Быстрые процессы на металлических электродах

При повышении анодного потенциала выше критического значения нарушается пассивация ОРТА и они очень быстро выходят из строя. Чтобы сохранять коррозионную стойкость ОРТА, следует предотвращать возможность протекания восстановительных процессов на электроде, так как образующийся в результате восстановления окислов металлический рутений не стоек в условиях анодной поля ризации. Поэтому ОРТА нельзя рекомендовать для использования в таких условиях, где возможна временная или периодическая катодная поляризация анода, например при периодическом изменении полярности электродов. Нужно иметь в виду, что при шунтировании электролизеров в случае их выключения могут создаваться условия, способствующие катодной поляризации ОРТА и понижению их коррозионной устойчивости при последующей анодной поляризации. [c.208]

Обжиг электрода является наиболее ответственной операцией его изготовления. Электроды медленно нагревают до температуры 1300° и затем дают им так же медленно остыть. Весь процесс обжига длится в среднем 15—20 суток. Особенно осторожно необходимо повышать температуру в интервале 500—800°, так как при этом происходит возгонка, летучих веществ и быстрое повышение температуры электрода может вызвать образование трещин. Чем выше температура обжига электродов, тем лучшего качества они получаются и тем выше их плотность и электропроводность. Хорошо обожженный электрод должен быть сероватого оттенка и при ударе издавать металлический звук. [c.116]

Быстрые процессы на металлических электродах [c.50]

Если ЭТИ два металлических электрода соединить между собой проволокой, то от металлического цинка будут отделяться ионы цинка, а на медном электроде будут отлагаться ионы меди в виде металлической меди. Эта химическая реакция делает цинк заряженным отрицательно и сообщает положительный заряд меди. Естественно, что если два металлических электрода не соединены между собой, то из металлического цинка образуется очень мало ионов цинка, и на медном электроде отложится очень мало металлической меди. При таком процессе на пластинах быстро образуется разность потенциалов, которая будет препятствовать дальнейшему переходу ионов и остановит дальнейшее протекание процесса. Когда же электроды соединены внешней проволокой, то протекает следующая химическая реакция [c.114]

Индукционная печь (рис. 5.4 ля с сливным носком, помещенного в индуктор в виде соленоида из медной трубки, охлаждаемой водой. Печь заключена в металлический кожух, закрываемый сверху сводом. Для слива металла печь может наклоняться в сторону сливного носка. Процесс плавки в индукционных печах протекает весьма быстро. В качестве металлической шихты в них используется металлический лом известного состава, который точно рассчитан по содержанию углерода, серы, фосфора и легирующих элементов.Так как в индукционных печах отсутствуют электроды, выплавляемая в них сталь не загрязняется углеродом и продуктами их обжига, угар легирующих элементов весьма мал. Поэтому индукционные печи применяют для выплавки только высококачественных сталей и сплавов сложного химического состава. Расход энергии [c.89]

В амальгамных электродах равновесие устанавливается быстрее, чем в металлических. Ртуть не участвует в электродном процессе. Особое значение имеют амальгамные электроды щелочных и щелочноземельных металлов, так как эти металлы не могут сосуществовать с водными растворами н создать с нх участием электрод Ме +, ая Ме нельзя. [c.131]

Процесс электрокристаллизации отличается от обычной кристаллизации в растворах тем, что пересыщение, необходимое для возникновения зародыша, здесь создается нарушением равновесия, вызванным прохождением электрического тока (т.е. перенапряжением). В процессе электролиза каждый ион должен быть доставлен к поверхности электрода, адсорбироваться на этой поверхности, вступить в реакцию взаимодействия с электронами и в конце концов занять соответствующее место в кристаллической решетке. Из всех возможных стадий только процесс адсорбции протекает быстро, тогда как транспорт ионов и собственно электродный акт тормозятся и нуждаются в дополнительной энергии активации для преодоления затруднений. С ростом плотности тока все большее количество зарядов не успевает пересечь межфазную границу металл — полярная жидкость, вследствие чего потенциал электрода смещается от его равновесного значения. Фазовый переход является, следовательно, вынужденным, навязанным извне, поэтому элементарный акт разряда металлических ионов и дальнейшее образование и разрастание зародышей кристаллов требуют дополнительной энергии, [c.394]

Экспериментальное изучение такой некаталитической реакции, которая сразу же переходит в каталитическую и вследствие этого становится малозаметной, — дело весьма сложное. Можно предположить, что активационный барьер некаталитической реакции должен быть довольно высоким, так как реакция должна преодолевать не только энергетический барьер процесса окисления — восстановления, но и барьер образования новой металлической, а часто и сопутствующей ей газовой фазы. Кроме того, маленькие металлические частицы в электролите, содержащем ионы того же металла, имеют более отрицательный равновесный потенциал, чем большой электрод, и этот потенциал быстро [c.28]

При длительной работе электролизеров фильтрпрессного типа с биполярным включением электродов часто значительно ухудшается чистота получаемых газов. Такое ухудшение наступает быстрее, если в электролизер подается вода, содержащая значительные количества примесей железа, как, например, при питании электролизеров паровым конденсатом без специальной очистки его от ионов железа. Большее взаимное загрязнение газов наблюдается и в тех случаях, когда усиливается коррозия деталей электролизера, т. е. электролит загрязняется продуктами коррозии металлических деталей. Особенностью этого процесса является то, что загрязняется только кислород, а чистота водорода при этом сохраняется все время достаточно высокой. Таким образом, протекающие в электролизере процессы приводят к выделению водорода в анодном пространстве без изменения количества кислорода, попадающего тем или иным путем в катодное пространство. [c.69]

Для металлов со значительной активационной поляризацией структурная неоднородность поверхности влияет на процесс анодного растворения. Как правило, участки с нарушенной структурой растворяются быстрее упорядоченных участков. В ряде случаев это приводит к выкрашиванию кристаллитов с поверхности электрода с образованием металлического шлама. [c.331]

Тонкий слой губчатой платины, едва затемняющий блеск металлической поверхности электрода, предпочтительнее толстого покрытия. При тонком слое равновесие процесса, протекающего на электроде (Hj 2H+ +2е), устанавливается быстрее. Это особенно важно, если измерения проводятся в растворах органических веществ. [c.390]

Первый из этих процессов может играть заметную роль лишь при сравнительно больших давлениях газа. Особенно медленно объёмная рекомбинация происходит в чистых электроположительных газах, не способных образовывать отрицательные ионы. Таковы применяемые в электровакуумных приборах Аг, Ке, Не, Кг, Хе. В электроотрицательных газах, в которых образование нейтральных частиц происходит путём рекомбинации между собой положительных и отрицательных ионов, объёмная рекомбинация происходит быстрее на несколько порядков величины. Поэтому прибавление электроотрицательных примесей к чистым электроположительным газам значительно ускоряет деионизацию плазмы путём рекомбинации в объёме. При малых давлениях газа основную роль для деионизации плазмы играет рекомбинация заряженных частиц на поверхности твёрдых тел при двуполярной диффузии к ним электронов и ионов. На этом основаны применение специальных сеток и металлических цилиндров около анодов в ртутных выпрямителях и другие приёмы изменения конфигурации разрядного промежутка. Малое расстояние между электродами также благоприятно для ускорения деионизации. Большое значение, как это показал В. Л. Грановский, имеют электрические поля, налагаемые на плазму извне, которые изменяют скорость передвижения ионов и электронов к электродам. В выпрямителях такие поля всегда имеются во время полупериода переменного напряжения, соответствующего обратному току, и должны учитываться при теоретической оценке времени деионизации. Экспериментальным методом определения хода изменения концентрации заряженных частиц при деионизации плазмы может служить осциллографирование проводимости плазмы после прохождения через плазму прямоугольного импульса тока. Поле, приложенное между двумя вспомогательными электродами, введёнными в плазму для измерения её электропроводности, должно [c.305]

С помощью теории ионов мы можем, однако, не только наглядно представить себе превращение перекиси свинца и металлического свинца в сернокислый свинец, но она объясняет также и постепенное падение э. с. работающего аккумулятора. Величина скачка потенциала у положительного электрода зависит от концентрации четырехвалентных и двухвалентных ионов свинца, на отрицательном же электроде эта величина зависит от концентрации двухвалентных ионов свинца при избытке металлического свинца. Но с течением времени концентрация четырехвалентных ионов свинца уменьшается, концентрация же двухвалентных увеличивается это вытекает из следующего соображения у электрода из перекиси свинца мы имеем насыщенный раствор этого вещества, т. е. произведение концентраций РЬ " + и четвертой степени ОН" ) должно иметь постоянное значение. С другой стороны, должны существовать определенные отношения между этими ионами и ионами серной кислоты, так как произведение концентраций Н+ и ОН" равно константе диссоциации воды. Во время разряжения аккумулятора, как мы видели ранее, а этом электроде образуется сернокислый свинец с другой же стороны — ионы ОН", вновь возникающие из твердой перекиси, не могут существовать по условиям равновесия и соединяются с получающимися из серной кислоты Н+ в Н2О. Таким образом имеет место непрерывное уменьшение Н" и 504 . Первое влечет за собой увеличение концентрации ОН", вследствие чего должна опять уменьшаться концентрация РЬ + последнее же вызывает возрастание концентрации РЬ " , ибо мы имеем, кроме того, насыщенный раствор сернокислого свинца, и этот последний процесс протекает также и у отрицательного электрода. Если твердая перекись свинца израсходована, то э. с. чрезвычайно быстро падает до совсем малых значений. [c.266]

Оригинальный способ быстрого определения саморазряда без проведения разряда разработан для железного электрода [12]. Способ основан на том, что в процессе разряда сильномагнитные компоненты заряженного электрода — металлическое железо и магнетит — переходят в слабомагнитные гидратированные окислы железа. [c.42]

При катодной поляризации вследствие отставания электродного процесса ассимиляции электронов происходит смещение потенциала электрода в отрицательную сторону, при анодной поляризации, наоборот, вследствие более быстрого оттока электронов по сравнению с процессом перехода металлических ионов в раствор происходит изменение потенциала в положительную сторону. [c.196]

Сопоставление описанных выше явлений, вызываемых в железном электроде добавкой Ni(0H)3, позволяет заключить, что действие последней проявляется именно тогда, когда электрод находится п окисленном состоянии и когда, следовательно, н происходящих на нем процессах основную роль играют образовавшиеся окислы железа. В самом деле, наиболее существенные изменения мы отмечали при катодном восстановлении и дальнейшем анодном окислении образовавшегося Fe(0H)2, тогда, как анодное растворение металлического железа и выделение водорода на металлическом железе ие претерпевают существенных изменений. Особенно интересно то обстоятельство, что, в отличие от естественного поведения чистого железного электрода при стоянии в щелочи боз тока, железный электрод, содержащий N1(011)2, в разряженном состоянии выделяет водород быстрее, чем в заряженном (рис. 6). [c.785]

При этом процессе применяется обычно ток в 60 периодов [39], напряжение которого повышается до надлежащего уровня, а затем поддерживается автоматически на этом уровне независимо от падения напряжения во время работы систе.мьг. Разрядная камера (рис. 30) представляет собой газонепроницаемый аппарат, в котором помещается быстро вращающееся колесо вентилятора 2, служащее одним полюсом электрической системы, и неподвижный плоский металлический башмак, служащий противоположным электродом. Башмак укреплен на держателе 1. Устройство и расположение его очень важны для результатов разложения. [c.87]

Уравнения (21) и (21a), выведенные для систем с участием в окислительно-восстановительной реакции кислорода, в принципе не отличаются от уравнений окислительного потенциала ионных систем (уравнение (12)) и систем с участием водорода (уравнения (16) и (17)). Для того чтобы экспериментально получить термодинамическое значение окислительного потенциала систем, в которых процесс восстановления протекает с отщеплением кислорода, необходимо, так же как и в предыдущем случае, увеличить скорости окислительно-восстановительной и электродной реакций. Это в принципе можно осуществить таким же путем, как и для реакций, в которых процесс восстановления связан с отщеплением водорода, т. е. добавляя соответствующие катализаторы (ферменты) и посредники — ионные системы, восстановленная форма которых быстро окисляется кислородом. Однако в отличие от водородотщепляющих систем, металлические электроды, применяемые для измерения окислительного потенциала, не катализируют кислородной [c.178]

