Растворение при поляризации

Рис. 138. Схема изменения энергни"1/ катионов металла, склонного к самопроизвольному растворению, при анодной поляризации

Как и всем мембранным методам, обратному осмосу и ультрафильтрации свойственно явление концентрационной поляризации, которое заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате происходит падение проницаемости и селективности, сокращается срок службы мембран. Для уменьшения вредного влияния концентрационной поляризации необходимо турбулизовать прилегающий к поверхности мембраны слой жидкости, чтобы ускорить перенос растворенного вещества в ядро разделяемого раствора. Этого добиваются применением в лабораторных установках магнитных мешалок и вибрационных устройств, а в промышленных условиях увеличением скорости протекания жидкости вдоль мембраны и использованием различного рода турбулизаторов. [c.18]

Аналогичная картина должна наблюдаться и нри замедленном протекании других стадий. В связи с этим при не слишком больших удалениях от состояния рав-нозесия обнаруживается некоторая симметрия в протекании процессов катодного выделения металлов и их анодного растворения. Так, например, анодная по-ляризация ртути, серебра, таллия и кадмия оказывается близкой по величине к катодной поляризации этих же металлов при одинаковых катодной и анодной плотностях тока, т. е. при равной скорости осаждения и растворения. Изменение анодного и катодного перенапряжения с ростом плотности тока точно так же подчиняется для этих металлов примерно одному и тому же закону. [c.476]

За последние годы разработан метод защиты металлов от коррозии наложением анодной поляризации. Этот метод применим лишь к металлам и сплавам, способным пассивироваться при смещении их потенциала в положительную сторону, т. е. к металлам, анодная поляризационная кривая которых подобна приведенной на рис. 23.2. При достижении области пассивного состояния скорость растворения металла может резко упасть и оказаться меньшей, чем скорость его саморастворения в отсутствие внешней поляризации. [c.504]

Имеется, однако, много примеров, когда потенциал иассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла оксидов. Так, иапример, для железа потенциал пассивации < п=+0,58 В, в то время как наиболее положительный из всех возможных потенциалов железооксидных электродов, отвечающий системе Fe, FeO, FeaOa, равен всего лишь 0,22 В. Казалось бы, что, поскольку железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Но такое объяснение отпадает, потому, что потенциал активации железа также равен +0,58 В, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим предположили, что, несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, оксидная пленка может образоваться при участии иоиов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии постепенного окисления железа избытком кислорода в поверхностном слое. В подобном оксидном слое могут поэтому находиться наряду с оксидами F O и РегОз также высшие оксиды, наиример КеОг, которым отвечают более положительные потенциалы. Аналогично объясняется и пассивация никеля. [c.482]

Кислород также участвует в процессе перехода ионов Ре " в форму Ре и при достаточно высоком потенциале выделяется на аноде, пассивируя металл (образуя пленки оксида). При этом вследствие поляризации электрода резко сокращается скорость его растворения. Поляризация катода происходит за счет отложений на его поверхности щелочноземельных соединений вследствие высоких значений pH воды в прикатодной области. [c.48]

Некоторые изотермические процессы также могут изучаться с помощью пирометра (например, ряд электрохимических процессов). Можно, в частности, изучать потенциалы растворения, поляризацию электродов, определять количество протекшего электричества и т. п. Многие длительные процессы, трудно определяемые иными путями, могут быть регистрированы с помощью пирометра — например, медленные процессы разложения, сопровождаемые газовыделением или потерей веса, процессы выветривания кристаллогидратов и т. д. В начале книги было указано, что пирометр применим ко всем процессам, которые тем или иным способом могут быть переведены в электрический ток или механическое движение. [c.243]

Металлы растворяются анодно обычно ири потенциалах более положительных, чем соответствующие равновесные потенциалы, т. е. их растворение сопровождается анодной поляризацией. Ее значение можно определить из уравнения [c.475]

Появление анодной поляризации можно связать с замедленностью одной из стадий транспортировки, разрушения твердой фазы или ионизации, являющихся обращением соответствующих стадий катодного процесса. При катодном выделении металлов замедленность транспортировки, т. е. недостаточная начальная скорость доставки разряжающихся ионов к электроду, смещает его потенциал в отрицательную сторону. При анодном растворении металла замедленность стадии отвода приводит к накоплению перешедших в раствор ионов вблизи электрода и, соответственно, смещает его потенциал в положительную сторону. [c.476]

I. Приготовить несколько разбавленных растворов полярного вещестьа в неполярном растворителе. 2. Измерить емкость конденсатора, заполненного растворителем и каждым из приготовленных растворов. 3. Рассчитать диэлектрическую проницаемость каждого из растворов, используя табличное значение диэлектрической проницаемости растворителя, взятое из справочника при той же температуре, при которой производились измерения емкости. 4. Измерить плотности растворов всех концентраций при той же температуре, при которой были измерены емкости. 5. Рассчитать по уравнению (И,22) поляризацию растворенного веш,ества. 6. Построить график зависимости поляризации растворенного вещества от концентрации раствора и экстраполировать завпсимость до предельного разбавления. 7. Определить показатель преломления растворенного вещества и вычис лить молярную рефракцию. 8. Рассчитать по уравнению (И, 17) ди польный момент растворенного вещества. [c.99]

В настоящее время имеется много данных, указывающих на участие ионов ОН" в процессе анодного растворения и других металлов, хотя химическая поляризация при анодном растворении нормальных металлов определяется, по-видимому, преимущественно процессами разрушения кристаллической решетки. [c.478]

В трубке определенной длины, закрытой по концам стеклянными пластинками и наполненной сахарным раствором, угол вращения плоскости поляризации прямо зависит от количества растворенного сахара. Этими приборами, известными в сахарном деле под названием сахариметров, пользовались многие исследователи для определения оптической деятельности и нефтепродуктов. [c.53]

В пленочной теории, по которой наступление пассивного состояния связано с поверхностным оксидным слоем, большое внимание уделяется его возникновению и формированию. Основными факторами, определяющими этот процесс, являются потенциал металла, а также концентрации ионов металла и ОН- Потенциал металла должен быть достаточно положительным для того, чтобы обеспечить устойчивое состояние данного оксида. Концентрации металлических и гидроксильных ионов должны быть достаточно велики, чтобы стало возможным образование соответствующих основных солей или гидроксидов, последующие превращения которых приводят к пассивирующим оксидам. Пассивность должна наступать тем легче, чем выше электродная поляризация ири анодном растворении металла и чем ниже скорость удаления ионов металла от поверхности электрода. [c.483]

Подбираемые эмпирически величины а уравнения (XVI, 49) обычно имеют значения одного порядка с диаметром ионов в кристаллических решетках, но часто они больше этих диаметров, иногда меньше или даже отрицательны. Для учета поляризации дипольных молекул растворителя вокруг ионов растворен- [c.414]

Теория замедленного разряда приложима ко всем электрохимическим процессам с замедленной электрохимической стадией разряда или ионизации и изложена выше (см. с. 198) применительно к процессу растворения металла. Именно при изучении катодного процесса разряда водородных ионов и его поляризации складывались основные положения электрохимической кинетики электродных процессов. [c.253]

В настоящее время трудно определить влажность материала, начиная с которой величина этой поляризации соизмерима с другими видами поляризации. Проведенные в работе [669] исследования процессов релаксационной поляризации увлажненных кристаллов, отличающихся высокой растворимостью, дают основание полагать, что роль растворенных ионов в поляризации смеси сорбент — сорбат в области малых величин сорбции незначительна. Несмотря на сравнительно большую величину е, в работе [648] высказано предположение об отсутствии ионной поляризации, если образуется не менее трех слоев адсорбата. [c.249]

Явление образования у поверхности мембраны пограничного слоя, в котором концентрация растворенного вещества больше, чем в основном объеме раствора, получило название концентрационной поляризации [142— 144]. Влияние концентрационной поляризации всегда отрицательно по следующим причинам [c.170]

Анализ концентрационной поляризации можно провести на основе рассмотрения распределения концентрации и процессов переноса в пограничном слое (рис. IV- ). Если предположить, что перенос растворенного вещества в пограничном слое осуществляется молекулярной диффузией и конвекцией, то можно записать уравнение [c.171]

В производстве нефтяных масел наиболее широко применяют полярные растворители. Компоненты масляных фракций в основном являются неполярными веществами, поэтому растворение их в растворителях этой группы происходит в результате поляризации неполярных молекул под влиянием электрического поля молекул растворителя с высоким дипольным моментом. Растворимость углеводородов нефтяных фракций в полярных растворителях зависит от кратности растворителя и температуры. [c.48]

Повышение температуры исходного раствора также улучшает условия процесса разделения увеличивает коэффициент диффузии растворенного вещества в ядро потока, уменьшает вязкость раствора. Все это приводит к снижению влияния концентрационной поляризации, но связано с дополнительным расходом энергии на нагрев раствора и усложнением установки. [c.175]

Кроме того, часто возникают и другие осложнения процесса разделения. Значения pH смещаются в сторону кислых или щелочных сред, что ускоряет гидролиз полимерных мембран. Возможно обезвоживание набухающих мембран, сопровождающееся необратимым изменением их структуры. В концентрированных растворах ряда органических веществ может происходить растворение мембран. В результате дополнительного воздействия концентрационной поляризации на мембране могут выпадать в осадок малорастворимые соли, а при ультрафильтрации высокомолекулярных соединений образуется гелеобразный слой, что нарушает нормальную работу аппаратов. [c.188]

Так, дополнительная анодная поляризация самого электроотрицательного (первого) металла при его контакте с другими двумя металлами, которые являются по отношению к нему катодами, увеличивают его анодное растворение на величину, равную разности абсцисс точек и /, однако величина тока саморастворения этого металла (/а,)внутр (т- е. величина коррозии за счет работы его микропар) при этом уменьшается на величину, равную разности абсцисс точек / и Ki (рис. 194). [c.290]

Явление отрицательного разностного эффекта не противоречит электрохимическому механизму растворения металлов, указывая только на необходимость учета возрастания активно работающей поверхности металла в процессе усиления анодной поляризации. [c.297]

Поры закрываются вследствие образования пленки окислов и снова возникают в других местах, где происходит растворение пленкн или ее катодное восстановление. Явление пассивности, по теории Г. В. Акимова, представляет собой динамическое равновесие между силами, создающими защитную пленку (окислителями, анодной поляризацией), и силами, нарушающими ее сплошность (водородными и галоидными ионами, катодной поляризацией и др.). [c.307]

Теория пассивационного барьера (А. И. Красильщиков) исходит из того, что анодная поляризация металла в зависимости от места локализации скачка потенциала металл—раствор может приводить как к увеличению, так и к торможению скорости процесса его растворения. [c.310]

Эффект увеличения скорости растворения металла наблюдается, если скачок потенциала сосредоточен в ионном двойном слое. Эффект снижения скорости растворения металла (пассивность может наблюдаться, если скачок потенциала приходится на поверхностный слой металла анодная поляризация уменьшает кинетическую энергию поверхностных электронов (поверхностного уровня Ферми), что приводит к усилению их связи с поверхностными положительными ионами металла и, как следствие этого, к уменьшению свободной энергии и адсорбционной способности поверхности металла. [c.311]

Характер осадка и условия его формирования во времени ири постоянной силе тока (или ири заданном потенциале) зависят не только от природы металла, но и от состава раствора и присутствующих в нем примесей. Примеси поверхностно-активных веществ, а также различных окислителей (например, растворенного кислорода) влияют на кинетику электровыделения металлов. В зависи-мостн от степени чистоты раствора и 1 рнроды примесей могут меняться характер роста кристаллов, число центров кристаллизации, возникаюнщх за единицу времени на единице поверхности катода, значение поляризации ири данно] г илотности тока, характер ее [c.455]

Еще большая разница наблюдается в случае инертных металлов. Анодная поляризация при растворении металлов группы же-.аеза заметно ниже их катодной поляризации (при той же плотности тока). Тем не менее она и здесь достигает нескольких десятых, а,олей вольта и значительно превосходит анодную поляризацию, сопровождающую растворение промежуточных и нормальных металлов. Ряд металлов, составленный в порядке возрастания метал-.лического перенапряжения (см. табл. 22.1), передает, таким образом, и последовательность увеличения поляризации при их анодном растворении. [c.477]

Значительно больший интерес представляет возможность перехода к пассивному состоянию за счет пли блокировки активных центров, или электрохимического торможения реакции растворения. Вследствие энергетической неоднородности поверхности растворяющегося металла переход его иочов в раствор с различных участков совершается с неодинаковой легкостью. Если какое-то число атомов или молекул кислорода (недостаточное для того, чтобы полностью закрыть поверхность) окажется адсорбированным на участках, где растворение может совершаться наиболее легко, то это приведет к резкому падению общей скорости растворения, неэквивалентному доле занятой поверхности. Торможение процесса растворения повысит поляризацию, т. е, сместит потенциал анода в положительную сторону. Такое смещение потенциала будет спо- [c.483]

Скорость диффузии растворенного вещества с большой молекулярной массой (>500) в раствор низка и значительно меньше скорости диффузии электролита. Поэтому влияние концентрационной поляризации на процесс ультрафильтрации намного сильнее, чем на процесс обратного осмоса. Концентрация у поверхности мембраны при ультрафильтрации может достигнуть такого значения, что на мембране может образоваться слой геля, который резко снижает скорость процесса. Для того чтобы повысить скорость ультрафнльтрации, приходится интенсивно перемешивать раствор или прокачивать его с большой скоростью (до 3—5 м/с) над мембраной. Однако в ряде случаев такой путь оказывается непригодным, так как приводит к резкому повышению расхода энергии на циркуляцию раствора, недопустимому повышению температуры раствора, разрушению структуры некоторых биополимеров и т. п. В этих случаях более рациональным может оказаться применение турбулизирующих вставок. [c.174]

Для расчета коэффициента массоотдачп, учитывающего влияние концснтрациоппой поляризации на перенос растворенного вещества к поверхности мембраны, предложен ряд уравнений (табл. IV. 1). Эти расчетные уравнения основываются на решениях дифференциальных уравнений Навье—Стокса (для ламинарного [149] и турбулентного [150] потоков в каналах с отсосом ) и конвективной диффузии [144, 151]. [c.175]

Однако обратный осмос и ультрафильтрация отличаются от фильтрования с образованием осадка или закупориванием пор перегородки и получением чистого фильтрата. При обратном осмосе и ультрафильтрации осуществляется разделение раствора на растворитель и раствор с повышенной концентрацией растворенного вещества. При этом накопление растворенного вещества у поверхности мембраны недопустимо, так как оно приводит к резкому снижению проницаемости и селективности действия мембраны (концентрационцая поляризация). Для устранения этого необходимо постоянно обновлять слой жидкости у поверхности мембраны. Таким образом обратный осмос и ультрафильтрация в некотором смысле аналогичны фильтрованию с непрерывным удалением слоя осадка с поверхности перегородки и получением чистого фильтрата и сгущенной суспензии. Однако следует отметить, что при ультрафильтрации может образоваться гелевидный слой на поверхности мембраны, снижающий производительность установки. [c.83]

Анодная поляризация а алюминия в двух последних (0,1-и 13,5-н.) растворах СН3СООН увеличивает (в соответствии с законами электрохимической кинетики) растворение алюминия и соблюдается условие i = (рис. 187, б). В остальных [c.280]

Эффект растет с ростом Як и уменьшается с ростом Рц металла Полное подавление работы микро-нар достигается при V = (Ул1е)обр. что возможно при катодной поляризации металла как от внешнего источника постоянного тока, так и при помощи анодного протектора, при этом обычно (/к)онешн>/о Эффект имеет большое практическое значение и используется для уменьшения или полного прекра-ш,ения электрохимической коррозии защищаемой конструкции с переносом растворения на менее ценную конструкцию (протектор или дополнительный анод) [c.296]

Кривая (Ум )обр АВС на рис. 216 соответствует логарифмической (тафелевской) зависимости V от а при растворении металла в активном состоянии по уравнению (271). Точка В соответствует Уадс или Уме о, /2, Т. е. началу адсорбции кислорода или образованию защитной пленки, что приводит к дополнительной поляризации процесса и отклонению поляризационной кривой от простой логарифмической зависимости. [c.315]

Из рис. 216 следует, что если полностью запассивированный металл катодно заполяризовать до потенциала, отрицательнее Уп. п металл переходит в активное состояние. Эта активация металла может быть обусловлена а) подщелачиванием электролита у поверхности металла при катодной поляризации, приводящим к растворению защитной окисной пленки А12О3 б) катодным восстановлением окисных пленок (на Си, N1, Ре) в) механическим разрушением защитной пленки, выделяющимся при катодной поляризации газообразным водородом. [c.320]

Kundt эффект Кундта, вращение плоскости поляризации света некото-)ыми веществами в магнитном поле evel(l)ing эффект выравнивания силы кислот, образование равных концентраций ионов гидроксония при растворении эквивалентных количеств очень сильных кислот в равных объёмах воды [c.163]

При растворении веществ, обладающих сильно полярными молекулами (например, H2SO4), происходит ослабление и поляризация связи между противоположно заряженными частями молекулы, приводящее к образованию ионов. Объяснить это можно тем, что в среде с высокой диэлектрической проницаемостью (диэлектрической постоянной) е ослабляется сила электростатического притяжения между ионами, равная, согласно закону Кулона [c.383]