Ртуть, выделение водорода

Представление о том, что на ртути выделение водорода совершается по механизму Фольмера — Гейровского (замедленный разряд с последующей электрохимической десорбцией водородных атомов) разделяется в настоящее время большинством электрохимиков. Необходимо однако отметить, что по Кобозеву, который отрицает возможность замедленного протекания разряда, перенапряжение водорода на ртути является результатом избыточной энергии свободных водородных атомов, эмитируемых с ее поверхности. Эмиссия свободных водородных атомов — это, по Кобозеву, наиболее эффективный путь отвода атомов водорода с поверхности любого металла, слабо адсорбирующего водород. Количественные расчеты, проведенные Фрумкиным и его сотрудниками, не подтверждают взглядов Кобозева. [c.374]

Однако если скорость отвода выделяемого металла в глубь ртути недостаточна, то происходит обогащение поверхности ртутного катода выделяемым металлом либо появляется металлическая фаза на поверхности ртути, на которой начинается с высокой скоростью процесс разряда водорода, так как в отличие от ртути выделение водорода на большинстве металлов идет с низким перенапряжением. [c.164]

И связанного с этим уменьшения потенциала пары 2Н+/Н2 предупредить выделение водорода при электролизе можно также, проводя электролиз с ртутным катодом. Перенапряжение водорода на ртути особенно велико (около —1 в), поэтому применение ртутного катода дает возможность количественно выделять многие металлы, которые нельзя осадить на платине вследствие выделения водорода. Другое преимущество ртутного катода заключается в том, что выделяющиеся металлы образуют с ртутью амальгамы— разбавленные растворы этих металлов в ртути, и значительно меньше переходят в раствор (т. е. окисляются), чем эти же металлы в чистом виде. Вследствие этого на ртутном катоде можно выделить (при низкой концентрации Н+-ионов) даже щелочные металлы. Большое значение имеет применение ртутного катода для отделения Ре + и ряда других катионов от А1 +, Цз+ и т. д. [c.436]

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]

Рис. 19.3. Влияние температуры на ход прямых т]—1 / при выделении водорода на ртути

При заданном перенапряжении зависимость скорости выделения водорода от температуры описывается уравнением (17.120). Энергия активации реакции выделения водорода, рассчитанная по этому уравнению, зависит от перенапряжения водорода. С его увеличением она уменьшается в первом приближении по линейному закону. Экстраполированные до нулевого перенапряжения энергии активации зависят от природы металла и состава раствора. Так, при выделении водорода из кислых растворов, не содержащих поверхностно-активных веществ, энергия активации выделения водорода на ртути составляет около 92 кДж-моль-, на вольфраме— 67 кДж-моль . [c.402]

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]

Эти общие заключения о природе перенапряжения на разных металлах подтверждаются в общих чертах соответствием между наиболее важными следствиями из теории перенапряжения водорода и данными, полученными при экспериментальном изучении кинетики выделения водорода. Так, на поверхности ртути в области потенциалов катодного выделения водорода ни одним из методов не удается обнаружить заметных следов адсорбированного атомарного водорода. Следовательно, стадия его удаления не является лимитирующей. Предлогарифмический коэффициент Ь на ртути близок к 0,12. При учете ничтожно малого заполнения поверхности ртутного катода адсорбированным атомарным водородом такое значение величины Ь не может быть получено из теории замедленной рекомбинации. Экспериментальные данные по влиянию состава раствора и pH на перенапряжение при выделении водорода на ртути также лучше всего согласуются с предположением о замедленности разряда на свободных участках катода. [c.413]

НЫХ восстанавливающих агентов (природа которых связана с природой замедленной стадии выделения водорода на данном металле) позволяет истолковать значительное число опытных данных. В частности, она дает возможность объяснить существование избирательного электровосстановления (см. табл. 21.1). По-видимому, восстановление органических соединений на платиновых и никелевых катодах совершается за счет адсорбированных атомов водорода, присоединяющихся к неполярным связям (типа двойных или тройных связей) между углеродными атомами. На катодах из ртути и свинца восстановление совершается за счет ионов водорода, присоединяющихся с большей легкостью к отрицательным полярным группам (типа карбонильных или карбоксильных групп). [c.441]

Сильная поляризация наблюдается на металлах (платина, золото, ртуть), в растворах солей щелочных металлов, например на ртутном электроде, который опущен в 0,1 н. раствор хлористого калия, тщательно очищенный от кислорода и других окислителей. Ртуть практически не отдает своих ионов раствору, а отсутствие ионов ртути в растворе делает невозможным и выделение их на электроде. Выделение водорода из нейтрального раствора возможно лишь при значительном отрицательном потенциале электрода. Выделение калия из 0,1 н. раствора требует еще большего отрицательного потенциала (ф = —2,983 в). [c.612]

Скоростью, с которой атомы Наде рекомбинируют друг с другом или с Н , образуя На, обусловлена каталитическими свойствами поверхности электрода. Если электрод является хорошим катализатором (например, платина или железо), водородное перенапряжение невелико, тогда как для слабых катализаторов (ртуть, свинец) характерны высокие значения перенапряжения. При добавлении в электролит какого-либо каталитического яда, например сероводорода или соединений мышьяка или фосфора, уменьшается скорость образования молекулярного Н и возрастает адсорбция атомов водорода на поверхности электрода . Повышенная концентрация водорода на поверхности металла облегчает проникновение атомов водорода в металлическую решетку, что вызывает водородное охрупчивание (потерю пластичности) и может привести к внезапному растрескиванию (водородное растрескивание) некоторых напряженных высокопрочных сплавов на основе железа (см. разд. 7..4). Каталитические яды увеличивают абсорбцию водорода, выделяющегося на поверхности металла в результате поляризации внешним током или коррозионной реакции. Это осложняет эксплуатацию трубопроводов из низколегированных сталей в некоторых рассолах в буровых скважинах, содержащих сероводород. Небольшая общая коррозия приводит к выделению водорода, который внедряется в напряженную сталь и вызывает водородное растрескивание. В отсутствие сероводорода общая коррозия не сопровождается водородным растрескиванием. Высокопрочные стали из-за своей ограниченной пластичности более подвержены водородному ра- [c.58]

Ограничителем емкости этого элемента является цинк. При наличии в элементе избытка металлического цинка при разряде, после использования всего запаса окиси ртути, на катоде начинается процесс выделения водорода. Последний, скапливаясь под давлением внутри элемента, может вызвать его разрушение. [c.39]

При электролизе чистых растворов поваренной соли выход амальгамы по току может приближаться к 100%. Однако при наличии в растворе примесей солей тяжелых металлов доля тока, расходуемая на выделение водорода, существенно возрастает. Особенно сильное влияние на выделение водорода оказывают соли германия, ванадия, хрома и платины. Действие этих солей объясняется тем, что они восстанавливаются на ртутном катоде до свободного металла и, будучи нерастворимыми в ртути, плавают на новерхности в виде так называемого амальгамного масла . Так как перечисленные металлы обладают низким перенапряжением водорода, последний начинает выделяться на этих участках. [c.160]

Механизм процессов электрохимического рафинирования и электроэкстракции с применением жидких электродов из ртути или ее сплавов — амальгамная металлургия [6] — сходен с механизмом процессов, протекающих на твердых электродах. В настоящее время амальгамная металлургия распространена мало. Особенностями электролиза с ртутными электродами, отличающими его от процессов на твердых электродах, являются высокое перенапряжение выделения водорода == 1,41 + 0,114 lg г) и значительная деполяризация вследствие образования сплава металла с ртутью. Оба эти обстоятельства позволяют выделять из водных растворов даже такой электроотрицательный металл, как натрий. [c.251]

Значение а при выделении водорода меняется в широких пределах — от 0,1 В у Р1 до 1,6 В у Нд коэффициент Ь почти у всех металлов, кроме платины в кислых и ртути в щелочных растворах, близок к 0,12. Все металлы с Ь 0,12 обладают высоким перенапряжением. [c.297]

