Процессы, протекающие па границе металл — раствор электролита

В предыдущих разделах был выяснен физический смысл электродного потенциала, показана его связь со скачками потенциала на границах раздела фаз, рассмотрены условия возникновения скачка потенциала на границе электрод — электролит (основной составной части электродного потенциала) и разобрана зависимость его величины от состава раствора. При обсуждении механизма возникновения скачка потенциала на границе электрод — электролит было отмечено, что главной причиной его появления является обмен ионами между металлом электрода и раствором. Этот процесс протекает вначале (т. е. в момент создания контакта между металлом и раствором) в неэквивалентных количествах, что приводит к появлению зарядов разного знака по обе стороны границы раздела фаз и к появлению двойного электрического слоя. Однако ни структура последнего, ни распределение зарядов по обе стороны межфазной границы там не рассматривались. Строение двойного электрического слоя не имеет принципиального значения для величины равновесного электродного потенциала, который определяется изменением свободной энергии соответствующей электрохимической реакции. В то же время строение двойного электрического слоя играет важную роль в кинетике электродных процессов, включая и кинетику обмена ионами в равновесных условиях, определяя интенсивность этого обмена (величину тока обмена Г). Теория строения двойного электрического слоя служит поэтому как бы переходным звеном между электродным равновесием и электродной кинетикой. [c.227]

При опускании металлического электрода в раствор своих ионов при отсутствии тока металл и раствор взаимодействуют и становится возможным переход некоторого количества ионов металла в электролит и обратно. Через некоторое время на границе металл — раствор устанавливается равновесие, обусловленное равенством химических потенциалов вещества в обеих фазах. Достижение равновесного состояния совсем не означает, чго в системе не протекают никакие процессы. Обмен ионами между твердой и жидкой фазами продолжается, но скорости таких переходов становятся равными. Равновесному состоянию отвечает определенный равновесный потенциал. Очевидно, что равновесие на границе металл — раствор соответствует условию [c.10]

Согласно представлениям Феттера в электролите, свободном от окислителей , скорость коррозии в стационарных условиях может определяться плотностью анодного коррозионного тока к, который должен протекать через металл для поддержания его в пассивном состоянии. Эта плотность анодного тока к вызывает образование слоя с той же скоростью, с какой он растворяется. В соответствии с данными рис. 316, процесс можно представить следующим образом некоторое количество ионов металла, которые, двигаясь через пассивирующий слой , подходят к фазовой границе окисел/электролит, переходят далее через фазовую границу в электролит (электрохимическая реакция [c.803]

Электролитический механизм проявляется как при взаимодействии жидкостей и твердых тел, так и при разделении твердых тел, поверхности которых находились в соприкосновении. Например, при погружении металла в раствор электролита ионы металла переходят в раствор, и на границе металл — электролит протекает ток. Этот процесс длится до образования двойного электрического слоя, обуславливающего возникновение межфазной разности потенциалов и препятствующего дальнейшему возрастанию концентрации ионов металла в электролите. [c.30]

Например, при погружении металла в раствор электролита ионы металла переходят в раствор, и на границе металл — электролит протекает ток. Этот процесс длится до образования двойного электрического слоя, обусловливающего возникновение межфазной разности потенциалов и препятствующего дальнейшему возрастанию концентрации ионов металла в электролите. [c.33]

При приложении к электродам постоянного напряжения V на границе металл-электролит образуется двойной электрический слой, в пределах которого протекают основные электрохимические процессы. Данный слой рассматривают как плоский конденсатор, обкладками которого являются поверхность электрода и слой ионов, расположенных вблизи поверхности электрода и имеющих противоположный знак заряда. По мере прохождения тока одного направления ионы, соприкасаясь с электродами, разряжаются и выделяются на них в виде атомов. Это приводит к постоянному уменьшению силы тока через раствор, что рассматривается как заряд конденсатора, образованного двойными электрическими слоями. Описанное негативное явление называют поляризацией электродов. Оно приводит к нелинейности вольт-амперной характеристики ячейки (рис. 6.6, б). [c.514]

При соприкосновении металла с электролитом происходит электрохимическое его растворение, т. е. переход положительных ионов металла в электролит. По мере накопления ионов металла в растворе начинается обратная реакция, обусловленная образованием отрицательно заряженной поверхности на паяемом металле по мере ухода с нее положительных ионов в электролит. При этом возникает разность потенциалов между металлом и электролитом, которая препятствует дальнейшему растворению металла. Такой двойной слой образуется практически мгновенно. Когда взаимодействие отрицательно заряженного металла и положительных ионов в электролите станет таким, что процесс ионизации (растворения) прекратится, наступит равновесие. Тем не менее, образование равновесного состояния на границе металл — электролит не означает прекращения процесса ионизации при нем скорости реакции ионизации и обратного процесса лишь равны. При этом устанавливается равновесный потенциал между слоем свободных зарядов на поверхности металла и слоем заряженных ионов в растворе. Если при этом не протекает других реакций на границе металл — электролит, скачок равновесного потенциала зависит от концентрации ионов и температуры, определяется по уравнению Нернста (для обычной реакции элемента) [c.166]

На увеличение скорости местной коррозии при недостаточном количестве хроматов в электролите указывают Г. В. Акимов и И. Л. Розенфельд. Авторы установили, что добавки в электролит хроматов не защищают металл аппаратов по ватерлинии и на границе раздела фаз усиленно протекает процесс коррозии. Поэтому при защите химических аппаратов от агрессивного воздействия растворов хлористого кальция необходимы более эффективные замедлители скорости коррозии. [c.222]

При погружении в раствор электролита металлического электрода на границе раздела электрод—электролит возникает двойной электрический слой, образованный электрическими зарядами в металле и ионами противоположного знака, расположенными в электролите у поверхности металла. Электрохимические процессы протекают в приэлактродном слое на границе раздела электрод электролит. [c.10]

По пленочной теории пассивности [60, 76] принимается, что в стационарном состоянии общий ток пассивного металла является током растворения ионов металла, которые переходят в раствор из пассивной пленки. При этом толщина пленки не изменяется, и анодный ток расходуется лишь на компенсацию ее растворившейся части. Предполагается, что устанавливается равновесие относительно ионов О - в окисле и электролите, т. е. в стационарном состоянии разность потенциалов на границе пленка — электролит остается той же, что при потенциале образования пленки, и не зависит от общего потенциала пассив-Еюго электрода. Таким образом объясняется независимость скорости растворения пассивного металла от потенциала. Согласно [63, 77], стационарный ток растворения пассивного титана расходуется главным образом на прямой переход ионов титана, мигрирующих через окисную пленку на границу пленка — электролит . Лишь небольшая доля тока расходуется на возобновление растворившейся части пленки. Приведенные выше результаты подтверждают это предположение. Причем оба процесса — переход ионов металла в раствор и образование пленки — протекают не последовательно, а параллельно [78]. [c.29]

К числу металлов с низкой электронной проводимостью окислов принадлежат алюминий, титан, цирконий, тантал, известные своей способностью подвергаться оксидированию при высоких анодных потенциалах (см. 6 этой главы). Что касается растворения металла в пассивном состоянии, то оно существенно отличается от перехода в раствор ионов металла на активном участке поляризационной кривой. Это отличие прежде всего количественное. При сохранении постоянного потенциала анодной ток в пассивной области обнаруживает тенденцию к постепенному и очень медленно идущему уменьшению, снижаясь до крайне низких значений порядка Ь "а/см . Такой спад тока растягивается на длительные промежутки времени. Поэтому приводимые значения плотности тока в пассивном состоянии следует рассматривать как довольно условные величины, относящиеся к какой-либо определенной выдержке металла при заданном потенциале. Отличие процесса перехода в раствор ионов металла в пассивной области от активного растворения заключается в том, что такой переход протекает в три последовательные стадии. Одной из них является переход катионов металла в окисную пленку. Далее следует миграция ионов под действием электрического поля катионов — к раствору, а анионов кисло-юда или ионов гидроксила — к границе раздела окисел — металл. Наконец, последняя стадия представляег переход катионов из окисной пленки в раствор, т. е. самый процесс растворения пленки. Скорость каждой из трех этих стадий зависит от потенциала, и на этом основании процесс растворения металла в пассивном состоянии можно рассматривать как электрохимический. В противоположность этому в классической теории пассивности принимается, что ионы пассивного металла поступают в раствор в результате химического растворения материала пассивирующей окисной пленки в окружающем электролите. [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология