Диаграммы состояния металл—водород

Содержание водорода в гидриде зависит одновременно от давления и температуры, следовательно, состояние системы металл — водород точнее всего должна отражать тройная диаграмма концентрация — температура — давление. Однако изучение тройных диаграмм тормозится технической сложностью эксперимента и неудобством ее применения на практике. Поэтому чаще всего используют диаграмму концентрация водорода — температура (фазовую диаграмму), снятую при каком-либо постоянном давлении (чаще всего при атмосферном). Все известные фазовые диаграммы состояния металл — водород приведены на рис. 1—20. [c.7]

ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛ-ВОДОРОД [c.9]

Рис, 5, Обобщенная диаграмма состояния систем водород — редкоземельный металл [79] [c.9]

Приведены данные в виде уравнений и диаграмм Пурбе по равновесиям в системах элемент вода при температуре 25° С для наиболее важных в практике водоподготовки металлов, а также диаграмма состояния воды (рис. 2.38—2.42). На диаграммах разграничены области реально устанавливающихся равновесий в зависимости от pH среды. Линии на диаграммах и соответствующие им процессы в растворе помечены одинаковыми цифрами, вертикальными прямыми выделены значения pH образования гидроксидов. Для жидких фаз положение равновесных кривых зависит от активности не только ионов водорода, но и других ионов. В этом случае нанесено семейство кривых, каждая из которых соответствует определенной активности ионов (на кривых приведены логарифмы значений активностей). На всех диаграммах отмечены две основные линии состояния воды (пунктир с буквами а и Ь). Они отвечают электрохимическим равновесиям воды с газообразными продуктами ее восстановления (линия а) и окисления (линия Ь) водород и кислород при давлении 0,1 ЛШа. Между этими линиями находится область устойчивости воды. [c.133]

На основании вышеуказанных правил разработаны теоретические диаграммы состояний электролитических сплавов, представленные в об-ще.ч виде на рис. 2. Диаграммы построены для идеальных случаев электроосаждения сплавов, т. е., когда электролит является чистым, в нем нет примесей, когда на катоде осаждается чистый металл без водорода и отсутствует перенапряжение металла. [c.77]

При катодном выделении водорода из кислых растворов стадия разряда отвечает переходу протона из состояния гидратированного водородного иона в состояние атома водорода, адсорбированного металлом. Если изобразить этот переход в виде потенциальной диаграммы, то левая кривая АВВ на рис. 69 будет передавать изменение свободной энергии гидратированного протона как функцию расстояния между протоном и молекулой воды. При следовании [c.360]

Как было отмечено И. С. Курнаковым еще в 1928 г. [1, стр. 134], гидриды переходных металлов, так же как и фазы металлических соединений, характеризуются переменным составом и широкой областью однородности метод физикохимического анализа — построение диаграмм состояния и диаграмм состав — свойство — имеет первостепенное значение для систем металл — водород. [c.4]

Так как количество водорода, удерживаемое металлами подгруппы титана, в большей степени зависит от температуры и давления водорода, чем это наблюдалось для редкоземельных металлов, то при изучении их гидридов большое значение приобретает построение диаграмм состояния в координатах состав —температура превращения в твердом состоянии. [c.71]

Весьма интересны опыты теоретического вывода диаграмм состав — свойство, в частности диаграмм состояния переходный металл — водород. [c.174]

Таким образом, идеи Н. С. Курнакова о химической природе бертоллидных фаз как фаз, заключающих диссоциирующие соединения, развитые при изучении диаграмм состав — свойство бертоллидных фаз металлических систем, окислов и солей, и представление о диссоциации как изменении валентного состояния компонентов, на конкретном материале изучения систем металл — водород получают дальнейшее подтверждение. [c.182]

На рис. 2-1 представлена проекция диаграммы состояния си- стемы 2г—Н на плоскость состав — температура [13—16, 20—26]. При взаимодействии водорода с цирконием первоначально водород растворяется в фазе металла, при этом по мере того, как атомы водорода начинают занимать междоузлия, решетка металла [c.21]

Исходя из строения системы металл—водород и кристаллической структуры, гидридов, редкоземельные металлы можно разделить на 3 типа 1) Ьа, Се, Рг, N(1 2) 5ш, 0(1, ТЬ, Ву, Но, Ег, Тш, Ьи и 3) Ей, УЬ. На рис. 5.2 схематически представлены диаграммы фазового состояния систем редкоземельный металл—водород для металлов двух первых типов [110, 112, 159]. [c.146]

Первые попытки изучения диаграмм состояния для систем металлов подгруппы ванадия и водорода относятся к системе тантал— водород [173]. Было известно, что в этой системе существуют две фазы а-фаза, представляющая собой твердый раствор водорода в металлическом тантале, и Р-фаза — гидрид тантала с широкой областью существования [28, 144]. [c.159]

Рис. 5.2, Диаграммы фазового состояния (схемы) систем редкоземельный металл (Ме) — водород [110]

Гидридные фазы металлов IVb группы уже в меньщей степени выявляют индивидуальные соединения металла с водородом. Однако возможность существования соединений типа МеНг вполне обосновывается характером диаграмм состояния титан — водород (рис. 44) и цирконий — водород (рис. 47), а соединения МеН4 реализуются в виде двойных боро- и алюмогидридов титана, циркония и гафния, синтезируемых обменными реакциями. [c.174]

Для обеих реакций—борогидрида натрия с хлористым никелем и хлористым хромом, проведенных в широких пределах изменения соотношения исходных веществ, характерно образование наиболее прочного борида, в соответствии с диаграммами состояния металл—бор [90]. В качестве побочных реакций возможно непосредственное восстановление хлорида металла водородом и образование, за счет хлористого натрия и избытка непрореагировавшего хлорида металла, легкоплавких смесей соответствующей системы M lg—Na l. Последняя реакция, несомненно, способствует ускорению протекания реакций за счет снижения температуры плавления реакционной смеси, хотя и связана с некоторым уменьшением выхода по основной реакции. [c.214]

Нри переходе протона с(/с[0>1пия 1 л ра 1. .р. иаш.ого иоиа в состояние атома водорода, адсорбированного металлом аиергия меняется по профилю, изображенному на потенциальной диаграмме (рис. 17.4). Прп движении от минимума лево криной по отрезку кривой АВ, т. е. ири приближении к поверхности. электрода, иотенциальиая энергия будет увеличиваться в результате затраты работы [c.372]

У Гмелина [6] собран большой фактический материал по изучению гидридов, но изложен он без попытки критического обобщения книга К. Смиттельса [7] охватывает работы, опубликованные только до 1935 г. в монографии Смита [8] преимущественно и во втором издании книги Хансена [9] исключительно внимание уделено тем гидридным системам, для которых можно построить диаграмму состояния много новых данных о химии гидридов находится в последнем издании книги Б. В. Некрасова [10], в работах С. Дэшмана [11], Р. Гибба [12], М. Г. Славинского [13], Г. В. Самсонова и Я. С. Уманского [14] и др. Но во всех этих трудах, может быть за исключением крайне сжато написанной монографии Д. Херда [15], совершенно не уделяется внимания получению гидридов другими методами, кроме непосредственного гидрирования молекулярным водородом, и полностью отсутствуют данные изучения производных гидридов переходных металлов типа двойных боро- и алюмогидридов, смешанных карбонил-гидридов, комплексных соединений, содержащих гидридный водород и др. Синтез же этих соединений в настоящее время должен рассматриваться как важнейший этап изучения химической природы не только гидридов, но и фаз переменного состава вообще. [c.5]

Изучение упругости диссоциации гидридов церия, неодима и празеодима с большим, чем в соединении МеНг, содержанием водорода позволило построить изотермы (рис. 15, 25, 27), характер которых может быть объяснен образованием в этой области твердых растворов водорода в первоначальном дигидриде. Это позволило Мульфорду [162] дать обобщенную диаграмму состояния редкоземельный металл — водород (рис. 32). [c.51]

Рис. 32. Обобщенная диаграмма состояния редкоземелвный металл — водород [162].

Наивысшей абсорбцией водорода обладают элементы ПШ группы — лантаноиды и актиноиды. Гидридам элементов IVb группы уже не отвечает предельное содержание водорода, казалось бы соответствующее этой группе — МеН4. Даже при повышенных давлениях достигается лишь состав МеНг. Й по свойствам своим эти гидриды, по сравнению с гидридами лантаноидов, значительно более приближаются к металлическим сплавам, что следует хотя бы из возможности построения диаграмм состояния таких систем, как титан — водород и цирконий водород, на основе применения методов термического анализа и изучения микроструктуры. При дальнейшем движении в сторону возрастания номера вертикальных групп периодической системы абсорбция водорода все уменьшается, и для гидридов элементов семейства железа и подгрупп меди и цинка мы переходим в область эндотермической абсорбции водорода, т. е. растворов водорода в металлах, подчиняющихся закону Сивертса, если не считать палладия, значительное поглощение водорода которым уже близко к стехиометрическому и сопровождается выделением тепла. [c.161]

При реакциях водорода с металлами группы титана и ванадия не всегда удается получить соединения стехиометрического состава так, еще предстоит доказать, что предельный состав гидрида тантала отвечает формуле ТаНг [13—16, 18]. При исследовании группы титана фазы, приближающиеся к стехиометрическому составу МНг, были получены в особых условиях при минимальной температуре и высоком давлении водорода. Вследствие особого интереса к цирконию [19] как к материалу, используемому при изготовлении замедлителей, отражателей или защитных приспособлений в высокотемпературных ядерных реакторах, система цирконий — водород изучена наиболее тщательно. Рассмотрение диаграммы состояния системы 2г—Н, структуры гидридов, образующихся в этой системе, и их свойств позволит познакомиться с характерными особенностями этого общего типа гидридов металлов. [c.21]

В течение более ста лет система палладий — водород была предметом обширных исследований замечательная способность этого металла абсорбировать водород стала известна около ста шестидесяти лет назад. Диаграмма состояния (температура — состав) этой системы (рис. 2-7) весьма проста [52—53]. Металл, кристаллизующийся в кубической гранецентрированной решетке, поглощает водород в пределах примерно до трех атомных процентов при очень незначительном увеличении постоянной решетки от 3,891 до 3,894 А. Этот твердый раствор называется а-фазой. р-Гид-рид также имеет кубическую гранецентрированную решетку, но у него постоянная решетки больше, чем у а-фазы (4,018 для Р(1Но,б) [54—57]. Максимальное содержание водорода, достигаемое при прямой реакции элементов, отвечает формуле Р(1Но,7. При использовании других методов синтеза, например электролитического, очевидно, образуются фазы состава Р(1Но,9, но эти твердые вещества нестойки и теряют водород при 298 °К. Экстраполяция зависимости состава от давления и температуры показывает, что при температуре 165 К и давлении 1 атм состав гидрида палладия должен отвечать формуле РбНо,8з [54—58]. [c.27]

При совместном восстановлении двух металлов имеют место соотношения, в основных чертах качественно совпадающие с рассмотренными выше для восстановления металла и водорода. Отличие заключается в том, что восстановление двух металлов приводит непременно к образованию сплава на поверхности катода. Структура получаемого сплава определяется диаграммой состояния системы и, конечно, концентрацией металлов в нем. Если при данной концентрации компонентов сплава возможно существование твердых растворов, то ионы Mej и Meii, разряжаясь, совместно строят кристаллическую решетку. Малые примеси постороннего металла обычно образуют твердые растворы. [c.526]

Подавляющее большинство известных гидридов металлов получено непосредственно из металлов и водорода препаративные методики несколько различаются в зависимости от термодинамики и кинетики отдельных реакций. В случае солеобразных гидридов, особенно гидридов щелочных и щелочноземельных металлов, реакции, как правило, идут в одном направлении, и в продукте, остывшем до комнатной температуры, обнаруживается только одна фаза гидрида. Б случае металлонодобных гидридов, т. е. гидридов семейства лантанидов, актинидов, металлов группы титана и группы ванадия, гидрида палладия и т. д., методы синтеза почти одинаковы. Однако состав и структура образующихся фаз значительно сильнее зависят от условий синтеза, поэтому для синтеза определенного гидрида нужно знать диаграмму состояния системы металл — водород. В этой главе рассмотрены в основном солеобразные гидриды, т. е. гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, за исключением бериллия, а также гидриды некоторых лантанидов (еврония и иттербия). [c.222]

Исследования образующегося в контакте между взаимодействующими металлами сплава показывают, что состав шва неоднороден и изменяется с температурой в соответствии с диаграммой состояния взаимодействующих металлов [20]. В системе медь—серебро мик-рсрентгеноспектральный анализ образцов, паяных в атмосфере водорода при температуре несколько выше эвтектической с выдержкой 3 мин, показал, что содержание меди в зоне сплавления на расстоянии 5 мкм от границы медь — зона сплавления составляет 29,5%, а на расстоянии 5 мкм от границы серебро — зона сплавления— 25,3%. В центре зоны сплавления состав соответствует эвтектическому. С повышением температуры контактного плавления увеличивается растворимость взаимодействующих компонентов в первоначально образовавшемся расплаве, в результате чего при кристаллизации избыточное против эвтектического содержание компонента выделяется в виде дендритов в зоне сплавления или в виде прнкристаллизованного слоя к основному металлу (рис. 82,6 и в). Если температура в процессе контактного плавления сохранялась эвтектической, то после кристаллизации в зоне сплавления выделения избыточного компонента не происходит (рис. 82, а). [c.241]