Таким путем определяют медь, свинец, висмут, кадмий и некоторые др. металлы. В качестве катода удобно брать металлическую ртуть, так как образование амальгам облегчает электролитическое выделение многих металлов. С другой стороны, на металлической ртути сильно затруднено выделение водорода, и поэтому легко избежать побочной реакции разложения воды под действием электрического тока. [c.221]

Между тем цинк, растворенный в ртути, затрачивается главным образом на восстановление определяемого веш,ества, а выделение водорода очень незначительно. Это объясняется особыми свойствами металлической ртути, которые были частично рассмотрены в 53. На гладкой поверхности ртути электролитическое выделение водорода связано с большим перенапряжением. [c.368]

Выделение водорода усиливается, если поверхность ртути загрязняется, иапример вследствие осаждения из раствора металлической сурьмы или мышьяка. [c.368]

Во всех случаях при работе с амальгамами необходимо подбирать хорошие пробки к склянкам кроме того, во время встряхивания, которое продолжается обычно 5—10 мин., надо время от времени открывать пробку и, таким образом, выпускать выделяющийся водород. Выделение водорода иногда усиливается, особенно если в растворе имеются примеси мышьяка, сурьмы и других металлов, которые восстанавливаются, но не растворяются в ртути, и образуют мелкий порошок. На поверхности этого порошка начинает выделяться водород. Вследствие повышения давления во время встряхивания может произойти разбрызгивание раствора и ртути. Пары ртути отравляют воздух в помещении. Поэтому при встряхивании следует хорошо прижимать пробку. Время от времени склянку оставляют в покое, после чего приподнимают пробку, чтобы уменьшить давление в склянке, и вновь продолжают встряхивать. [c.396]

Для получения высоких выходов по току необходимо применять чистую ртуть и растворы, очищенные от примесей металлов, на которых наблюдается низкои перенапряжение выделения водорода. [c.77]

Почему ртуть может быть растворена в конц. иодоводородной кислоте (с выделением водорода) [c.655]

I Каталитические токи возникают, если электродные процессы связаны с протеканием каталитической электрохимической реакции обычно они зависят от скорости каталитического выделения водорода. На максимумы волн по-разному влияют высота столба ртути и температура. С увеличением концентрации катализатора каталитические токи приближаются к предельному значению. Каталитические токи можно успешно применять в аналитических целях, если использовать градуировочные кривые, так как в этом случае волны. намного больше (например, в 500 раз), чем можно было бы ожидать для диффузионного предельного тока каталитически действующего деполяризатора. [c.291]

В данном случае стандартный потенциал восстановителя положительнее стандартного потенциала окислителя. Следовательно, этот окислительно-восстановительный процесс невозможен, т. е. ртуть не растворяется в кислотах с выделением водорода. [c.129]

Почему ртуть не растворяется в НгЗО , но растворяется в Н1 с выделением водорода [c.45]

Вынуть из пробирки алюминий, вытереть его досуха, положить на кусочек фильтровальной бумаги и смочить его поверхность одной каплей раствора нитрата ртути (I) Нй2(МОз)2- Через 2—3 мин высушить алюминий фильтровальной бумагой и снова опустить в пробирку с дистиллированной водой. Что наблюдается Потереть поверхность алюминия стеклянной палочкой. Отметить выделение водорода и написать уравнения реакций взаимодействия алюминия с нитратом ртути (I), взаимодействия алюминия с водой. [c.187]

Несколько иначе протекает электролиз раствора хлорида натрия, если катодом служит металлическая ртуть. Перенапряжение выделения водорода на ртути очень велико. Поэтому здесь у катода разряжаются не ионы водорода, а ионы натрия. Выделяющийся натрий растворяется в ртути, образуя амальгаму натрия. Амальгаму разлагают горячей водой, причем получается гидроксид натрия, выделяется водород и освобождается ртуть. Таким образом, пользуясь в качестве катода ртутью, можно получать чистый гидроксид натрия, не содержащий в виде примеси хлорид натрия. [c.678]

Представление о том, что на ртути выделение водорода совершается по механизму Фольмера— Гейровского (замедленный разряд с последующей электрохимической десорбцией водородных атомов), разделяется в настоящее время большинством электрохимиков. Необходимо, однако, отметить, что по Кобозеву, который отрицает возможность замедленного протекания разряда, перенапряжение водорода на ртути является результатом избыточной энергии свободных атомов водорода, эмитируемых с ее поверхности. Эмиссия свободных водородных атомов — это, по Кобозеву, наиболее эффективный путь отвода атомов водорода с поверхности любого металла, слабо адсорбирующего водород. Количественные расчеты, проведенные Фрумкиным и его сотр., не подтверждают, однако, эти предположения. Гориучи полагает, что результаты исследований процесса электролитического разделения изотопов водорода лучше всего согласуются с представлением о выделении водорода на ртути по механизму электрохимической десорбции, с замедленным [c.443]

Из очищенной соли приготовляют 12,5%-ный раствор в дистиллированной воде и для проведения электролиза берут каждый раз по 40 мл этого раствора (5 г К-соли, т. е. 3,4 г фталевой кислоты). На основании результатов, полученных в целом ряде опытов, нами было установлено, что наиболее благоприятными условиями электролиза для получения гидродифталилов является плотность тока, равная 23 а/дм , напряжение 7— 11 в и продолжительность электролиза в 40—50 мин. Довольно большое значение при проведении электр(злиза имеет скорость пропускания ртути. В том случае, если ртуть не возобновляется, происходит сильное выделение водорода и выход гидродифталилов уменьшается. По мере ускорения пропускания ртути выделение водорода уменьшается и количество образующихся гидродифталилов возрастает. [c.248]

В соответствии со значениями электродных потенциалов (см. табл. 37) цинк и кадмий взаимодействуют с водой и разбавленными растворами обычных кислот с выделением водорода, а ртуть не взаимодействует. Однако вследствие образования па поверхности цинка и кадмия нерастворимой гидроксидной пленки их взаимодействие с водой быстро прекращается. С азотной кислотой, как концентрированной, так и разбавленной, взаимодействуют все три металла с образованием соответствуюищх нитратов и нродуктов восстановления азота концентрированная серная кислота (содержащая больше 50% H2SO4) при нагревании действует так же на все три металла, как окислитель. В связи с растворимостью гидроксида цинка в водных растворах сильных щелочей с последними цинк взаимодействует с врлделением водорода. [c.330]

Конструктивно твердые электроды более удобны и безопасны, чем ртутные, но область пх нспользовапия ограничена. Так, платиновый э. ектрод пригоден для работы при более положи-телы ых значениях потенциала, чем ртут ын, но граь ица отрицательных зкяченнн нотенциала определяется значительно меньшим значением потенциала выделения водорода из водных растворов. Твердые электроды представляют собой проволочки или стержни, запаянные в стеклянные трубки (рис. 2.23). Рабочая поверхность такого электрода приблизительно 0,2 см . Твердые электроды во время работы приводятся во вращение мотором. Каждый раз перед началом работы такой электрод следует промывать раствором Н1 0з (1 1), а затем многократно водой. [c.146]

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]

Выделение на катоде этой группы металлов возможно за счет возникно ьения перенапряжения выделения водорода на этих металлах. Их можно разделить на две основные группы по величинам перенапряжения выделения водорода на них (см. тайл. 12—14). Так металлы — ртуть, цинк, свинец, к.ад- [c.41]

Другим примером является изменение стандартного потенциала пары Hg /Hg в присутствии иодида. Стандартный потенциал пары Hg /Hg составляет 0,85 В, поэтому растворения металлической ртути в минеральной кислоте с выделением водорода не происходит. В избытке иодид-ионов ртуть образует устойчивый ион Hgir(lgPHgii- = 30,0). [c.110]

Отрезок алюминиевой проволоки такой же длины, как в тесте 6, погружают в разбавленный раствор щелочи и выдерживают до интенсивного выделения водорода. Затем его вьшимают из пробирки, промывают в холодной воде и опускают на несколько секунд в пробирку с раствором нитрата ртути (И). Операцию амальгамирования проводят под наблюдением лаборанта. Поскольку соли ртути очень ядовиты, конец проволоки, который подвергался амальгамированию, трогать руками нельзя. Проволоку вынимают из пробирки и быстро ополаскивают в стакане с водой [ста- [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология