Перенапряжение сопротивления

В, но из-за наличия перенапряжения и сопротивления рабочее напряжение между двумя электродами поддерживают около 2 В. Электроды обычно изготовляют из нержавеющей стали (анод покрывают никелем для уменьшения перенапряжения) и отделяют один от другого асбестовой диафрагмой. Часто используют биполярные электроды, одна сторона которых работает как анод, а другая - как катод. Для устранения газонаполнения электролита используют перфорированные электроды. В хлорном производстве применяют графитовые электроды, а при горизонтальном расположении электродов - ртутный катод. В качестве материала анода, находящегося особенно в тяжелых эксплуатационных условиях, в последние годы успешно применяют титан, покрытый тонким слоем оксидов рутения. [c.78]

При прочих равных условиях с увеличением температуры растет ток разложения, так как уменьшаются внутреннее сопротивление электролита и перенапряжение водорода. На рис. V-22 показано влияние концентрации амальгамы и температуры процесса на силу тока. [c.163]

Следует заметить, что понятие перенапряжения сопротивления, введенное для характеристики омических потерь, по существу, [c.135]

По истечении около сек перенапряжение сопротивления вообще затухает. Между и 10 сек строится или перестраивается двойной слой. Перенапряжение проникновения делается заметным после 10 сек. Медленнее всего устанавливается концентрационное перенапряжение. Часто проходят минуты и даже часы, пока установится постоянное значение электродного потенциала. Такие большие промежутки времени встречаются прежде всего при катодном осаждении металла, так как в этом случае катодная поверхность подвергается со временем значительным изменениям. [c.18]

Так, по уравнению (3) видно, что смещение потенциала анодных участков в отрицательном направлении, уменьшение перенапряжения, увеличение неоднородности металла, т. е. числа микропар на единице поверхности, уменьшение сопротивления повлекут за собой ускорение коррозии и обратно — увеличение перенапряжения, сопротивления, однородности металла и сдвиг потенциала анодных участков в положительном направлении вызовут замедление коррозии. [c.47]

Чем меньше суммарное перенапряжение т] на обоих электродах электролизера и чем меньше сопротивление г электролита между электродами, тем меньше будет бесполезная потеря мощности AW7. Чтобы снизить сопротивление электролита г, нужно уменьшать расстояние между электродами и повышать удельную электропроводность электролита. [c.381]

При катодной защите трубопроводов на границе металл - грунт возникает поляризационное сопротивление, которое определяется как отнощение перенапряжения катодного процесса к плотности тока. Поляризационное сопротивление меняется при изменении плотности тока, так как перенапряжение нелинейно зависит от плотности тока. [c.126]

Из приведенных данных видно, что большая часть потерь электрической энергии приходится на преодоление сопротивления в электролите и перенапряжения на электродах. Последнее зависит от материала электродов, состояния их поверхности, плотности тока, температуры электролита и других факторов. [c.111]

Сила тока короткозамкнутого элемента тем больше, чем ниже перенапряжение водорода на электроде, введенном в контакт с амальгамой. С этой точки зрения целесообразно применять в электродах металлы с низким перенапряжением водорода. Однако металлы в разной степени смачиваются ртутью, и скорость разложения амальгамы при добавлении этих металлов резко снижается. На практике пока единственным материалом, применяемым для ускорения разложения амальгамы, является графит. К его недостаткам следует отнести сравнительно высокое перенапряжение водорода, высокое удельное сопротивление и малую механическую прочность. Для снижения перенапряжения водорода на графите его предложено пропитывать солями хрома и молибдена, однако эффект, вызываемый этими солями, непродолжителен. [c.162]

При электролизе растворов хромовой кислоты, проводимом с большой плотностью тока, выделяется большое количество тепла вследствие сопротивления раствора и перенапряжения выделения кислорода и водорода. [c.535]

Вычисленное выше напряжение (э.д.с.) имеет отрицательное значение, т.е. рассматриваемый процесс является несамопроизвольным и должен проводиться за счет внешнего источника энергии. На практике для проведения электролиза всегда требуется более высокое напряжение, чем вычисленное по электродным потенциалам, что объясняется наличием внутреннего сопротивления электролитической ячейки, а также уже обсуждавшимся выше перенапряжением. [c.223]

Импульсный гальваностатический метод. В этом методе при помощи специального электронного устройства — гальваностата — на электрод, который до этого находился в состоянии равновесия ( =0), подают импульс тока такой же формы, как импульс потенциала на рис. 82, а. В результате происходит смещение потенциала относительно его равновесного значения, которое обусловлено 1) омическим падением потенциала iR (1 — высота импульса тока, R — омическое сопротивление раствора) 2) перенапряжением стадии разряда — ионизации 3) концентрационной поляризацией 4) заряжением емкости двойного электрического слоя. Омическое падение потенциала можно скомпенсировать при помощи соответствующей измерительной схемы. Можно также в измеряемое без компенсации смещение потенциала внести поправку на iR, заранее определив сопротивление раствора. Для оставшейся части смещения потенциала справедливо уравнение [c.194]

Считая, что сопротивление между электродом и электролитическим ключом равно 0,26 Ом-см , определить величину кристаллизационного (фазового) перенапряжения т)к, если известно, что ток обмена на олове равен 43 мА/см , коэффициент переноса 0,56. Коэффициент диффузии разряжающегося иона 3,8-10 см -с , толщина диффузионного слоя 1,5-10 3 см, температура [c.112]

Необходимо, однако, отметить, что для некоторых электродов, например платинового, в щелочных растворах перенапряжение в зависимости от концентрации щелочи не подчиняется уравнению замедленного разряда. Поэтому возникла необходимость в экспериментальной проверке скорости процесса разряда, что и было осуществлено Б. В. Эршлером, П. И. Долиным и А. Н. Фрумкиным, которые показали, что в некоторых случаях удается подобрать такие условия, когда при измерении скорости суммарной электрохимической реакции можно непосредственно измерять скорость одного этапа реакции, например разряда иона с переходом его в адсорбированный атом. Для этого платиновый электрод в определенном интервале потенциалов покрывают адсорбированными атомами водорода количество этих атомов на единице поверхности платинового электрода зависит от потенциала электрода. По мере увеличения анодной поляризации количество их убывает. При потенциале на одну десятую вольта положительнее, чем потенциал обратимого водородного электрода, выделение молекулярного водорода практически прекращается таким образом, можно полагать, что по сравнению с другими процессами оно не играет существенной роли. Если теперь такому электроду сообщить через раствор некоторое количество электричества, то единственно возможной электродной реакцией становится реакция разряда ионов водорода с переходом их в адсорбированные атомы. Дальнейшие стадии — образование молекул водорода — здесь не могут протекать. Для определения скорости процесса разряда удобнее применять переменный ток различной частоты. В самом деле, если электрод включить в цепь переменного тока, то он будет вести себя подобно конденсатору, т. -в. электроду будет эквивалентна электрическая схема, в котором емкость с и омическое сопротивление R включены параллельно. [c.322]

Если причиной перенапряжения металлов является замедленность доставки материала к месту формирования кристалла, что ведет к возникновению дополнительного омического сопротивления в электролите, окружающем активные центры, то [c.331]

Напряжение тока при электролизе вещества превышает его теоретический потенциал разложения не только из-за перенапряжения на электродах, но и потому, что происходят затраты энергии на перемещение ионов к поверхности электродов, на преодоление омических сопротивлений самих электродов, на освобождение ионов от сольватных оболочек (в случае электролиза растворов). [c.253]

Катодная реакция выделения водорода на ртути (амальгаме) протекает с очень большим перенапряжением и, следовательно, с небольшой скоростью при потенциале ф1 (рис. 179). Для ее увеличения необходимо ввести дополнительный катод, не взаимодействующий с ртутью, обладающий малым перенапряжением выделения иа нем водорода и с возможно развитой поверхностью. Раньше применяли железные решетки, частично погружаемые в ртуть, а частично находящиеся в воде (щелочном растворе). Таким образом, создавался короткозамкнутый элемент ЫаН , /НаОН/Н2(Ре). Как видно из рис. 141, перенапряжение водорода на железе невелико и, следовательно, саморастворение идет с большой скоростью при потенциале срз (на схеме изображен случай, когда сопротивление электролита достаточно мало и им можно пренебречь). Недостатком железных катодов является их амальгамирование со временем, благодаря чему перенапряжение выделения водорода возрастает и скорость разложения падает. Значительно более высокие и постоянные во времени скорости разложения амальгам полу- чаются при применении графитовых катодов. Перенапряжение вьн деления водорода на графите мало, а амальгамация их не происходит. Чтобы иметь достаточно высокие скорости разложения [c.403]

Совершенно другая картина наблюдается, если энергия активации электродной реакции высока (рис. 69, б). Тогда даже при небольших плотностях тока потенциал электрода сильно отличается от равновесного. Следовательно, перенапряжение активации большое, что равноценно высокому электрическому сопротивлению электрода. Подобные электроды называют поляризуемыми и электродные реакции н е -обратимыми или медленными. [c.275]

Из сказанного вытекает, что электроды ячейки до подключения внешнего источника напряжения образуют гальванический элемент с ЭДС Е (рис. 70, а). Внешний источник напряжения подключают навстречу ЭДС гальванического элемента. Напряжение и больше Е, поэтому оно не только компенсирует ЭДС, но и преодолевает все сопротивления в цепи и вызывает ток I Суммарное сопротивление ячейки складывается из сопротивления анода. д , катода и раствора (рис. 70, б). В сопротивление анода и сопротивление катода определенный вклад дают перенапряжения на этих электродах. Поэтому с изменением силы тока эти сопротивления тоже изменяются, т. е. они не имеют омического характера. Лишь сопротивление раствора является омическим сопротивлением. [c.276]

При использовании неполяризующегося вспомогательного электрода и электролизера с малым омическим сопротивлением ом при потенциостатическом методе можно обеспечить постоянство потенциала исследуемого электрода. Все методы измерения перенапряжений, основанные на том или ином возмущении системы, можно еще подразделить на стационарные и переходные. В стационарных методах соблюдается не только стационарность переноса заряда, но и постоянство структуры поверхности электрода и примыкающих к нему областей в течение опыта. Должны оставаться постоянными концентрационные градиенты в электроде и в электролите. На твердых электродах в течение опыта должна быть постоянной и микроструктура поверхности. Последнее условие трудно соблюдать при электроосаждении или ионизации металлов. По этой причине весьма часто пользуются переходными методами, в которых измерения занимают достаточно короткое время и микроструктуру электрода можно считать постоянной. [c.39]

НОЙ формы и др.). Таким образом, сопротивление деформированию носит устойчивый или неустойчивый характер. Устойчивое сопротивление деформированию обычно сопровождается с ростом внешней нагрузки (например, при нагружении монотонно возрастающей силой). Переход из устойчивого в неустойчивое состояние сопровождается снижением интенсивности роста или спадом внешней нагрузки и называется предельным состоянием, а параметры, соответствующие ему, - критическими (критическая сила, деформация, напряжение, энергия). Формы потери устойчивости сопротивления деформации разнообразны, например, переход металла из упругого в пластическое состояние, локализация деформаций (шейко-образование) при растяжении, потеря устойчивости первоначальной формы при действии напряжений сжатия и др. Разрушение нередко происходит при нормальных условиях эксплуатации конструкций, когда в целом металл испытывает макроупругие деформации. Такие разрушения, как правило, реализуются при наличии дефектов и конструктивных концентраторов. Последние вызывают локальные перенапряжения и образование микротрещин. Трещины в металле могут существовать и до эксплуатации конструкции, например, холодные и горячие трещины в сварном соединении. При рабочих нагрузках, вследствие действия временных факторов разрушения, происходит медленный, устойчивый рост исходных трещин и при определенных условиях наступает период неустойчивого (быстрого) распространения и окончательного разрушения. Определение критических параметров неустойчивости росту трещин является основной задачей механики разрушения. Критерии механики разрушения, как и феноменологические теории прочности, постулируются на основании какого-либо силового, деформационного или энергетического параметра К (рис.2.7). Условием неустойчивости тела с трещиной является КЖкр (быстрое распространение трещины). [c.76]

Однако указанная последовательность разряда иоиов и их образования иа электродах часто нарушается в связи с явлением, которое получило название перенапряжения. Для осуи1еетв..тения разряда ионов и их образования на электродах к последним до.тж-на быть приложена определенная электродвижущая сила, вычисляемая по разности электродных потенциалов. Однако к ней до./1/к-ны быть добавлены еще электродвижущая сила, необходимая для преодоления сопротивления электролита, н сумма катодного и анодного неренапряжеии , которые обусловлены побочными п[)о-цессами, происходящими при электролизе на электродах. [c.208]

Фактический расход энергии зависит от напряжения Vф, приложенного к электролизеру, которое много больше теоретического из-за явлений поляризации электродов, перенапряжения и омического сопротивления электролита,. электродов, диафрагмы, то-коподводов и др. Напряжение, приложенное к электролизеру, определяется по формуле [c.79]

Фактическое напряжение Уфакт на электролизере больше теоретического из-за поляризации и перенапряжения, а также омических сопротивлений электролита и токоподводов. Фактическое напряжение рассчитывают по формуле [c.225]

Так как потенциалы водородного и кислородного электродов находятся в одинаковой зависимости от pH, теоретическое напряжение разложения воды не зависит от pH электролита, но зависит от температуры. При повышении температуры от 25 до 80 °С оно снижается от 1,23 до 1,18 В. На практике же электролиз воды осуществляется при более высоком напряжении (2,1—2,6В). Такая разница между практически необходимым напряжением и теоретически Еюзможным обусловлена тем, что кроме расхода электроэнергии на собственно электролиз, т. е. на разложение воды, электроэнергия расходуется также на преодоление дополнительных сопротивлений, вызванных сопротивлением электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также концентрационной поляризацией и перенапряжением газов на электродах. [c.110]

В действительности при прохождении электролиза вблизи электродов происходит изменение концентрации ионов Ме+, связанное с восстановлением их на катоде (по уравнению Ме++е —>-Ме) и с окислением на аноде (Ме—>-Ме+ + е ). Эти изменения концентраций вблизи электродов нельзя полностью устранить даже при интенсивном перемешивании раствора в процессе пропускания тока. Они, естественно, тем больше, чем больше сила тока и чем меньше размер электродов. Поэтому ме+ ме+ и 6а и к уже не рзвны Ёа увеличивается, а е уменьшается. Разность этих потенциалов противоположна приложенному напряжению и поэтому ее называют противопотен-циалом или концентрационным перенапряжением (Up). Приложенное напряжение должно быть больше потенциала перенапряжения. Если для начальной стадии электролиза соотношение между величинами можно было выразить формулой Rz = = (где — сопротивление ячейки г —сила тока [c.257]

На электродах 1 и 2 возникают поляризационные сопротивления и 2, отличающиеся от омического сопротивления, поскольку зависят от потенциала и включают в себя сопротивления, соответствующие всем видам перенапряжений. Кроме того, электроды можно представить (исходя из теории электрохимического двойного слоя) как конденсаторы с емкостью Сг и Сг. Поверхности Р этих конденсаторов равны поверхностям электродов, расстояние между пластинами конденсаторов й составляет 10 см (порядка диаметров молекул). Параллельно конденсаторам С и Сг включены сопротивления и Яя. Рис. Д.90. Эквивалентная схема из- Эти системы разделены рас-иерительной ячейки для электрохи- твором электролита с ОМИче-мических методов анализа. [c.278]

Как видно из выражения (48.7), замедленное протекание стадии разряда — ионизации не вызывает сдвига фаз между током и напряжением, т. е. импеданс этой стадии представляет собой активное сопротивление, которое часто обозначают 0 2разр да = 0. При больших катодных перенапряжениях, когда I, из уравнения (48.7) [c.258]

На рис. 27 приведены зависимости плотность-тока — перенапряжение для реакции разряда иона кадмия (0,005 моль-л- ) на амальгаме кадмия из раствора K2SO4 концентрацией 0,4 моль-л - при 293,2 К [22, 60]. Вычислить сопротивление перехода и коэффициент переноса. [c.136]

При электролизе водных растворов электролитов электродные процессы осложняются за счет конкуренции ионов (в электролизе могут участвовать ионы воды), перенапряжения (поляризации) и вторичных реакций в приэлектродном пространстве. Для осуществления химической реакции в электролизере в идеальном случае необходимо приложить внешнюю э.д.с., превышающую э.д.с. гальванического элемента на величину сопротивления раствора электролита. Тогда при наличии в растворе нескольких типов анионов и катионов на катоде в первую очередь восстанавливаются те катионы, которым отвечает наиболее положительное значение электродного потенциала в ряду напряжений. На аноде, соответственно, должны окисляться анионы с наиболее отрицательным значением потенциала. В реальных процессах этот порядок выделения ионов часто нарушается за счет перенапряжения. Для примера рассмотрим электролиз водного раствора соляной кислоты с платиновыми электродами. После начала процесса электролиза на катоде выделяется водород Н++е = Н<>, 2H<> = H2f, а на аноде — хлор С1-—е = С1°, 2 F = l2f. При этом газы адсорбиру- [c.297]

Величина представляет количественную меру сопротивления диффузии. Последнее равенство показывает, что сопротивление диффузии находится в обратной зависимости от п )едельного диффузионного тока. В области плотности тока, приближающейся к , перенапряжение диффузии сравнительно быстро возрастает теоретически достигая бесконечного значения. [c.175]

Ход выполнения работы состоит в следующем. Наиболее просто измерения перенапряжения осуществляются гальваностатическимметодом. Тогда применяют высоковольтный источник тока, соответственно вводя во внешнюю цепь для стабилизации силы тока большое сопротивление. Измерительная установка состоит из трехэлектродной электрохимической ячейки, потенциометра для измерения катодного потенц11ала и источника напряжения, подаваемого на ячейку с возможностью плавного увеличения силы тока в примерных границах от 10 до 10 Ысм , т. е. на три-четыре порядка. В соответствии с этим следует подбирать прибор для регистрации силы тока. Для разделения катодного и анодного отделения ячейки применяют сосуд, изображенный на рис. 105. В анодное отделение ячейки помещается платиновый вспомогательный электрод в виде пластинки или проволоки. В другое отделение вводится армированный в пластмассу катод с тщательно зачищенной и обезжиренной поверхностью порядка 1—2 см , к которой подводится кончик сифона электролитического ключа для контакта с электродом сравнения. Если в качестве последнего служит водородный электрод в том же растворе, то разность потенциалов между катодом и электродом сравнения непосредственно дает значения перенапряжения. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология