Потенциал анода и плотность тока

Отсутствие надежных данных по кислородному перенапряжению объясняется сложностью процесса анодного образования кислорода и почти неизбежным наложением на него побочных и вторичных реакций. Прежде всего необходимо напомнить, что обратимый кислородный электрод экспериментально реализовать чрезвычайно сложно, и, следовательно, входящая в уравнение (20.5) величина не определяется опытным путем. Ее обычно рассчитывают теоретически. Для выделения газообразного кислорода из растворов кислот необходимо, чтобы потенциал анода был более положительным, чем равновесный потенциал кислородного электрода ( + 1,23 В при ан = 1 и 25° С), на величину кислородного перенапряжения, отвечающую данной плотности тока. Однако еще до достижения такого высокого положительного потенциала больщинство металлов термодинамически неустойчивы, и вместо реакции выделения кислорода идет процесс их анодного растворения или окисления. Для изучения кинетики выделения кислорода из кислых сред можно использовать поэтому только металлы платиновой группы и золото (стандартные потенциалы которых ноложительнее потенциала кислородного электрода), а также некоторые другие металлы, защищенные от растворения в кислотах стойкими поверхностными оксидами. В щелочных растворах, где равновесный потенциал кислорода менее положителен (при аоп-= 1 и 25° С он составляет около +0,41 В), в качестве анодов применяют также металлы группы железа, кадмий и некоторые другие. Установлено, что в условиях выделения кислорода поверхность всех металлов, включая платину и золото, оказывается в большей или меньшей степени окисленной, и поэтому кислород выделяется обычно не на самом металле, а на его оксидах. [c.421]

Наиболее важными характеристиками анодного процесса ЭХО являются поляризационная кривая и зависимость выхода по току от потенциала анода (плотности тока) (рис. 11.1). Если металл растворяется при анодной поляризации с высоким ВТ в широкой области потенциалов и плотностей тока, имеют место низкая степень локализации и точность обработки. Напротив, высокая степень локализации достигается при растворении с высоким ВТ в узкой области потенциалов и плотностей тока. [c.68]

Характер анодного поведения металлов зависит от многих факторов. Металл, растворяющийся под действием анодной поляризации, может при изменении условий потерять эту способность и превратиться в нерастворимый анод. Такое превращение растворимого анода в нерастворимый представляет собой частный случай пассивности металлов. Явление пассивности металлов было открыто В. М. Ломоносовым и описано им в 1738 г. в Диссертации о действии химических растворителей вообще . Ломоносов наблюдал прекращение растворения железа при действии на него концентрированной азотной кислоты. С тех пор под пассивностью металлов стали понимать их способность переходить в такое состояние, в котором они перестают участвовать в процессах, обычно им свойственных и термодинамически для них возможных. Перевод металла в пассивное состояние достигается не только при действии соответствующих окислителей (примером чего служит пассивация железа концентрированным раствором азотной кислоты), но и другими способами, в частности анодной поляризацией. Наиболее отчетливо это явление обнаруживается на потенциостатических кривых потенциал анода — плотность тока. Одна из типичных потенциостатических кривых приведена на рис. 92. В области потенциалов, не очень удаленных от равновесного или стационарного потенциала металла, в данных условиях при смещении его в положительную сторону наблюдается увеличение скорости растворения металла в виде обычных для него ионов. Эта область потенциалов отвечает активному состоянию металла, когда он ведет себя как растворимый анод. При достижении некоторого значения потенциала (более положительного, чем исходная величина) плотность тока резко [c.451]

