия более благоприятны для замедленного протекания разряда, а на никеле — для замедленной рекомбинации. Эти соображения, высказанные Антроповым в 1949 г., привели его к заключению о существовании двух крайних групп металлов с различным механизмом перенапряжения водорода. К первой из них относятся металлы платиновой и железной групп, обладающие высокой адсорбционной способностью по отношению к аедороду. 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 водоро- [c.442]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология