Выделение газообразного водорода на поверхности металла

В две пробирки внести по 5—б капель 2 н. серной кислоты. В одну из пробирок прибавить каплю раствора сульфата меди и в обе пробирки опустить по кусочку чистого цинка (без примесей). Наблюдать различную интенсивность выделения водорода в пробирках. Что появилось на поверхности цинка в прИ сутствии сульфата меди Какова роль соли меди, в присутствии которой водород выделяется интенсивнее На поверхности какого металла разряжаются ионы водорода и образуется газообразный водород [c.140]

Механизм реакции полностью не выяснен. В настоящее время экспериментально установлено, что как этилен, так и водород взаимодействуют с поверхностью никеля с выделением энергии (250 и 125 кДж/моль соответственно). Это дает право утверждать, что собственно реакции предшествует активированная адсорбция алкена и водорода на находящихся на поверхности катализатора атомах металла, в результате чего происходит ослабление п-связи в алкене и связи Н—Н в молекуле водорода, вплоть до полного разрыва. Последнее можно подтвердить тем, что в присутствии никеля в смеси газообразных водорода и дейтерия быстро наступает равновесие [c.34]

Выделение газообразного водорода на поверхности металла [c.139]

При получении полимерного осадка в режиме постоянного тока толщина покрытия не только повышает потенциал электрода и напряжение на ванне [71], но и приводит в некоторых случаях к ухудшению качества покрытия из-за протекания побочных электрохимических процессов. Так, после образования полимерного осадка в системе, содержащей мономер-метилме-такрилат и растворитель-диметилформамид [87], начинается выделение газообразного водорода, который внедряется между пленкой и поверхностью металла. Выделение водорода связано с недостаточной очисткой диметилформамида от следов воды. В этот период процесса часть тока расходуется на образование водорода, и рост массы полимерного осадка замедляется. [c.51]

Причина медленного выделения водорода при действии раствора на чистый цинк. Несмотря на высокое значение э. д. с. в упомянутой выше цепи, серная или соляная кислота, по меньшей мере вначале, действует на цинк обычно медленно. Соединение на металлической поверхности водородных ионов и электронов, которые в свою очередь соединяются попарно, образуя молекулярный газообразный водород, происходит менее гладко, чем это можно было бы ожидать. Препятствия возникают, возможно, потому, что ион водорода не является просто водородным атомом, лишенным своего электрона (Н ), а находится в тесной связи с молекулой воды [его формулу часто пишут так (НзО) ]. Таким образом катодная реакция это не просто соединение с электроном, а влечет за собой также и отделение воды. На поверхности платины, покрытой платиновой чернью, газообразный водород выделяется, как только лотенциал становится заметно более отрицательным, чем значение его, соответствующее состоянию равновесия, указанное в табл. 25. Однако на всяком другом металле необходимо еще более понизить потенциал, чтобы получить даже медленное выделение водорода 1. Перенапряжение, [c.336]

Выделение газообразного водорода при электроосаждении металлов оказьшает существенное влияние на процесс образования гальванического покрытия. В случае относительно устойчивого прилипания водородных пузырьков к катодной поверхности [c.363]

Под действием электрического тока ионы Н+ и ОН перемещаются к соответствующим электродам. Следует, однако, указать, что ионы водорода разряжаются только при электролизе водных растворов солей очень активных металлов, расположенных в ряду напряжений до алюминия включительно. Объясняется это тем, что процесс разрядки ионов Н+ осложняется адсорбцией атомов, и молекул водорода на поверхности электродов. Для того чтобы десорбировать водород и получить его в газообразном состоянии, необходимо приложить избыточную э. д. с. Увеличение э. д. с. приводит к тому, что на катоде происходит выделение металла, стоящего в ряду напряжений левее водорода. [c.211]

Перенапряжение для катодных реакций, сопровождающихся выделением металлов, обычно близко к нулю. Исключениями являются железо (Д к = 0,24 В), никель (Д к = 0,23 В). При выделении на катоде водорода перенапряжения могут достигать значительных величин. При этом перенапряжение зависит от материала электродов, состояния их поверхности, плотности тока и целого ряда других факторов, которые трудно учесть. Водородное перенапряжение позволяет электрохимически выделять на катоде более активные металлы (имеющие более отрицательный по сравнению с водородом стандартный электродный потенциал), такие, как Мп, 2п, Ре, N1, 5п, РЬ. Например, при электролизе кислых растворов солей цинка на цинковом катоде должен был бы выделяться водород, но величина водородного перенапряжения на цинке порядка 0,7 В, что близко к стандартному электродному потенциалу цинка (—0,76 В), для которого перенапряжение практически равно нулю. Это приводит к совместному выделению на катоде водорода и цинка. Поскольку анодные процессы в электролизерах с инертным анодом сопровождаются обычно выделением газообразных продуктов, то для этих процессов также характерны явления перенапряжения, достигающие иногда значительной величины. [c.298]

Один тип перенапряжения связан с выделением газообразных продуктов такое перенапряжение может иметь довольно высокие значения. Оно в значительной степени зависит от природы поверхности металла и плотности тока на электроде, на котором выделяется газообразный продукт. На рис. 13.7а показано влияние этих факторов на перенапряжение, наблюдаемое при выделении водорода. В том случае, когда продуктом электролиза является металл, перенапряжение на катоде обычно очень мало. [c.423]

Описанная выше форма химического воздействия электролитов на металлы носит название коррозии с выделением водорода так как газообразный водород действительно выделяется на более благородных участках системы. Этот тип коррозии имеет место в случае сочетания двух металлов, причем более благородный должен обладать более низким перенапряжением. Нет необходимости в том, чтобы оба металла присутствовали в форме массивных образцов. Например, прибавление к кислому раствору небольшого количества сернокислой меди значительно ускоряет растворение цинка. Медь, вытесненная цинком из раствора, осаждается на различных участках его поверхности, причем возникает большое количество местных короткозамкнутых элементов. На практике часто имеет место другой случай, заключаюш,ийся в том, что исходный металл включает в себя в качестве отдельной фазы частицы более благородного проводящего материала последний не обязательно должен быть металлом, а может быть сульфидом или окисью с низким перенапряжением водорода. [c.663]

По-видимому, существует несколько механизмов выделения водорода сольватированного протона НзО или НОН в виде газообразного водорода после перехода электрона через поверхность раздела металл —жидкость. Большой заслугой Фрумкина и особенно Хориути является установление отдельных стадий этого сложного механизма разряда и выявление этими учеными медленной или определяющей скорость стадии в различных случаях. Обнаруженные три механизма были названы соответственно медленным каталитическим и электрохимическим разрядом. [c.180]

Химическое травление обычно сопровождается обильным выделением на поверхности изделия газообразного водорода и диффузией газа в верхние слои металла. Вследствие наводороживания металл становится хрупким и ломким. Кроме того, обильное выделение водорода приводит к образованию на поверхности металла так называемых травильных пузырей . [c.154]

Скорость этого процесса мала во всех случаях, за исключением растворов с высокой активностью Н (кислот). Скорость разряда ионов водорода с образованием газообразного водорода при любом данном pH зависит от каталитических свойств поверхности катода. Это свойство в свою очередь определяется разностью потенциалов катода, на котором разряжаются ионы водорода, и равновесным потенциалом водородного электрода в том же самом растворе. Эту разность потенциалов в вольтах называют перенапряжением водорода. Чем выше перенапряжение водорода, тем медленнее происходит реакция (2) и тем медленнее происходит соответствующая анодная реакция (1), которая не может протекать быстрее, чем более медленная катодная реакция. Следовательно, скорость коррозии железа и стали в деаэрированной воде или в кислотах зависит от природы катализаторов, пригодных для осуществления реакции выделения водорода, Бонгоффер [1] показал, что величины каталитической активности различных металлов в отношении рекомбинации атомов газообразного водорода [c.429]

При электрохимическом получении окислителей и веществ, богатых кислородом, на аноде обычно происходят одновременно процессы анодного окисления и выделения газообразного кислорода. Эти процессы протекают при более высоком анодном потенциале по сравнению с потенциалом разряда галогена или кислорода в качестве анодного материала применяют только платину или ее сплавы с некоторыми металлами платиновой группы. Поэтому при получении перекиси водорода, хлорной кислоты и перхлоратов использовались и используются аноды с активно работающей поверхностью только из металлов платиновой группы. [c.20]

Практически под перенапряжением понимается разность между фактической и теоретической величинами напряжения. В случае разряда на электродах ионов металлов перенапряжение относительно невелико, при выделении же на электроде газообразных веществ перенапряжение более значительно и является переменной величиной, зависящей от ряда условий . материала электрода и характера его поверхности, плотности тока, температуры электролита, продолжительности процесса электролиза. Так, перенапряжение выделения водорода на гладкой платине 0,0063 в, на никеле 0,087 в, на ртути 0,860 в. [c.312]

В случае разряда на электродах ионов металлов перенапряжение невелико в случае же выделения на электродах газообразных веществ — водорода, кислорода и т. п.—перенапряжение значительно больше. Величина перенапряжения сильно изменяется в зависимости от условий электролиза, материала электрода и характера его поверхности, температуры, времени, плотности тока, природы электролита и примесей в нем. Наибольшее перенапряжение наблюдается на цинке, свинце и особенно на ртути. [c.125]

Разложение амальгамы надо рассматривать как электрохимический процесс, при котором на аиоде происходит ионизация натрия Na = Na + е , а на катоде — разряд молеку.т воды с выделением газообразного водорода HjO + е" = ОН" -f /оН,. Процесс ионизации натрия проходит без перенапряжения, н скорость его мо/кет ограничиваться то.тько подводом щелочного металла к аподноработа-ющей поверхности амальгамы. Процесс выделения водорода на ртути и амальгаме щелочного металла протекает с высоким перенапряжением. Поэтому скорость разложения амальгамы натрия чистой водой очень низкая [70—76]. Чтобы ускорить процесс разложения щелочных амальгам, необходимо снизить перенапряжение выде.ления водорода в этом процессе. Это достигается обычно при [c.245]

В некоторых случаях корроз(ии металлов в электролитах на катодных участках происходит разряд ионов водорода и процесс сопровождается выделением газообразного водорода (см. стр. 81). Количество выделившегося водорода, являющееся в данном случае мерой скорости коррозии, зависит от суммарного тока, возиикшего, в корроэиониой системе. Если предположить, что токи, протекающие через микроэлементы, приблизительно равны между собой, то объсм выделившегося водорода будет пропор ционален количеству микропар, имеющихся на поверхности металла, т. е. его неоднородности. [c.95]

Семейство лантана. Это впегрупповые элементы. Лучше всего изучены свойства лантана (Га). Он представляет собой белый металл. Плотность 6,2. Химически довольно активен медленно разлагает воду с выделением газообразного водорода, легко растворяется в кислотах, образуя соли. Практическое применение находит оксид лантана Га. Од (приготовление глазурей и оптических стекол). Далее технически важным является церий (Се). Это светло-серый (подобно железу) тягучий металл, плотность 6,8. При обработке шероховатой поверхностью (например, напильником) дает обильные, ярко сгорающие искры. В связи с этим церий в сплаве с лантаном и железом применяют в зажигалках. [c.411]

Однако, если металл недостаточно чист и процесс коррозии ведет к обнажению или к обратному осаждению некоторых благородных нримесей, которые образуют точки, способствующие выделению газообразного водорода, то скорость коррозии будет увеличиваться и, если ход коррозии контролируется только выделением водорода, то возросшая скорость коррозии будет в течение некоторого времени пропорциональна количеству благородного металла на поверхности. Тамман и Нейберт полагают, что количество эффективного благородного металла увеличивается пропорционально времени, так что [c.359]

Одно из принциниальных различий между этими двумя механизмами коррозии металлов заключается в том, что при электрохимической коррозии одновременно происходят два процесса окислительный (растворение металла на одном участке) и восстановительный (выделение катиона из раствора, восстановление кислорода и других окислителей на другом участке металла). Например, в результате растнорения цинка в серной кислоте образуются ионы цинка и выделяется газообразный водород при действии воды железо переходит в окисное или гидроокис-ное состояние и восстанавливается кислород с образованием гидроксильных ПОПОВ. При химической коррозии разрушение металлической пoвeJЗXнo ти осуществляется без разделения на отдельные стадии и, кроме того, продукты коррозии образуются непосредственно на тех участках поверхности металла, где происходит его разрушение. [c.6]

Соляная кислота растворяет не только окалину, но и металл. Рабочая температура ванны не должна превышать 40° С, поскольку при этом уже высвобождается газообразный хлористый водород. Концентрация соляной кислоты составляет 5—15%. Содержаиие железа не должно превышать 80 г на 1 л ванны травления. Растворимость стали возрастает с повышением содержания углерода в стали. При травлении в соляной кислоте образуется очень мало осадка по сравнению с количеством осадка при травлении в серной кислоте. Перетравли-вания можно избежать, добавляя ингибиторы. Преимущества способа высокая скорость травления при нормальной температуре и лучший вид поверхности травленного материала. Недостатки высокие расходы на хранение и повышенные требования к гигиене труда, обусловленные выделением газообразного хлористого водорода. При этом регенерация ванны с соляной кислотой выгоднее, так как позволяет получать в отходах окислы железа с лучшим химическим составом, чем в ванне с серной кислотой. [c.72]

Палладий Pd (см. также табл. 43) выделен в свободном виде в 1803 р, (Волластон, Англия). В земной коре находится как спутник платипы и волота. Представляет собой серебристо-белый с сильным блеском металл. Хорошо подвергается ковке. Несколько более твердый и тягучий, чем платина. Палладий легко поглощает (поверхностью и объемом) газообразный водород, который в палладии переходит в атомное состояние. Этим обусловлены каталитические свойства металла водород Hj легко регенерируется при нагревании, а налладий становится хрупким и пористым. На воздухе устойчив, переводится в раствор только кониентрированной азотной кислотой с образованием нитрата палладия(И). Палладий применяют как катализатор гидрирования, компонент серебряных зубопротезных сплавов. [c.438]

Уменьшение степени чистоты механической обработки по-вер.хности входной стороны мембраны при насыщении ее электролитическим водородом приводит к уменьшению диффузии водорода в металл, а уменьшение степени чистоты обработки выходной (диффузионной) стороны вызывает увеличение диффузии водорода через мембрану. Первоначально это было установлено для газообразного атомарного водорода [233], но, по мнению Дж. Фаста, вывод применим и к случаю электродиффузии водорода, поскольку все факторы, повышающие активность входной поверхности металла в катализировании процесса 2Н- Нг, уменьшают концентрацию водородных атомов на поверхности и тем самым уменьшают диффузию водорода в металл. Повышение активности выходной поверхности мембраны должно способствовать удалению продиффундировавшего через ее толщу водорода. Действительно, X. Баукло и Г. Циммерман [177] установили, что при электролитическом выделении водорода на полированной поверхности в глубь металла проникает большее количество водорода, чем при выделении [c.74]

AroMapHbm водород, получающийся в результате реакции, восстанавливает окислы металла на катоде, а газообразный водород в результате бурного выделения его м еханически отрывает окислы от поверхности изделия. Таким образом, при катодном травлении исключается опасность перетравливания поверхности изделия, как это зачастую происходит при анодном травлении. Применение катодного травления ограничено рядом чрезвычайно существенных недостатков наводороживание поверхностных слоев 1металла, что особенно недопустимо для тонкостенных или закаленных стальных изделий, трудность достижения желаемого эффекта при травлении изделий сложной формы, особенно если окалина мало пориста и неоднородна. [c.165]

При истинно равновесном потенциале должно быть не только равновесие между металлом и его ионами в растворе, но также и между атомами водорода (на или в металле) и ионами водорода в растворе. Металл будет замещать водород в растворе до тех пор, пока не образуется достаточное количество атомного водорода, чтобы нa iyпилo равновесие Н1 Н - -е при том же самом потенциале, как и равновесие между металлом и его ионами. Для более благородных металлов концентрация атомного водорода, необходимая для наступления равновесия приданном потенциале,имеет очень малую величину и в данном случае выделение заметных количеств (молекулярного) газообразного водорода не имеет места. Концентрация ионов металла будет определять значение потенциала, а величина концентрации атомного водорода будет ему соответствовать. Однако для белее основных металлов, которые могут выделять водород в виде газа даже из нейтральных растворов, справедливо обратное. Теперь концентрация водорода никогда не может превысить ту величину, при которой газ начинает бурно выделяться, и потенциал может стать не зависимым от начальной концентрации ионов металла в растворе потому, что сам металл, переходящий в раствор, делает скоро концентрацию ионов металла вблизи поверхности значительно выше. [c.335]

Уксусная, ортофосфорная или хлорная кислота (НСЮ4) вводится в полирующий раствор для образования вязкой пленки на полируемых деталях. Хромовая кислота или ее соли, хлористый или фтористый водород, этиловый спирт, глицерин, лимонная кислота, а также производные акридина и поверхностно-актив-ных веществ вводятся в полирующие растворы для придания блеска поверхности деталей. Эти вещества образуют на поверхности детали пассивирующие пленки, предохраняющие ее от разъедания и слабой коррозии. Кроме того, хромовая кислота замедляет скорость растворения металла и процесс выделения газообразных окислов. [c.112]

Однако следует помнить, что, в отличие от серы, водород, азот, кислород, углерод образуют в металлических системах растворы внедрения. Газы могут находиться в металлах не только в виде твердых растворов внедрения, но и в ввде избыточных фаз (как конденсированных, так и газообразных), скоплений вокруг дислокащш, сорбционных слоев на внутренних поверхностях. В реальном металле переход примеси из газовой фазы через поверхность в конденсированную фазу может быть представлен несколькими последовательными стадиями адсорбция, диссоциация, образование поверхностного раствора, диффузия, растворение, распределение примеси между твердым раствором и дефектами структур, зарождение и выделение избыточных фаз. На различных стадиях получения и технической эксплуатации металлов имеет место перераспределение газообразующих элементов между различными формами их нахождения. [c.930]

Однако следует указать, что на катоде в водной среде происходит выделение пузырьков водорода. Скорость и размер выделяющихся пузырьков водорода зависят от типа металла. Пузырьки водорода, как правило, активируют поверхность металла и влияют на пористост электроосажденного осадка. Если пузьфьки водорода, образующиеся в начальный период формирования осадка, велики, в осадке образуются крупные поры. Особенно большая пористость осадка наблюдается при катодном осаждении водных дисперсий полимеров. При катодном осаждении органодисперсий полимеров газообразные продукты выделяются на катоде лишь в случае использования в качестве среды органических соединений, восстанавливающихся с выделением газов (метан, бутан, октан). При использовании в среде высококипящих спиртов выделения газообразных продуктов не происходит. Для снижения активности металла и уменьшения пористости покрытия следует внимательно поддерживать электрические параметры процесса, а также тщательно выдерживать температурные режимы термообработки покрытия. Режимы термообработки покрытия также зависят от типа подложки. [c.33]

В процессе анодирования алюминиевых сплавов в хромовой кислоте на катоде и аноде идет разряд ионов и выделение газа. На катоде разряжаются ионы водорода и последний свободно выделяется в газообразной форме. На аноде же идет разряд ионов гидроксила, причем большая часть образовавшегося кислорода, проникая через пленку, образует у поверхности раздела металл/пленка окисную пленку, а меньшая часть выделяется на аноде в форме газа. Одновременно с этим на аноде возможно и образование газообразного водорода за счет растворения в кислоте электроотрицательных примесей, присутствующих в сплаве и оказавшихся после анодирования в окисной пленке. Количество газов, выделяющихся на аноде в процессе анодирования сплавов, практически прямо пропорционально времени. На сплаве Д-16 количество выделяющихся газов при одних и тех же режимах анодирования в десятки раз больше, чем на алюминии или на сплаве АЛ-9. Минимальное количество газов при анодировании в хромовой кислоте так же, как и в серной, выделяется на алюминии. Очевидно, что чем больше примесей в сплаве, тем больше кислорода молизуется на указанных примесях и выделяется в виде газа (рис. 53). [c.112]

Теория молекулярного давления - самый старый из принятых сегодня механизмов вредного влияния водорода на механические свойства металлов. Суть его заключается в том, что избыточный водород, обладая ничтожно малой равновесной растворимостью в железе при нормальной температуре, стремится покинуть сплав путем перехода в молекулярное состояние на его поверхности. На достаточной глубине от наружной поверхности может идти выделение избыточного водорода на внутренних поверхностях полостей, таких как поверхность раздела между включением и матрицей сплава. Диффузия водорода и его выделение в молекулярной форме в различного рода пустотах, имеющихся в металле, приводит к снижению его концентрации в объемах, примыкающих к поверхности раздела, что вызывает возобновление диффузии водорода к этим полостям из объема матрицы. Скопление же газообразного водорода во внутренних полостях приводит к росту его давления и увеличению размеров последних. При разработке этой теории впервые отмечена важная роль трехосного растяжения, возникающего вокруг газонаполненных полостей, и приводящего к резкому стеснению пластической деформацйи в этих зонах, облегчая тем самым процесс хрупкого разрушения. [c.35]

Коррозия металлов и сплавов газообразными хлором и хлористым водородом при высоких температурах, как это показали работы X. Л. Цейтлина, принципиально отличается от действия другик газовых сред на металлические поверхности. В зависимости от природы металла при какой-то определенной температуре начинает протекать экзотермическая реакция, приводящая к резкому повышению температуры и очень сильной коррозии. Так как скорость реакции выделения тепла превосходит скорость его отвода, то металлы в токе хлора могут сгореть. [c.157]

В условиях работы оборудования химических производств использование катодной заш,иты весьма затруднено из-за высоких плотностей катодного тока, возможного аномального растворения большинства технических металлов при катодной поляризации по химическому механизму, а главное, из-за выделения водорода на заш,ищаемой поверхности. Последний фактор в случае замкнутых аппаратов становится очень важным ввиду высокой взрывоопасности смесей водорода с выделяющимся на аноде кислородом, с воздухом, часто заполняющим газовое пространство аппарата, а также со многими другими газообразными окислителями. Тем не менее, в ряде случаев использование катодной защиты возможно при условии обеспечения мер, надежно предотвращающих взрывоопасные ситуации (требования к циркуляции, сдувкам и т. д.). Подробный перечень технических средств и технологию катодной защиты можно найти в [3, 16, 17]. Требования к защите подземных сооружений от коррозии, в том числе к катодной защите, регламентированы ГОСТ 9.015—79. [c.268]

Однако на практике процесс электрохимического растворения металла анода, как правило, сопровождается пассивацией электродов, заметно искажающей кинетику процёсса, описываемую уравнением (116). Пассивацию анода вызывают не только химические отложения на поверхности электрода, но и выделяющиеся газообразные агенты (кислород на аноде и водород на катоде). Выделение водорода на катоде происходит по реакции [c.224]