Перевод металла в пассивное состояние достигается не только при действии соответствующих окислителей (примером чего служит пассивация железа концентрированным раствором азотной кислоты), но и другими способами, в частности анодной поляризацией. Наиболее отчетливо это явление обнаруживается на потенциостатических кривых потенциал анода — плотность тока. Одна из типичных потенциостатических кривых приведена на рис. 96. В области потенциалов, не очень удаленных от равновесного или стационарного потенциала металла в данных условиях, при смещении его в положительную сторону наблюдается увеличение скорости растворения металла в виде обычных для него ионов. Эта область потенциалов отвечает активному состоянию металла, когда он ведет себя как растворимый анод. При достижении некоторого значения потенциала (более положительного, чем исходная величина) плотность тока резко падает, что указывает на внезапное замедление процесса растворения. В довольно широких пределах потенциалов плотность тока, следовательно, и скорость растворения [c.510]

Произведенные потенциометрические измерения подтвердили сделанное предположение. Образцы хромового покрытия сначала подвергались анодному травлению при постоянной расчетной плотности тока. Затем, поме достижения стабильного значения потенциала анода, плотность тока постепенно уменьшали и измеряли соответствующий каждому ее значению потенциал анода. Нижний предел [c.190]

В каждом случае измеряют потенциалы электродов при плотностях тока 50, 100, 150 и т. д., до 500 А/м . Баланс напряжения, включая коэффициент газонаполнения Кг, находят при одном или нескольких из указанных значений плотности тока и результаты записывают в табл. 25.2. Кроме того, по данным опытов на одном графике строят поляризационные кривые потенциал катода (анода) — плотность тока . [c.161]

Степень повреждения покрытия при реакциях, названных в пунктах а и 6, для имеющейся системы зависит от состава коррозионной среды и от потенциала или плотности тока. В принципе вышеназванные процессы возможны и без катодной поляризации при свободной коррозии, если образуется коррозионный элемент. При этом поверхность с покрытием является катодом, а металл без покрытия, например на участках повреждений покрытия и наличия пор —анодом ([1,3] см. также раздел 4.2 и рис. 2.6). По этим причинам для оценки покрытий нужно учитывать и электрохимические влияющие факторы — независимо от того, применяется ли катодная защита или нет [4]. [c.164]

Электроосаждение, естественно, является катодным процессом той же самой электрохимической реакции, которая вызывает коррозию на аноде (см. гл. 1). Реакция проходит под контролем состава электролита, а потенциал и плотность тока должны иметь такие значения, при которых происходит катодное восстановление ионов металла. В связи с этим металл осаждается в большей степени, чем анодно окисляется до образования катионов или других окисленных форм. [c.85]

Для катодной защиты в почвах получили распространение железокремниевые аноды и стальные электроды в коксовой мелочи, для работы в морских условиях — платинированные титановые аноды. Размеры, конструкция, число анодов, место их расположения выбираются из условий допустимых анодных плотностей тока, электропроводности среды, обеспечения заданного потенциала и плотности тока на защищаемом объекте, особенностей эксплуатации. [c.142]

Катодную защиту широко применяют для защиты от морской коррозии. Гражданские суда защищают с помощью А1-, Mg- или 2п-протекторных анодов, к-рыс размещают вдоль корпуса и вблизи винтов и рулей. Станции катодной защиты используют в тех случаях, когда требуется отключение защиты для устранения электрич. поля корабля, при этом потенциал обычно контролируют по хлорсеребряным электродам сравнения (х. с. э.). Критерием достаточности защиты является значение потенциала -0,75 В по х. с.э. или сдвиг от потенциала коррозии, составляющий 0,3 В (на практике обычно 0,05-0,2 В). Существуют автоматич. станции катодной защиты, расположенные на судне либо на берегу (при стоянке или ремонте). Аноды обычно изготовлены из платинированного титана, линейной или круглой формы, с около-анодными непроводящими экранами для улучшения распределения потенциала и плотности тока вдоль корпуса судна. Конструкция анодов обеспечивает их защиту от мех. повреждений (напр., в ледовых условиях). [c.458]

Напряжение на электролизере с МИА мало изменяется в течение его работы. Потери напряжения на преодоление омического сопротивления анода, плотность тока на аноде, анодный потенциал, межэлектродное расстояние и потери напряжения в электролите в течение работы электролизера с МИА остаются постоянными, в отличие от электролизеров с графитовыми анодами, у которых по мере износа графита все эти составляющие энергетического баланса возрастают, обусловливая непрерывный рост напряжения на ячейке. [c.153]

Скорость восстановления катионов на катоде и окисления анионов на аноде определяется константой скорости диффузии ионов из глубины раствора к поверхности электродов (йд) и константой скорости электрохимической реакции, протекающей на катоде или на аноде (йр). Когда йр д, процесс находится в кинетической области, при йр — в диффузионной и при — переходной области. Чем больше перенапряжение А для данных ионов, тем меньше к , тем шире кинетическая область процессов электролиза. В том же направлении действует увеличение концентрации данных ионов в растворе, так как при этом увеличивается скорость диффузии их из глубины раствора к поверхности соответствующего электрода. Чем с большей скоростью восстанавливаются катионы нй катоде и окисляются анионы на аноде, тем больший ток протекает через катод (/ ) и анод 1 . Если процесс электролиза находится в кинетической области, то плотность тока на катоде (г ) тем больше, чем отрицательнее его потенциал ( ), а плотность тока на аноде (4) тем больше, чем положительнее его потенциал ( ), т. е. между величинами /к и и а и в этом случае существует определенная [c.303]

В качестве анода можно применять только блестящую платину если аноды имеют матовую поверхность или покрыты небольшим количеством платиновой черни, то выходы сильно падают вследствие уменьшения анодного потенциала. Большие плотности тока на гладкой платине повышают потенциал анода и увеличивают выходы. Для каждой плотности тока концентрация серной кислоты имеет оптимальное значение и может быть тем ниже, чем выше плотность тока. [c.385]

По мере повыщения анодного потенциала (и плотности тока) до 2,1 В доля тока, расходуемого на образование гипохлорита, возрастает, а при дальнейшем увеличении плотности тока и потенциала — остается практически постоянной. Можно предположить, что при низких значениях потенциала анода процесс описывается уравнениями (1-7), (1-11), (1-12), а при потенциале выше 2,1 В образование гипохлорита натрия протекает с заметной скоростью по электрохимическому механизму [95]. [c.21]

Можно было бы рассмотреть и диаграмму в координатах потенциал ф — плотность тока 1. Тогда, при разных площадях поверхности катода и анода, равенство скоростей окисления и восстановления определилось бы соотношением гки>к = га<Оа где Юк и Ша—площади катода и анода. [c.540]

Для установившегося анодного процесса на вольфрамовом электроде В. А. Лавренко [70] получил эмпирическое уравнение зависимости скорости изменения потенциала от плотности тока. Скорость изменения потенциала анода, необходимая для поддержания постоянного тока , удовлетворяет соотношению [c.31]

Если в растворе присутствует индифферентный электролит (фон), то величина Я очень мала и членом можно пренебречь. Кроме того, при большой поверхности анода плотность тока на нем мала и поляризация его Ец весьма незначительная, тогда Е = Ек, т. е. изменение внешней э. д. с. фактически полностью идет на изменение потенциала катода (при реакциях окисления — на изменение потенциала анода). [c.86]

Можно было бы рассмотреть и диаграмму в координатах потенциал ф — плотность тока г. Тогда, при разных площадях поверхности катода и анода, равенство скоростей окисления и восста- [c.538]

Плотность тока зависит от материала анода. На графитовых анодах плотность тока должна соответствовать потенциал.у ниже критического. [c.181]

Разобраться в анодных процессах пам помогают кривые анодной поляризации. Вот, например, как выглядит кривая зависимости анодного потенциала от плотности тока для анода из [c.18]

Из-за разницы в величине поверхности катода и анода плотность тока при электролизе велика на первом и очень мала на втором, поэтому концентрация раствора больше изменяется около катода. При небольшом напряжении ионы определяемого элемента не восстанавливаются, ток через раствор не идет. При повышении напряжения до определенного потенциала, называемого потенциалам восстановления или потенциалом разложения, ионы элемента начинают разряжаться на катоде, сила тока резко увеличивается, но до известного предела, зависящего от концентрации ионов этого элемента 42 [c.42]

Рис. 59. Зависимость анодного потенциала от плотности тока при электроосаи<дении МпОг на графитовом аноде (выход по току МпОг 100%)

Следующей туи ыв в развитии гэлектроврганической химия является исследование процесса анодного замещения, который гораздо менее изучен, чем процессы электролитического окисления и восстановления. Однако здесь имеются некоторые важные факторы, которые следует считать тесно связанными с окислительно-восстановительными процессами. Во-первых, при анодном замещении не происходит в явном виде изменения числа электронов в продукте замещения. Во-вторых, атом водорода в молекуле замещается другим атомом или группой, например, атомом галоида или нитрогруппой, которые выделяются из раствора в процессе электролиза. Обычно считают, что существуют три процесса, при которых может происходить такое замещение. Первый процесс вызывается тем, что при окислении вещества в растворе образуются активные агенты, вступающие в реакцию с органическим соединением. Этот тип процесса по существу является электрохимическим по своей природе и должен зависеть от потенциала анода, плотности тока и материала электрода. Кроме того, в этом случае соединение должно вести себя как типичный деполяризатор, понижая потенциал электрода, и полученные в результате этого процесса продукты могут отличаться от получаемых обычными химическими методами. Вторая группа процессов аналогична химической реакции, и роль электрического тока заключается только в выделении замещающего агента за счет какого-либо из веществ, содержащихся в растворе. Так, например, только выделение брома из раствора бромистой соли зависит от пропускаемого тока, способность же брома вступать в реакцию замещения не зависит ни от потенциала анода, ни от материала электрода. Рез , льтат в этом случае будет по существу тот же, что и при простом барботировании брома через раствор органического соединения. Третий тип процессов, при котором происходит реакция замещения, связан с высокой концентрацией активного вещества на поверхности [c.151]

Кривая 1 изображает зависимость от потенциала анода плотности тока, устанавливающейся через 10 минут после начала электролиза. Кривая 2 изображает аналогичную зависимость для 20 минут после начала электролиза. Из рассмотрения рис. 1 видно, что существует зона анодных потенциалов (примерно -[-0,8- -l,3 вольт по отношению к пас.-кал. электроду), в которой наблюдается спад интепсивности окислительного процесса. Существование сгсада показывает наличие аналогии во влиянии анодного потенциала на окисление анилина и диметиланилина. Из полученных данных следует, что электроокисление диметиланилина хотя и является более быстрой реа]щией по отношению к реакции электроокисления анилина, но в то же время является более медленной по отношению к реакциям образования окислов платины на поверхности эдектро-да. Из факта отсутствия эффекта торможения окислительного процесса в зоне потенциа.пов 0,8--1,3 в. растворах других аминов следует вывод, что реакции электроокисления и-фенилен диамина, дифенил амина, п — толуидина являются более быстрыми по отношению к реакции анодного окисления платины. Возможно, что большие различия в скоростях электроокисления аминов и наличие особенностей в анодном поведении анилина и диметиланилина связаны с различиями в состояниях л-элек-тронов в молекулах разных аминов. [c.226]

Остальными параметрами, характеризующими эффективность и срок службы систем катодной защиты, являются значёния потенциала и плотности тока на защищаемой поверхности при заданном токе анодов значения плотности тока на поверхности анода. [c.199]

Предположим, что кинетика выделения кислорода на графитовом аноде и окисление графита при одновременном выделении хлора существенно не меняются по сравнению с электролизом в бесхлорид-ных электродах. Тогда плотность тока выделения кислорода в хлоридных электролитах, не содержащих SO (при 80 °С), с учетом работы пор графитового электрода может составлять около 5,6 А/м [56]. В фосфатном электролите в аналогичных условиях (температура и потенциал) получена плотность тока, близкая к этой величине, — [c.89]

В морской воде допустилгая плотность тока и стойкость ПТА ограничены возлюжиостью пробоя титановой основы. Пробой титановой основы зависит от условий электролиза [68—70] потенциал пробоя ПТА в морской воде может снижаться до 7 В и ниже. Платиновое покрытие на титане оказывает существенное влияние на условия возникновения пробоя па ПТА [6, 71]. В табл. -5 приведены значения потенциала ПТА, плотности тока и количества электричества, прошедшего через 1 м поверхности анода до пробоя, для различных толщин платинового покрытия. С увеличением толщины платинового слоя возрастает критическая плотность тока и напряжение пробоя на ПТА. Пробой возникает на границе раздела фаз электрод — жидкость — газ [71], являющейся наиболее слабым местом системы. Устойчивость ПТА к пробою можно повысить, [c.149]

Как видно, потенциалы анода и катода меняются при появлении в системе тока в прямо противоположных направлениях потенциал катода разблагораживается, анода — облагораживается. В отсутствие концентрационной поляризации, а также явлений пассивности (для анода) потенциалы электродов меняются с плотностью тока по логарифмическому закону. В ряде случаев, в небольшом интервале потенциалов, наблюдается и линейная зависимость потенциала от плотности тока. [c.26]

На рис. 17 представлена соответствующая зависимость ф—I, снятая медленно гальванодинамическим методом в 0,1н. растворе K[SbO(Tart)] с добавкой винной кислоты в качестве депассиватора [65]. Видно, что поляризационная кривая состоит из трех участков, отличающихся характером изменения потенциала от плотности тока. На участке / потенциал медленно изменяется с плотностью тока, сурьма при этом растворяется со 100%-ным выходом по току. На участке 11 потенциал анода смещается почти на 2 в в положительную область при небольшом увеличении плотности тока. Поверхность анода в этой области потенциалов покрывается блестящей белой пленкой, хотя сурьма продолжает растворяться со 100%-ным выходом по току. На участке III потен-диал очень мало зависит от плотности тока, на аноде начинается выделение кислорода и снижение выхода по току сурьмы. [c.241]

Условиями оптимального выхода этиленхлоргидрина (84%) являются 10% раствор хлористого натрия, скорость подачи этилена 5,55 л час1дм поверхности анода, плотность тока 2,25 а дм и температура 1°. При 90 выход падает до 1 %. При этой температуре количество образующегося гликоля доходит до 17%, в то время как при Г выход гликоля равен 5%. Полученные экспёрймён-тальные данные показывают, что для получения оптимального выхода этиленхлоргидрина необходим высокий электродный потенциал. Низкий электродный потенциал способствует образованию этиленгликоля. В этом случае этилен, по-видимому, является более хорошим деполяризатором для кислорода, чем для хлора это и объясняет окисление этилена до соответствующего ему гликоля при низком потенциале. [c.155]

Серебро(II) известно как один из сильнейших окислителей, стандартный потенциал системы Ад"/Ад в растворе азотной кислоты равен 1,70 В. В водном растворе Ад" неустойчиво, поэтому его не используют как раствор титранта. Для снижения влияния диспропорционирования серебра(П) на выход по току титранта необходимо, чтобы концентрация вспомогательного реагента Ад в растворе была не менее 0,1 М при —10°С, в качестве рабочего электрода используется золотой анод. Плотность тока генерации равна 1,5-=-5,0 мА/см . Конечную точку титрования определяют потенциометрически или биамперометрически. Индикаторный серебряный электрод предварительно обрабатывают электрохимически или химически раствором Ад" в азотной кислоте. [c.79]

Электролитическая ячейка для измерения потенциала анода под током представлена на рис. 4. Перепад напряжения в самом аноде учитывался расчетным путем. Метод измерения — комненсационпый. Электродом сравнения служил неноляризовапвый алюминий. Температура 980—990°. Электролит — криолит, насыщенный глиноземом. Опыт со свежим анодом начинали с того, что 30—40 мин. вели электролиз при плотности тока 0,7—0,8 а1см . Затем выключали ток и выжидали, пока потенциал анода снизится до устойчивого значения ],11 в. Этим достигалось постоянство состояния анода, после чего приступали к измерениям. [c.338]

При разных знаках df и di, в заиисимосттс от абсолютных величин членов числителя, возможны различные комбинации. Tait, например, если первый член ио абсолютной величине больше второго, то для достижения более равномерного распределения тока на катоде нужно уменьшить разность этих двух членов это достигается уменьшением величины производной анодного потенциала по плотности тока, т. е. применением слабо поляризующегося анода, и увеличением второго члена числителя, т. е. применением электролита с высоким удельным [c.439]

Если прямолинейные участки на кривых установлены, то на полулогарифмической диаграмме можно произвести прямолинейную экстраполяцию катодной и анодной поляризационной кривых до значений плотностей токов, приближающихся к величине порядка 10 —10" а1см (граница, при которой логарифмический закон зависимости потенциала от плотности тока еще выполняется). Дальнейшая прямолинейная экстраполяция для получения значений потенциалов и Уд на нулевой ординате должна уже проводиться на графике в обычных координатах, так как при малых плотностях тока уже имеет место линейная зависимость между изменением потенциалов катода и анода и плотностью тока. [c.212]

Эта область потенциалов отвечает активному состоянию металла, когда он вгдет себя как растворимый анод. При достижении некоторого значения потенц,1ала (более положительного, чем исходная величина) плотность тока резко падает, что указывает на внезапное замедление процесса растворения. В довольно широких пределах потенциалов плотность тока, а следовательно, и скорость растворения почти не изменяются, оставаясь очень малыми. Эта область потенциалов от зеча-ет пассивному состоянию. Участок по- [c.479]

НИЙ теории локальных элементов, удобны для качественного рассмотрения процесса коррозии и для оценки возможного влияния на него различных факторов. В то же время их использование при. количественных расчетах скорости коррозии связано со значительными трудностями. Скорость коррозии определяется изменением массы образца за единицу времени, отнесенным к единице его поверхности, или (в электрических единицах) плотностью тока /. Коррозионные же диаграммы, прив15денныс на рнс. 24.4 и 24.5, построены в координатах потенциал — сила тока, т. е. не позволяют судить о плотности тока, непосредственно характеризующей скорость коррозии. Для ее расчета нужны поэтому дополнительные данные. Необходимо знать качественный состав корродирующего металла, чтобы выяснить, какие компоненты металла в данных условиях будут играть роль катодов и какие — анодов. Необходимо установить долю поверхности, приходящуюся на каждый катодный и анодный участок, чтобы иметь возможность определять плотность тока на любом из них. Далее требуется для всех анодных составляющих снять анодные поляризационные кривые, а для всех катодных— катодные. Это позволит найти общую скорость катодной, и анодной реакций и установить наиболее эффективные анодные и катодные составляющие. Зиая стационарные потенциалы, можно,, суммируя все катодные и все анодные кривые, построить результативную коррозионную диаграмму, пс которой уже затем определить максимально возможную силу тока. Предполагая, что омические потери малы, и зная, как распределяется поверхность между анодными и катодными зонами, вычисляют скорость коррозии. Этот сложный способ, дающий к тому же не всегда однозначные результаты (в связи с возможностью совмещения катодных и анодных реакций на одном и том же участке), редко применяется для количественной оценки скорости коррозии. [c.499]