Метод диффузии водорода

Ранее диффузия водородсодержащего газа через мембраны из палладия и его сплавов с серебром была в основном лабораторным методом получения водорода. Однако в последнее время этот метод начали применять в промыщленности [36, 48, 49]. Значительной сложностью при разработке диффузионного разделения было создание мембраны, которая не отравлялась бы примесями, присутствующими в водородсодержащем газе. Основными компонентами, снижающими проницаемость диффузора, являются сероводород, непредельные углеводороды, углекислый газ и пары воды. Поэтому в схему установки диффузионного разделения включают блок очистки сырья. Оптимальные условия работы диффузоров из палладия следующие давление 35—40 ат, температура 300—400° С. [c.112]

Фиг и Гест 42 предложили для измерения диффузии паров в полимерных пленках использовать микровесы с автоматической регистрацией показаний. Измерение коэффициентов диффузии водорода в полиметилметакрилате весовым методом с помощью специальных высокочувствительных весов описано в работе 75. [c.258]

Методы исследования диффузии водорода через металл и определения величины наводороживания [c.27]

Температура 60—70°, катодная плотность тока 2—10 и даже до 50 а/( ж2. Напряжение 2—12. в. Недостаток метода — диффузия водорода в металл изделия, что делает метод не всегда пригодным. Можно производить и анодное обезжиривание оно протекает медленнее, но отпадает опасность наводороживания металла. [c.541]

Водород может быть отделен методом диффузии через накаленный палладий (гелий при этом не диффундирует). Полученный гелий обычно содержит-ничтожные примеси неона. [c.640]

Метод диффузии водорода [c.258]

Внутреннюю обечайку в многослойных сосудах обычно выполняют из коррозионностойкой или двухслойной стали, а многослойную часть стеикн — из теплоустойчивой стали с необходимыми механическими показателями. В некоторых случаях слой, прилегающий к внутренней обечайке, выполняют с перфорацией и в многослойной части стенки делают радиальные сквозные отверстия небольшого диаметра (рис. 35, е). Это обеспечивает проветривание корпуса при опасности диффузии водорода изнутри и водородной коррозии. Наличие каналов у слоя, прилегающего к внутренней обечайке, позволяет осуществлять контроль плотности внутренней обечайки методом непрерывной продувки. [c.64]

Воздействие водорода на сталь при повышенных температурах и давлениях связано, в основном, с разрушением карбидной составляющей, вызывающим необратимые потери первоначальных свойств материала. Такое физико-химическое явление принято в технике называть водородной коррозией стали. Ниже приведены справочные данные по растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах, методам защиты их от воздействия водорода, а также рекомендации по применению конструкционных сталей для изготовления оборудования, предназначенного для. различных условий эксплуатации. [c.236]

К физическим методам извлечения водорода из водородсодержащих смесей относятся низкотемпературная конденсация и фракционирование, адсорбционное выделение при помощи молекулярных сит, абсорбционное выделение при помощи жидких растворителей, концентрирование водорода методом диффузии через мембраны [4, 111, 129, 134, 143, 150]. [c.8]

Для выяснения механизма выделения водорода используется и ряд других методов. Так, например, определенные выводы о механизме выделения водорода можно сделать, изучая проникновение водорода в решетку металла. Такие опыты проводятся в ячейках, которые разделены на две части фольгой — мембраной из исследуемого металла. Одну сторону (поляризационную) мембраны подвергают катодной поляризации и следят за изменением потенциала противоположной стороны (диффузионной). При катодной поляризации одной стороны мембраны потенциал диффузионной стороны также смещается в отрицательную сторону, что свидетельствует об избыточной поверхностной концентрации водорода на поляризационной стороне, вызванной замедленностью стадий удаления водорода, и диффузии водорода через металл. [c.347]

Изучение диффузии водорода через сталь при электроосаждении цинка и кадмия изучалось так называемым электрохимическим методом. Принцип этого метода [6] состоит в следующем. Одна сторона тонкой металлической мембраны (поляризационная) подвергается катодной поляризации или электроосаждению. На другую сторону (диффузионную) накладывается такой анодный потенциал, при котором в растворе щелочи происходит полная ионизация атомов водорода, диффундирующих через мембрану. Ток, идущий на ионизацию водорода, продиффундировавшего через мембрану, фиксируется и позволяет судить как о количестве, так и скорости диффузии водорода через мембрану. [c.158]

Полученные экспериментальные данные и найденные на их основе коэффициенты диффузии водорода свидетельствуют о том, что при незначительной его генерации в области регламентированных значений потенциалов катодной защиты в реальных приэлектродных электролитах водород, который может быть определен современными экспериментальными метода.ми, способен проникать на глубину не более 0,4 мм. Количество водорода, прошедшего через исследованные образцы, определенное по закону Фарадея для полученных потоков водорода в области потенциалов катодной защиты (10- моль/см ), показывает, что оно на два порядка ниже, чем в электролитах, вызывающих растрескивание магистральных газопроводов. Например, для сероводородсодержащих сред это количество, согласно [57], составляет 10-" моль/см2. [c.45]

На основании учета времени диффузии чистого водорода и измерения объема его дозировочным устройством строят градуировочный график P=f r). Авторы данным методом определяли водород в образцах молибдена. [c.21]

Коэффициент эффективности для порошкообразного катализатора при 100 С может быть вычислен с помощью методов, описанных в гл. III. При вычислении модуля следует иметь в виду извилистость пор катализатора. Для учета этого обстоятельства значение коэффициента диффузии водорода в а-метилстироле уменьшим в 8 раз [c.128]

Дальнейшее повышение чувствительности определения можно получить применением методов предварительного концентрирования. Недавно Робо-шем [67] был разработан метод определения примесей в водороде и в двуокиси углерода. Определение некоторых примесей в водороде облегчается благодаря применению метода палладиевых фильтров (метод диффузии водорода через палладий). Поскольку помехи со стороны основы пробы отсутствуют, главная задача — увеличить чувствительность определения. Палладиевые трубки, содержащие 25% серебра, широко применяют для получения ультра-чистого водорода. В этом методе анализа трубки применяют для обратной цели водород откачивают из пробы, а оставшиеся сконцентрированные примеси анализируют. На рис. 6 приведена схема применяемой аппаратуры. Палладиевую трубку (производства компании General Ele tri ) нагревают до 500° проволочным нагревателем, помещенным в керамическую трубку. Температура измеряется хромель-алюмелевой термопарой, максимальная скорость откачки 0,01 л сек. Установка монтируется на системе напуска масс-спектрометра так, что пробы расширяются непосредственно, и нет необходимости применять внешние насосы для удаления водорода. Водород откачивается из пробы известного состава через краны и к (остальные краны закрыты). Затем анализируемая проба расширяется в резервуар [c.342]

Возможны два случая активации водорода — адсорбция на поверхнос- ти катализатора и растворение в его объеме. В настояш ее время нет прямых методов определения скорости диффузии водорода в катализаторе, благодаря которой осуществляется второй путь активации. [c.207]

В 1928 г. было изучено гидрирование ароматических углеводородов на окиси платины, покрытой платиновой чернью [1]. Была экспериментально определена продолжительность восстановления 13 ароматических углеводородов в уксуснокислом растворе при комнатной температуре и давлении водорода 2— 3 ат. За этой работой последовал ряд других. Применявшиеся методы былп весьма несовершенными и часто приводили к ошибочным результатам. Следует учитывать, что скорость каталитических реакций зависит не только от температуры, давления или концентраций, но и в большой мере подвержена влиянию даже небольших количеств посторонних примесей. Кроме того, скорость реакций зависит от скорости диффузии водорода или ароматического соединения к поверхности катализаторов и от изменений активности применявшихся образцов катализаторов. [c.191]

Для получения водорода высокой чистоты используют диффузионные методы. Для этой цели применяют палладиевые и пластмассовые пленки. Палладиевые пленки являются более эффективными по сравнению с пластмассовыми, так как скорость диффузии водорода при их применении возрастает в 1000 раз. [c.443]

Для оценки интенсивности проникновения водорода в сталь при электрохимическом наводороживании используют измерения скорости диффузии водорода через тонкие стальные мембраны. В одной группе методов количество продиффундировавшего через мембрану водорода определяют по изменению давления под несо-прикасающейся с коррозионным раствором обратной (диффузионной) стороной мембраны. Один из приборов для этой цели, отличающийся повышенной чувствительностью, показан на рис. 5 [89]. [c.23]

Методом грубой оценки наводороживающей способности водной фазы из аппарата является заполнение этой водой тонкостенной стальной банки, на наружной поверхности которой нанесен слой краски [116]. Диффузия водорода через стенку банки проявляется во вздутии этой краски. [c.93]

В кислых и щелочных растворах в стационарных условиях скорость электроокисления водорода на электродах из металлов группы платины очень велика, и скорость электродного процесса определяется диффузией молекулярного водорода из глубины раствора к электроду. Это создает благоприятные условия для реализации полярографических и кулонометрических методов анализа водорода на твердых электродах. Однако анализаторы водорода, использующие покрытые мембранами твердые электроды, пока еще мало разработаны. [c.42]

Сырьем для получения водорода методом диффузии могут служить практически любые водородсодержащие газы. Но некоторые примеси, которые могут находиться в исходном газе, особенно Н2 3 и олефины, в процессе очистки адсорбируются на наружной поверхности труб и постепенно ухудшают условия диффузии водорода [9, 13]. [c.72]

Значение Ос, примененное для расчета данных табл. 4, было найдс1Ю в результате прямых измерений диффузии водорода в ка1 ализаторе, проведенных методом пористой перегородки ([1], стр. 189 метод б). Это значение использовано для сферических зерен алюмосиликатного катализатора крекинга в описанных ниже опытах. Катализатор был получен совместным осаждением гелей он содержал 10 вес.% АЬОз и имел удельную поверхность 350 ж /з. Эффективный коэффициент диффузии Нг в зернах этого катализатора при 27° С (Д,,) оказался равным 7-10 3 см 1сек. Значение эффективного коэффициента диффузии кумола Ос при температуре реакции было вычислено из коэффициента диффузии водорода по уравнению [c.324]

Эффективный метод очистки водорода от примесей, в частности от азота и пнертных газов, основан на диффузии его через раскаленную пластинку из металлического палладия или из сплавов палладия с золотом или серебром. Схематично установка для очистки газа этим методом представлена на рис. 15. Водород, очшцвНЕЫЙ от примеси As и Sb щелочным раствором КМпО , вводят в Палладиевую ампулу 7, расположенную в кварцевой трубке 3 в обогреваемую электропечью 2. Кварцевую трубку предварительно тщательно вакуумируют. Через стенку палладиевой ампулы в трубку диффундирует чистейший водород, содержащий не более 10"7% азота и кислорода. Удобно пользоваться для термодиффузионноы очисткл водорода специальным аппаратом , производительностью 35 л/ч. [c.87]

Прежде чем перейти к рассмотрению этой большой группы исследований, целесообразно остановиться на одном вопросе, имеющем общее значение. Во всех этих работах принимается представление о сущестьовании на поверхности металлических катализаторов, нри протекании подобных реакций, адсорбированных атомов водорода, обладающих повышенной химической активностью. Выводы о свойствах поверхностного водорода и, в частности, об его активности делаются, одпако, только на основании анализа самих кинетических данных, для объяснения которых и предполагается его существование. Весьма интересным путем проверки этих представлений могло бы стать создание прямых путей измерения каких-либо характеристик этих поверхностных соединений. Первой известной нам попыткой в этом направлении является предложенный Д. В. Сокольским метод определения поверхностной концентрации водорода при жидко-фа.зпом гидрировании посредством измерения электрохимического потенциала поверхности [10]. В нашей лаборатории для исследования поведения атомов водорода на поверхности палладия В. Б. Казанский использовал явление диффузии водорода через палладий [И]. Рассчитав по данным, полученным им при измерении скорости диффузии, скорость процесса рекомбинации [c.37]

Обоб1цены литературные данные по кондуктометрическому методу исследования катализаторов. На основании кондуктометрических кривых предложен способ расчета скорости диффузии водорода из катализатора к его поверхности. [c.464]

При анализе электрохимического наводороживания используют методы, основанные на определении скорости проникновения водорода через тонкую мембрану, изготовленную из металла с высоким коэффициентом диффузии водорода палладия, армко-железа и др. 46,55-57J. Для регистрации количества водорода, диффундирующего через мембрану, используют различные способы. Простейшим является измерение увеличения давления или объема газа в регистрирующей части ячейки. В устройстве для определения наводороживания металла при трении в кислоте 57J измерение потока водорода проводят при непрерывной откачке системы со стороны выхода мембраны с помощью омегатронного измерителя парциального давления. [c.25]

Синк [31], пользовавшийся для изучения наводороживания методом Лоуренса Р10], пришел к выводу, что введение в цианистый электролит кадмирования блескообразователя (КОНСО 20ХЬ) приводит к резкому увеличению содержания водорода в стали. Как указывалось выше, поскольку методом Лоуренса водород определяется в процессе прогрева, то полученное Синком увеличение наводороживания при наличии блестящих покрытий наиболее вероятно связано не с самим процессом электроосаждения, а с диффузией водорода из покрытия при прогреве (более подробно этот вопрос будет рассматриваться ниже). [c.181]

Для сравнения коэффициент диффузии измерялся также стационарным методом, описанным в работе [10]. Полученные результаты приведены в последнем столбце табл. IV.3. Результаты показывают, что коэффициенты диффузии, определенные разными методами, хорошо согласуются для изотропных рыхлых пористых материалов. Лучше всего этим требованиям удовлетворяет, по-видимому, таблетка носителя (диаметр 13 мм) с весьма крупными порами в этом случае оба метода дают величины, совпадающие с точностью до 4%. Зерно окиси алюминия (диаметр 3 мм), как показали наблюдения с помощью микроскопа, также, по-видимому, было изотронным, и полученный эффективный коэффициент диффузии довольно хорошо совпадает с коэффициентом, рассчитанным авторами 112] для кнудсеновской диффузии водорода в порах размером 50 А. Зерно окиси алюминия (диаметр 6 мм) имело наружную сферу приблизительно той же структуры, что и меньшее по величине зерно окиси алюминия, но обладало центральным ядром с диаметром 2—3 мм, значительно более грубым по структуре. В этом случае коэффициенты диффузии, определенные импульсными методами, оказывались выше расчетных. [c.167]

В ранних исследованиях наводороживания [15, 90—92] применялся металлический полый цилиндр, внутренняя полость которого изолировалась от внешней атмосферы и соединялась с манометром. Наружная поверхность цилиндра подвергалась коррозии или катодной поляризации в растворе кислоты пли щелочи. О количестве водорода, продиффундировавшего через стенку цилиндра судили по павышению давления газа во внутренней полости. Такое аппаратурное оформление метода диффузии через мембрану, имея преимущество в простоте, обладает существенными недостатками кроме общей недостаточной чувствительности манометра к небольшим Ар, невозможно определить. момент появления первых количеств. продиффундировавшего водорода во внутренней полости цилиндра. Однако эта методика легко подается автоматизации. На рис. 1.4 показана установка, применявшаяся в наших исследованиях для изучения водородопроницаемости стальных трубчатых образцов в зависимости от толщины стенок, состава электролита и режима электролиза. Давление молекулярного водорода во внутренней полости трубки (Ул 35 см ) измерялось и записывалось регистрирующим прибором на диалрамной бумаге в координатах р—t (время). Трубка с заглушенным дном (заглушка изолировалась от раствора нанесением лакового покрытия) подверга- [c.27]

Дальнейшее развитие этой работы получили после применения новых (не механических) методов исследования. Электрохимический метод изучения диффузии водорода через сталь [6] дал возможность изучать диффузию водорода во время электроосаждения кадмия и цинка. Типичная кривая зависимости скорости проникновения водорода от времени кадмирования (в цианистом электролите) приведена на рис. 2. Как видно из рис. 2, в первые секун- [c.161]

Исследовано [72] влияние добавки цетилтриаммоний-бромида, предложенной в [73, 74], на диффузию водорода через сталь при цинковании в различных электролитах, в том числе и в цианистом. Диффузия водорода изучалась электрохимическим методом [10]. Авторы установили, что введение в цианистый электролит 1 г/л цетилтриаммоний-бромида оказывает незначительное влияние на диффузию водорода при цинковании. [c.202]

Другая группа методов измерения диффузии водорода через сталь основана на определениях по сдвигу потенциала занассиви-ровакиой диффузионной стороны мембраны или по величине тока ионизации водорода на диффузионной стороне при поддержании там постоянного потенциала анодной поляризации с помощью по-теициостата. В работе [57] описывается один из последних приборов этого типа, позволяющий исследовать водородопроницаемость н кинетику изменения потенциалов поверхности при наводороживании и сквозной диффузии водорода в температурном интервале до 100°С (рис. 6). [c.24]

Проникновение водорода в сталь оценивается также помещением в раствор полых стальных капсул, внутреннее пространство которых сообщается с манометром [158], регистрирующим эффект сквозной диффузии водорода. Развитием этого метода являются водородные зонды, подробно описанные в главе V, п. 6 там же освещена кетодика оценки наводороживающей способности водной фазы из трубопроводов и других технологических жидкостей с помощью стальных банок. Кроме того, качественной пробой среды на агрессивность по наводороживанию является помещение в сосуды или аппараты на производственных установках сварных образцов, изготовленных из двух листов стали, соединенных плотным швом по краям такие образцы как бы имитируют неплотности в металле [102]. При наводороживании в данной среде между листами создается давление газообразного водорода, вызывающее их вспучивание. [c.27]

Разработка методов И. р. была начата одновременно с открытием изотопов. Кще в 1913 Дж. Дж. Томсоном был применен электромагнитный метод разделения изотопов неона Ме о и Ке=-, явившийся также способом их открытия. Будучи усовершенствован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделения изотонов многих элементов. В 1919 Ф. Линдеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р. метод центрифугирования. В 1932 Г. Герц использовал для разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-мом и Г. Ван-Дейком для разделения Не ч и Ке з, а Г. Юри, Ф. Брикведом и Л. Мэрфи — для концентрирования дейтерия в жидком водороде. В 1933 Г. Льюис и Р. Макдональд получили тяжелую воду электролизом (кинетич. метод). В 1935 Г. Юри и Л. Грейфф был предложен для И. р. метод химич. обмена. В 1938 К. Клузиусом и Г. Диккелем для целей И. р. был применен термодиффузионный метод. [c.98]