Ионно-металлические электроды, имеющие отрицательное значение Ео, обладают в растворах с не слишком большой активностью металлических ионов более отрицательным потенциалом, чем водородный электрод в сильно кислых растворах. При коротком замыкании такого электрода с платиноводородным между ними протекает ток металл растворяется, а на платине выделяется водород. Тот же процесс может протекать и на самом металле, который при этом растворяется с выделением водорода. Такие металлы называют неблагородными . У щелочных и щелочноземельных металлов эта тенденция к вытеснению водорода настолько велика и растворяются они в любом водном растворе настолько быстро, что определение их нормальных потенциалов обычными [c.49]

В основе электрохимического метода изучения каталитической шдрогенизации лежит измерение электрического потенциала Е поверхности катализатора, порошкооб,разлого или массивлого. Измерение потенциала компактного электрода не представляет труда. Измерение потенциала порошкообразного катализатора основано на следующем. Металлический порошок, быстро взбалтываемый в жидкости, навязывает свой потенциал металлическому электроду, который измеряют обычными методами. Изме ряя потенциал катализатора во чремя гидрогенизации, т. е. получая потенциальную кривую, и сравнивая ее с кривой заряжения данного катализатора в данной ореде, можно судить о том, как идет процесс. Достоинством электрохимического метода является то, что измерения потенциала катализатора проводятся е тех же условиях, в которых идет реакция гидрогенизации. [c.132]

Процессы, протекающие с очень большими скоростями, можно изучать с помощью электронного ос)1илло-графа, в котором подвижная система — это поток электронов, не имеющий инерции. Принципиальная схема электронного осциллографа приведена на рис. 19. В стеклянной колбе, из которой удален воздух, помещают два электрода катод и анод. Под действием электрического тока поток электронов вырывается из нагретого катода и через отверстие в аноде попадает на экран, оставляя на нем светящийся след. На участке между катодом и анодом электроны проходят между двумя парами параллельных металлических пластин, расположенных взаимно перпендикулярно. На эти пары пластин можно накладывать напряжение и тем самым вызывать отклонение электронного луча в любую сторону. Если к одной паре отклоняющихся пластин приложить напряжение, изменяющееся во времени по определенному закону, то запись, получаемая на экране, позволит установить характер изменения во времени напряжения, приложенного к другой паре пластин. Блок-схема включения электронного осциллографа приведена на рис. 33. Исследуемое напряжение подается на зажимы входа в паре пластин 2. Через сопротивление <3 и ламповый усилитель 4 (с питанием /) оно попадает на вертикально отклоняющиеся пластины 2. Аналогично подается напряжение на отклоняющиеся горизонтально пластины 5. С помощью переключателя в пластины могут быть соединены с генератором развертки, позволяющим наблюдать на экране трубки кривые изменения напряжения. Генератор питается от внешнего напряжения через зажимы 8 и переключатель 9. Если на пластины не подавать напряжения, то электронный луч на экране будет перемещаться только по вертикальной прямой при достаточно быстрых скоростях исследуемого процесса на экране осциллографа можно наблюдать светящуюся черту, длина которой пропорциональна амплитуде изучаемых электрических колебаний. Такую схему включения применяют в случаях, когда осциллограф служит в качестве нуль-инструмента. Для изучения кинетики электродных процессов применяют генератор развертки. Напряжение, подаваемое на плас- [c.61]

Выделение кислорода на рутениевом аноде начинается при менее полонштельнон потенциале, чем на платине, и при ф = 1,5 В скорость этого процесса на несколько порядков выше, чем на платине [51]. Поляризационные кривые при ф < 1,5 В линейны в полулогарифмических координатах с углом наклона 0,055 В, однако металлический рутений при анодной поляризации очень нестоек и подвергается быстрому разрушению. Интенсивность катодного и анодного процессов на гранях кристаллов с различной плотностью упаковки неодинакова (на гранях с более плотной упаковкой в 3— 4 раза выше, чем на гранях с меньшей плотностью упаковки) для поликристаллического электрода характерны средние значения величин [41, 51]. [c.191]

Другим интересным примером является разряд ионов двухвалентного свинца. Как уже указывалось, на платиновом электроде возможно восстановление ионов этого электроотрицательного металла потому, что, как только начинается восстановление ионов поверхность платины покрывается металлическим свинцом, обладающим высоким перенапряжением для выделения водорода. На полярограмме в этом случае получается хорошо выраженная катодная волна при потенциалах от —0,4 до —0,9 в (рис. 27). С другой стороны, ионы свинца способны окисляться на платиновом электроде до высшей валентности. Поэтому если вольт-амперную кривую катионов свинца снимать от —1,0 в в направлении даеличения положительной поляризации электрода (кривая /), то сперва наблюдается ток восстановления ионов РЬ + (участок /), а затем кривая пересекает ось абсцисс, и в области потенциалов от —0,3 до +0,2 б появляется анодный пик окисления выделившегося на электроде металлического свинца (участок / ) при дальнейшем изменении потенциала в сторону положительных значений при + 1,2 б начинается следующий электродный процесс —окисление ио1юв двухвалентного свинца до двуокиси (участок /"). Электрод в этот момент покрывается коричневым, быстро чернеющим налетом. Если же теперь вольт-амперную кривую снимать слева направо от +1,6 б (кривая //), то сразу же после волны окисления ионов свинца (участок 2") возникает катодный ток — ток восстановления двуокиси свинца до его двухвалентного состояния (участок 2 ). Этот ток быстро возрастает, достигая максимума, и затем резко падает в тот момент, когда на электроде исчезают последние остатки двуокиси свинца. После этого в катодной области при потенциале —0,4 б вновь начинается волна восстановления ионов РЬ2+ (участок 2). [c.84]

Заметные количества атомарного хлора были впервые получены в 1933 г. с помощью диссоциации в электрическом разряде. Родебуш и Клингельгефер подвергали хлор, при давлении в 1 мм, действию безэлектродного разряда. Шваб и Фрисс применяли тлеющий разряд между электродами с разностью потенциалов в 4000 вольт. Наличие свободных атомов они обнаруживали спектрографически. Эти авторы нашли, что средняя продолжительность жизни атомарного хлора при комнатной, температуре и давлении в 0,1 мм составляет 3- 10— сек., и поэтому до тех пор, пока произойдет рекомбинация, хлор в среднем может раз двенадцать столкнуться с сухими стеклянными стенками реакционного сосуда. Многие металлические поверхности вызывают быструю рекомбинацию атомов хлора с выделением тепла. Платиновая поверхность является очень плохим катализатором этого процесса, а газовый уголь, наоборот, — очень эффективным катализатором. По данным Родебуша и Клингельгефера, превосходным материалом для обнаружения, атомарного хлора является полированная серебряная фольга, так как при действии атомов хлора она мгновенно становится белой, а при действии молекул хлора не изменяется. [c.110]

Часто пассивацию металлов связывают с ме.ханической блокировкой части поверхности химически инертным изолирующим слоем. Такой механизм может быть наглядно проиллюстрирован на примсфе пассивации свинц0в010 электрода в растворе серной кислоты при анодной поляризации в гальваностатических условиях (процесс, протекающий на отрицательном электроде свинцового аккумулятора при разряде). На поверхности электрода по реакции (16.3) образуется довольно плотный пористый слой сульфата свинца. После первоначального заброса на электроде устанавливается постоянное значение потенциала (рис. 18.4), которое определяется кинетикой кристаллизации сульфата свинца. Через некоторое время потенциал начинает сначала медленно, а потом быстро с.мещаться в положительную сторону. Это смещение вызвано увеличением истинной плотности тока в порах слоя, общее сечение которых по мере роста слоя уменьшается. В результате увеличивается поляризация электрода кроме того, в порах возрастает значение омического падения потенциала. Если продолжать пропускание тока постоянной силы, то потенциал смещается до значения г, при котором начинается новая электрохимическая реакция образования диоксида свинца РЬОг, Реакция окисления свинца в сульфат свинца полностью прекращается, хотя запас металлического свинца еще далеко не израсходован. Пассивация наступает при толщине слоя сульфата свинца около 1 мкм. [c.339]

В ряде работ, результаты которых часто весьма противоречивы, рассмотрена природа продуктов, образующихся при электролизе растворов солей в жидком сернистом ангидриде. Впервые продукты электролиза в жидком сернистом ангидриде изучил Стил Он сообш ил, что в процессе электролиза растворов иодида калия или натрия в сернистом ангидриде с платиновыми электродами на катоде выделяется сера, а сила тока, которая вначале очень велика, быстро падает. Исследования Багстера и Стила показали, что при электролизе многих иодидов на катоде выделяется не только элементарная сера, но и сульфит, а на платиновом аноде — свободный иод. Металлические аноды, например цинковые и железные, переходят в раствор в виде иодидов. [c.247]

Фирма Vi kers (Англия) разработала, новый способ формования металла давлением, при котором используется эффект удара большой мощности в диапазоне 1000-10000 джоулей в водяной ванне. Использование метода ограничено пока обработкой металлических деталей. Процесс обработки заключается в следующем. Оператор устанавливает заготовки в штамп и помешает в нее электроды. Заполнив зону формовки водой, он замыкает цепь, вследствие чего создается разряд мощностью в несколько тысяч джоулей. Вода между электродами быстро нагревается, возникает ударная волна, под воздействием которой металл принимает заданную форму. Предложенный метод может быть использован, в частности, для завальцовки труб при изготовлении теплообменников и т.п. [c.8]

Азотнокислое серебро в левой части системы имеет больший химический потенциал т" > т ) и поэтому стремится перейти в правый раствор. Процесс самопроизвольной диффузии идет очень медленно. Быстрый переход электролита осуществляется при прохождении тока и протекает следующим образом. Если через элемент обратимо проходит один фарадей электричества слева направо во внешней цепи, т. е. в направлении, принятом для э. д. с., то один грамм-эквивалент серебра у правого электрода переходит в раствор в виде ионов, а у левого электрода разряжается такое же количество ионов серебра и выделяется 1 г1эк8 металлического серебра на электроде. Через границу между двумя растворами электричество переносится ионами, причем часть тока перенесут катионы и другую часть анионы. Количество электричества, переносимое ионами серебра справа налево, будет равно его числу переноса Ь+ , а количество электричества, переносимое ионами N0 в противоположном направлении, равно t-, т. е. числу переноса иона ЫОз. [c.15]

При работе такого элемента на положительном электроде должно происходить восстановление платинита с выделением Pt, а на отрицательном — окисление или металлической платины или иона тетраммина [Р1(КНз)4] +. Практически осуществить длительную работу такого элемента не удается, так как вследствие поляризационных явлений при замыкании цепи э. д. с. быстро падает. Однако если с помощью внешнего источника тока поддерживать э. д. с. постоянной, то на электродах будут происходить описанные процессы. [c.120]

Предположим, что некоторое устройство представляет собой оформленную тем или иным конструктивным образом совокупность двух электродов, существенно различающихся по размерам. Отрицательный электрод располагается в центре устройства и представляет собой металлическую проволоку малого диаметра или тонкий металлический стержень, положительный электрод выполняется в виде цилиндрической или плоской пластины значительных размеров. При возрастании разности потенциалов между электродами настанет момент, когда в непосредственной близости от проволоки или стержня произойдет электрический пробой. На пробой обычно указывает голубое свечение, называемое коронным разрядом. При коронном разряде в межэлектродном пространстве образуются две отчетливые электрические зоны. Первая (зона юроны) расположена вблизи проволоки и содержит свечение короны. В ней происходит локальный электрический пробой газа, вызываемый столкновением ионов, покидающих коронирующий электрод, с газовыми молекулами. Если эти ионы приобрели достаточную скорость, их столкновения с молекулами приведут к образованию дополнительных ионов. Вновь образовавшиеся ионы также ускоряются и при столкновениях порождают новые ионы. Противоположно заряженные ионы ускоряются в направлении коронирую-щего электрода и при столкновении с ним разряжаются. Данный процесс протекает в режиме цепной реакции и порождает большое количество ионов одного знака, быстро покидающих зону свечения короны и устремляющихся к противоположному (как правило, положительному) электроду. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология