Поляризация ионов металла

В. Поляризация ионов металла [c.237]

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]

Часть затруднений удается преодолеть, если исследовать разряд ионов металла на жидком (ртутном) электроде, обладающем однородной поверхностью. Результаты таких исследований показывают, что ионы металлов, образующих амальгамы, восстанавливаются на ртутном электроде со значительной скоростью. Поэтому поляризационные явления, которые при этом наблюдаются, обусловлены в основном концентрационной поляризацией. В то же время ионы металлов группы железа (Ре +, N 2+,...), не образующих амальгамы, восстанавливаются на ртути с большим перенапряжением. Перенапряжение в этом случае связано либо с тем, что эти металлы из-за малой растворимости в ртути выделяются в высокодисперсном состоянии, более богатом энергией, либо с замедленным разрядом этих ионов. Последнее подтверждается тем,- что при помощи современных тонких экспериментальных методик удается установить медленный разряд на ртути также ионов цинка, марганца, хрома и других металлов, которые растворяются в ртути с образованием амальгам. Кроме того, при выделении металлов группы железа на твердых электродах при условиях, исключающих возникновение высокодисперсного состояния, разряд ионов также происходит со значительным перенапряжением. [c.630]

Если металл опущен в раствор, содержащий ионы этого же металла, то, как известно, на поверхности металла — электрода устанавливается электрохимическое равновесие и появляется соответствующий электродный потенциал. При включении тока это равновесие нарушается и, в зависимости от направления тока, возникает тот или другой электродный процесс, стремящийся восстановить равновесие. При катодной поляризации, т. е. когда к электроду подводятся электроны, наблюдается процесс электрокристаллизации, т. е. перехода ионов металла из раствора в кристаллическую решетку при анодной поляризации, когда электроны отводятся от электрода, происходит электро- [c.634]

Рассмотрим более подробно явление концентрационной поляризации на капельном ртутном катоде при разряде ионов металла, например кадмия. В отличие от рассмотренного случая восстановления ионов серебра на серебряном электроде, где природа металла в процессе электролиза не меняется, при разряде ионов кадмия на ртутном катоде происходит образование амальгамы кадмия. Потенциал амальгамного электрода [c.644]

Связь, возникающая между кислородом и поверхностными атомами металла, чисто ионная металл отдает атому кислорода два электрона (рис. 9, а). Возникающая при этом связь отличается от связи кислорода с металлом в окисле. Она значительно сильнее, по-видимому, за счет энергии поляризации, так как атом кислорода испытывает действие поля, создаваемого нижележащими атомами металла. [c.29]

Поляризация является следствием отставания электродных процессов от перетока электронов в гальваническом элементе. Анодный процесс выхода ионов металла в электролит Ме"+ — Л1е"+ X тНаО) отстает от перетока электронов от анода к катоду, что приводит к уменьшению отрицательного заряда на поверхности электрода и делает потенциал анода положительнее катодный процесс ассимиляции электронов О + пе[Опе]) отстает от поступления на катод электронов, что приводит к увеличению отрицательного заряда на поверхности электрода и делает потенциал катода отрицательнее (рис, 135). [c.193]

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]

Концентрационная поляризация. Из-за недостаточно быстрого отвода перешедших в раствор ионов металла повышается концентрация этих ионов в прианодной зоне. Более высокая концентрация ионов металла у поверхности анода, чем в растворе, объясняется замедленностью диффузии ионов металла. [c.34]

Увеличение концентрации ионов металла в прианодной зоне электролита в 10 раз вызывает изменение потенциала на 59 мв для одновалентных или на 29 мв для двухвалентных металлов. Так как растворимость продуктов коррозии технических металлов, особенно в нейтральных средах, невелика, то значительной концентрационной поляризации анода коррозионного элемента ожидать не приходится. [c.34]

В реакции А1 + Аг-> А3 + А4, катализируемой комплексными катализаторами, молекулы реагентов А , Аа, А3 и А выступают как лиганды по отношению к иону металла. Химическое взаимодействие между реагирующими молекулами А1 и Аг, координированными около центрального иона металла, облегчается благодаря поляризации молекул, понижению энергии отдельных связей и повышению вероятности оптимального расположения реагирующих молекул. Цент- [c.626]

Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

Опыт показывает, что потенциал каждого электрода изменяется в большей или меньшей степени, когда через него пропускается электрический ток. Возникающий при этом потенциал называют потенциалом под током в отличие от равновесного электродного потенциала, т. е. при отсутствии тока. Такое явление объясняется тем, что прохождение через электролит тока неизбежно приводит к изменению условий на электроде в связи с протеканием реакции, скорость которой пропорциональна силе тока. Так как скорость поступления реагирующего вещества (или отвода образующегося вещества) не равна скорости реакции, будет наблюдаться отклонение потенциала от начального значения его. Это явление называется поляризацией. Причины поляризации могут быть различными. Поляризация, связанная с изменением концентрации ионов металла, водорода или свободного кислорода в приэлектродном слое, носит название концентрационной. [c.38]

Так, при анодной поляризации, когда металл усиленно растворяется, а скорость отвода ионов отстает от реакции растворения, в приэлектродном слое накапливаются положительные ионы металла и потенциал анода смещается в сторону более положительных значений. [c.38]

Итак, можно сказать, что ион металла облегчает гидролиз или нуклеофильное замещение какими-нибудь другими группами, в сущности, двумя путями прямой поляризацией субстрата, который затем атакуется нуклеофилом извне, или генерацией (путем ионизации) особенно активного (основного) реагента. Таким образом, одна из первостепенных функций иона металла в любой биологической системе состоит в обеспечении необходимой концентрации сильного нуклеофила при биологически приемлемых значениях pH. [c.354]

Причиной анодной поляризации (отставания процесса выхода ионов металла в электролит от движения электронов с анодных участков на катодные) является замедленность [c.39]

Н. А. Изгарышев и П, С. Титов впервые (1917 г.) изучили влияние поверхностно-активных веществ (желатина, гуммиарабика) на электроосаждение цинка и меди. Они высказали предположение, что дисперсные частицы органического вещества образуют с разряжающимися ионами металла адсорбционные комплексы, для разряда которых требуется повышенная катодная поляризация. [c.345]

Высокая катодная поляризация при восстановлении ионов никеля и других металлов этой группы (Со, Ре) объясняется с различных точек зрения, согласно которым затруднение процесса восстановления обусловлено большой склонностью к гидратации ионов никеля, замедленностью их разряда и перехода гидратированных ионов металла в промежуточные активированные комплексы, адсорбирующиеся на катоде и, т. д. В последнее время А. Т. Ваграмяном с сотр. было высказано [39] предположение, что трудность восстановления ионов металла группы железа связана с адсорбцией чужеродных частиц на поверхности электрода в процессе электролиза. [c.406]

Пассивная пленка на коррозионностоиких сталях, согласно Окамото [30 с. 658], представляет собой гидратированную оксидную пленку гелеобразной структуры. Протоны, включенные в структуру пленки, вымываются при старении или анодной поляризации. Ионы металла, образующиеся при анодном растворении (МОН+-ионы) захватываются молекулами воды и осаждаются как твердая пленка. Но прямое образование пленки происходит гораздо легче. Предложенная модель подчеркивает роль связанной воды в реакции образования пленки. [c.151]

Этот эмпирически найденный порядок оказался очень полезным при классификации и в некоторой степени для предсказания устойчивости комплексов. Позднее Пирсон установил, что эту корреляцию можно распространить на очень широкий круг кислотно-основных взаимодействий. Он заметил, что к группе а относятся небольшие, компактные и не очень склонные к поляризации ионь металлов (кислоты), которые преимущественно взаимодействуют также с небольшими слабо поляризуемыми лигандами (основаниями). Он назвал такие основания и кислоты жесткими. Наоборот, ионы металлов группы б и лиганды, с которыми они предпос чтительно взаимодействуют, имеют больший объем и легче поляризуются. Пирсон назвал кислоты и основания этого типа мягкиг ми. Тогда можно сформулировать качественное эмпирическое правило жесткие кислоты предпочитают жесткие основания, мягкие кислоты- мягкие основания. Отправной точкой введения терминов жесткость и мягкость была концепция поляризуемости, но нет сомнения, что описанные экспериментальные факты связаны и с другими факторами. Между химиками нет полного согласия о природе жесткости и мягкости . Но, очевидно, что для взаимодействия жесткий — жесткий важное значение имеет кулонов-ское притяжение, а для взаимодействия типа мягкий — мягкий очень существенным будет вклад ковалентного связывания. Эти вклады будут рассмотрены в следующем разделе. [c.207]

Можно заметить, что отношения величин молярных коэффициентов погашения незначительно отклоняются от величины отношения л-связей радикала С10Н7 к числу я-свя зей радикала С5Н5 (2-1,6 = 3,2). Повышение молярных коэффициентов погашения зависит также от степени взаимно поляризации ионов металла и радикалов СшН7, которая, очевидно, в данном случае выше для ди- 3-нафтилтиокарбазона. [c.167]

Здесь первое число, записанное в каждом уравнении,— наблюдаемый скалярный сдвиг для комплекса, — доля неспаренного электрона на а-орбитали, а у — доля неспаренного электрона на я-разрыхляющей орбитали. Решения этой системы уравнений дает х = 4,20-10 и у = = 8,08-10 . Ион металла рассматривается просто как зонд для внесения спина на молекулярные орбитали металла. Мы снова подчеркиваем, что, если механизм я-спинового вклада включает я-поляризацию, на молекулярной орбиталн комплекса, составляющей главным образом эту я-систему, плотность неспаренного электрона отсутствует. Величина у говорит о вкладе я-орбитали в результирующую спиновую делокали- [c.182]

Заждленность диффузии ионов металла от поверхности в объем раствора приводит к возникновению концентрационной поляризации анода (ДУа)конц. которая сравнительно невелика [пологая кривая, аналогичная кривой (Уме)обр на рис. 137) ], кроме случаев большой активности ионов металла у поверхности. [c.196]

Процессы, уменьшающие анодную поляризацию, называются деполяризационными процессами (например, перемешивание, снижающее концентрационную поляризацию), а вещества, их осуществляющие, — анодными деполяризаторами (например, ком-плексообразователи NHg. N и др., сильно понижающие активность простых ионов металлов в растворе вследствие их связывания втруднодиссоциирующие комплексы, или ионыСГ, затрудняющие наступление анодной пассивности металлов). [c.197]

Анодный сдвиг потенциала в поверхностном слое металла и пассивность последнего могут быть обусловлены активированной адсорбцией (хемосорбцией) пассивирующих частиц, в первую очередь пассивирующих анионов, в особенности однозарядного атомного иона кислорода 0 (анион радикала ОН, образующегося из НаО или ОН при анодной поляризации). Адсорбция ионов кислорода уменьшает свободную энергикэ поверхностных ионов металла за счет вытеснения эквивалентного количества свободных поверхностных электронов металла, т. е. создает пассива-ционный барьер. Поскольку поверхностный электронный газ вырожден, вытесняются электроны, находящиеся на самых высоких электронных уровнях, и при этом снижается поверхностный уровень Ферми металла. Изменение свободной энергии поверхности при полном ее покрытии адсорбированным монослоем составляет 3,8-10 эрг на один электрон, что соответствует 2,37 эВ, или 54,6 ккал/г-экв. [c.311]

При возрастании анодного тока концентрационная поляризация также растет без ограничения. Когда концентрация ионов металла достигнет концентрации q насыщенного раствора, определяемого произведением растворимости этой соли, на поверхности металла выпадает осадок соли. При этом ток и концентрационная поляризация Дфа достигнут максимзльного значения (см. рис. 101) [c.393]

Если поляризация металла несколько выше потенциала. анода а> скорость коррозии остается равной нулю. Суммарный ток на анодных участках течет из электролита в металл, вследствие чего ионы металла не могут перейти в раствор. Приложе- [c.69]

Катионы расположены в порядке их возрастающей поляризуемости. Так как обменная реакция между глиной и солями металлов обратима, результаты могут рассматриваться только как качественные. Тем не менее они указывают на то, что с ростом поляризуемости адсорбированного катиона начальный контактный угол возрастает и что на глине, обработанной солями свинца и ртути, он приближается к контактому углу для поверхности, обработанной лаурил-амииом. Это можно объяснить снижением свободной поверхностной энергии твердого тела в результате поляризации ионов и поверхность становится более нейтральной. [c.67]

В присутствии таких Со(1П)-комплексов скорость гидролиза амидной связи увеличивается в 10 раз по сравиеиию со скоростью щелочного гидролиза. Подобное ускорение реакций сравнимо со скоростями, полученными для карбоксипептидазы А и ее субстратов. Отметим, что в процессе а, который, по-видимому, предпочтительнее процесса б в случае иона Со(П1), карбонильная группа поляризуется и гораздо легче атакуется молекулой воды извне, чем в отсутствие комплекса. Таким образом, ион металла опять-таки играет роль сверхкислоты. Другими словами, прямая поляризация карбонильной группы ионом металла создает более электрофильный центр на атоме углерода. Естественно, различные ионы металла в этом отношенпп обладают различными свойствами, зависящими в основном от их общего заряда, размера, координационного числа и легкости замещения (обычно) координированной молекулы воды. [c.358]

Процессы, снижающие анодную поляризацию, называются деполя-ризаиионнъши. Например, перемешивание электролита снижает концентрационную поляризацию использование комплексообразова-телей (NHз N и др.) уменьшает активность простых ионов металлов вследствие их связывания в труднодиссоциирующие комплексы. Вещества, снижающие анодную поляризацию, называются анодными деполяризаторами. [c.39]

Влияние природы и концентрации ионов металлов. Как известно, ионы РЬ, 8п, В1, Те, Сс1, Си, Ag и других металлов восстанавливаются на катоде из растворов простых солей в отсутствие специальных добавок при сравнительно малой, а некоторые из нух (РЬ, 5п, Ад) при едва заметной, катодной поляризации. Образующиеся осадки этих металлов имеют крупнозернистую структуру или растут в виде отдельных изолированных кристаллов (или агрегатов кристаллов), ориентированных по линиям поступления ионов, как, например, осадки свинца, серебра из азотнокислых растворов, олова из сернокислых растворов и др. Только в присутствии определенных для дачного электролита поверхностно-актий-ных вендеств (ПАВ), вызывающих сильное торможение процесса, некоторые из этих металлов образуют мелкозернистые осадки, часто с ориентированными субмикроскопическими частицами. Наоборот, металлы группы железа, платины, а также хром и марганец выделяются из растворов простых солей даже в отсутствие ПАВ с высоким перенапряжением и образуют очень мелкозернистые осадки с волокнистой структурой. [c.340]

Повышение значения pH в большинстве случаев способствует образованию более сложных по составу комплексных ионов металла, как, например, в щелочных и щелочно-цианистых, пирофос-фатных, аминокомплексных и других электролитах. При этом равновесный потенциал катода смещается в сторону более электроотрицательных значений, во многих случаях повышается также катодная поляризация и уменьщается размер кристаллов в осадках. [c.345]

Следует заметить, что при совместном разряде ионов металла и водорода имеет значение не только величина перенапряжения водорода, но и поляризация разряда ИОН0В металла, которую можно охарактеризовать производной dlg / [c.42]

N 2+ из 1-н. раствора N 504 и разряда N1=+ из раствора 1-н. N 504 -Ь 1-н. 2п504. На участке от —0,25 в до —0,8 в скорость разряда N1 + необычайно мала. Лишь по достижении значений поляризации, близких к потенциалу разряда ионов 2п2+, начинается нарастание суммарной окорости разряда ионов металлов желеэноя группы и цинка, пртвм скорость разряда 2п2+ значительно превышает скорость разряда иояов Со=+ и Н+ или Ре и Н+. [c.69]

Из поляризационных кривых (ом. рис. 37, 38) видно, что замедленный разряд ионов металлов железной группы особевно резко проявляется в определенном интервале знане ний катодной поляризации. В области потенциалов, близкой к потенциалу разряда ионов 2п2+, скорость их разряда повышается. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология