Совместный разряд ионов водорода и металла

Для построения поляризационных диаграмм совместного разряда общую поляризационную кривую снимают обычным компенсационным методом, а для построения парциальных поляризационных кривых проводят электролиз при постоянном потенциале, определяя при этом количество и состав продуктов электролиза. Затем, пользуясь законом Фарадея, подсчитывают долю тока, затраченного на разряд каждого из компонентов. Для ориентировочной оценки взаимного влияния различных ионов иногда снимают их поляризационные кривые при раздельном разряде и затем сопоставляют с кривой совместного разряда. Особый интерес представляет рассмотрение совместного разряда ионов металла и водорода. [c.259]

Явление перенапряжения выделения водорода имеет большое практическое значение. В одних случаях оно нежелательно. Например, при получении электролитического водорода для преодоления перенапряжения требуется дополнительный расход электроэнергии, а при электролитическом выделении металлов с заметным перенапряжением возможен совместный разряд ионов водорода [5] и отсюда нежелательный дополнительный расход электроэнергии и ухудшение качества металла, получаемого при электролизе. [c.84]

О. А. Есин. Совместный разряд ионов водорода с ионами металла. Труды Уральского индустриального института, сб. 27, Свердловск, 1947, стр. 52 [c.152]

Электроположительные металлы в кислых растворах выделяются на катоде количественно -без выделения водорода. Совместный разряд ионов водорода и этих металлов (ЗЬ, В1, Аз, Си, Ае и др.) может происходить только в условиях предельного тока, при малой концентрации ионов этих металлов и высоких плотностях тока. [c.44]

Этот метод не может быть также применен при исследовании УСЛОВИЙ осаждения таких металлов, как цинк, кадмий, никель и др., которое обычно осложняется совместным разрядом ионов водорода. Следует иметь в виду, что величина перенапряжения водорода на ртути и на твердых электродах различна. Таким об разом, для суждения о кинетике разряда ионов металла целесообразно электродные процессы изучать на твердых электродах а в условиях, максимально приближенных к реальным. [c.252]

Есин О, А. Совместный разряд ионов водорода с ионами металла. Труды Уральского индустриального института им. С. М. Кирова. Сб. 27. Металлургиздат, 1947. [c.296]

По таким закономерностям происходит совместный разряд ионов водорода и цинка из кислых растворов водорода и марганца — из растворов с pH около 5—7 и т. д. Из хода потенциальных кривых варианта П1 можно видеть, что все факторы и обстоятельства, способные поднять кривую В, т. е. облегчить разряд ионов водорода (как, например, увеличение концентрации ионов водорода в электролите, увеличение температуры, наличие примесей с малым перенапряжением водорода), приведут к падению выхода металла по току и наоборот, все факторы, сдвигающие кривую А влево (как, например, увеличение концентрации ионов металла в электролите, улучшений подачи ионов к катоду путем перемешивания) увеличивают выход металла Л по току. Из хода кривых легко также увидеть, что выход металла по току увеличивается при повышении плотности тока вплоть до предельной. Все это позволяет управлять совместным разрядом ионов. [c.152]

Постепенно усложняя рассмотрение электродных процессов, авторы переходят к рассмотрению особенностей разряда простых и комплексных ионов, к совместному разряду ионов водорода и металла и влиянию выделяющегося водорода на осаждение металлов, к электроосаждению сплавов в результате совместного разряда нескольких ионов, к электроосаждению блестящих металлов и сплавов. При изложении процессов электрокристаллизации наряду с послойным ростом образовавшихся двумерных зародышей рассматривается спиральный рост, обусловленный дефектами кристаллической решетки, при которых ступень роста имеется лишь на части грани. При росте такая ступень не исчезает, дойдя до конца грани, как на идеальном кристалле, а все время поворачивается, образуя на грани новые слои. [c.5]

Построение парциальных поляризационных кривых при совместном разряде ионов металлов железной группы, цинка и водорода, выполняемое по методу проведения отдельных опытов электролиза при строго соблюдаем.ом постоянстве потенциала, показывает на примере разряда ионов 2п +, Со +, Н+ (рис. 36), что 1в интервале от значений потенциалов, соответствующих разряду ионов Со +, до значений, отвечающих разряду ионов 2п +, наблюдается крайне замедленный совместный разряд Со и 2п +. [c.66]

Только в редких случаях катодный разряд одного определенного иона металла — единственный катодный процесс. Чаще происходит совместный разряд ионов других металлов и водорода. Наряду с этим в данных условиях имеют место процессы катодного восстановления, при которых не происходит осаждения металла или выделения водорода. [c.38]

Совместный разряд ионов водорода и металла [c.124]

При электролизе растворов двухвалентной ртути на катоде происходит восстановление ионов ртути до металла, а на аноде выделяется хлор. Процесс электролиза лимитируется скоростью подвода ионов двухвалентной ртути к катоду и при определенной плотности тока наступает совместный разряд ионов водорода [c.262]

Явления совместного разряда ионов металла и водорода были сис- [c.42]

Как показали исследования при совместном разряде ионов никеля и водорода на катоде образуется твердый раствор водорода в никеле, что сопровождается незначительным увеличением параметров кристаллической решетки металла (гл. I, 4), причем свойства твердого раствора заметно отличаются от свойств чистого никеля, не содержащего водорода или насыщенного им путем электролитического выделения водорода на никелевом катоде. [c.293]

В этом случае поляризационная кривая совместного разряда получается из простого сложения парциальных поляризационных кривых отдельных ионов. Используя такую поляризационную диаграмму совместного разряда, можно при любой плотности тока рассчитать выход по току для каждого из компонентов и состав (или чистоту) катодного осадка. Аналогичные поляризационные кривые могут быть построены для совместного разряда ионов металла и водорода [c.409]

От доли активной поверхности и некоторых других свойств материала катода существенно зависит величина предельного тока диффузии, что в конечном итоге может либо способствовать процессу получения порошкообразных и дендритных осадков, либо затруднять его. При выборе материала катода обычно исходят из соотношения величины перенапряжения для разряда ионов водорода и металлических ионов. Поскольку ряд цветных металлов (Zn, Сс1 и др.) получают в условиях совместного разряда ионов металла и водорода, то можно ожидать существенного различия в выходах по току на катодах, изготовленных из разных металлов. Наиболее подходящие материалы для получения таких порошков— титан и алюминий, где перенапряжение для разряда водорода достаточно велико. Окисные пленки на поверхности этих металлов ослабляют сцепление осадка с основой, облегчая съем порошка. [c.516]

Совместное выделение двух металлов имеет особенно большое значение в гальванотехнике, так как иногда даже небольшая примесь постороннего металла может сильно повлиять на структуру и свойства гальванического осадка. В частности, сильно влияет одновременный разряд ионов водорода, постоянно присутствующих в водных растворах. [c.521]

Одновременное выделение водорода и металла. Соотношение количеств одновременно выделяемых металла и водорода зависит в первую очередь от соотношения потенциалов разряда их ионов при данных составе электролита, плотности тока и т, д. Однако явление может осложняться растворимостью водорода в металле, образованием водородистых соединений (гидридов) и пр. В этих случаях разряд ионов водорода облегчается и водород может выделяться, хотя бы и в небольших количествах, даже совместно с электроположительным металлом, например с медью. Тем более это имеет место в случае электроотрицательных металлов некоторые из них, например железо, никель и особенно хром, способны поглощать огромные количества водорода. Правда, ббльшая часть поглощенного водорода удерживается непрочно и теряется из электролитически осажденного металла уже при простом хранении его на воздухе но последние следы газа могут быть удалены только нагреванием, в вакууме. [c.521]

Многообразие и надежность современных методов изучения особенностей протекания электрохимических реакций дали возможность установить механизм и кинетические характеристики наиболее важных электродных процессов, связанных с получением водорода, кислорода, других газо образных продуктов, с протеканием электрохимического синтеза ряда соединении, катодного выделения и анодного окисления металлов, совместным разрядом ионов, а также с явлениями самопроизвольного растворения металлов (коррозионные процессы). [c.139]

Вариант III предусматривает сложный случай совместного разряда ионов металла А и ионов водорода В. Равновесные потенциалы обозначены л — для металла и срв — для водорода. При потенциалах более положительных, чем срл возможно выделение только водорода, при потенциалах более отрицательных возможно как восстановление ионов водорода, так [c.151]

Рассмотренные выше условия совместного разряда ионов металла и водорода на практике усложнены тем, что в электролите наряду с ионами основного металла имеются примеси, могущие осаждаться на поверхности катода. На таких примесях перенапряжение водорода может быть ниже, чем на основном металле тогда кривая выделения водорода (рис. 68, П1, В) поднимется и условия совместного разряда для металла ухудшатся. [c.152]

В электрохимических производствах, основанных на катодном выделении металлов, как правило, большие требования предъявляются к качеству катодного осадка. В гальванотехнике осадок должен быть плотным, бес-пористым, гладким, без шишек и наростов и в ряде случаев блестящим. При электролитическом рафинировании металлов и в гидроэлектрометаллургии также важно иметь плотные катодные отложения, не осыпающиеся при транспорте, не включающие механических загрязнений из электролита (сера, частички шлама и т. п.), переходящих в состав металла при переплавке. Структура и чистота катодного металла находятся в прямой взаимосвязи. По возможности гладкая поверхность металла нужна еще и потому, что только так может быть сохранена первоначальная плотность тока это особенно важно в тех случаях, когда на катоде имеет место совместный разряд ионов металла и водорода и значительный выход металла по току может быть получен только при высоких плотностях тока цо этой причине в гидроэлектрометаллургии цинка приходится ежесуточно снимать цинковый осадок с маточных алюминиевых листов. [c.154]

Из всего этого можно сделать вывод, что для получения мелкокристаллического осадка нужно работать с растворами, у которых концентрация катионов восстанавливаемого металла по возможности мала. Но не нужно забывать, что чрезмерное понижение концентрации приводит к нежелательным результатам. При этом, в случае совместного разряда металла и водорода, может уменьшиться выход металла по току (рис. 131), а также, вследствие разряда ионов водорода, увеличиться pH раствора в при-катодном слое. Последнее может, в свою очередь, привести к выпадению из раствора малорастворимых основных солей или гидроокисей металлов, которые, запутываясь в катодном осадке, ухудшают его качество. [c.530]

Медь (из кислой медной ванны) п серебро (из цианистой ванны серебрения) осаждаются в обычной области плотности тока со 100°/о-ным выходом по току. В этих ваннах можно достичь совместного с металлом выделения водорода, если при соответствующих условиях электролиза будет превзойдена область предельной плотности тока. Это наблюдается в ваннах предварительного серебрения. В этом случае поляризационные кривые располагаются согласно рис. 16,а, причем А означает металл, В — водород. Случай, при котором А является водородом, а В — металлом в применяемых для осаждения металла водных электролитах, не встречается, так как для выделения водорода из водных растворов нет предельной плотности тока. Для разряда ионов водорода всегда имеются большие количества воды. [c.42]

Есин изучал совместный разряд ионов водорода с ионами металла на примерах выделения никеля, цинка и кадмия из растворов простых солей, а также цинка и кадмия из растворов комплексных соединений. Есин впервые подошел к расчету выходов металла по току в условиях его совместного разряда с водородом, исходя из уравнения водородного перенапряжения по теории замедленного разряда ионов и принимая во внимание скорость коррозии металла в кислой среде. Эти работы продолжил Лeвин (см. 38, 62, 75). [c.152]

Неоднородность поверхности металла. Если покрываемый образец неоднороден по составу и в нем имеются включения различных металлов или их соединений, то ток на электроде будет распределяться неравномерно, так как работа выделения металла на основном металле и на включениях, как правило, неодинакова. Особенно наглядно это проявляется при совместном разряде ионов водорода и ионов металла, перенапряжение при выделении которых на разных металлах неодинаково. Так, К. Фрёлих и Г. Кларк [69] считают, что между величинами перенапряжения металла и водорода существует зависимость, выражающаяся в том, что чем больше перенапряжение водорода на данном металле, тем меньше перенапряжение самого металла. Эта закономерность показана Соте-дующим рядом перенапряжений [c.426]

Основным фактором, определяющим наводороживание стали при совместном разряде ионов водорода и металла, является концентрация адсорбированных атомов водорода. В первые моменты электролиза разряд ионов водорода и образование адсорбированных атомш водорода происходят на поверхности стали, а после того, как поверхность стали покроется металлом покрытия (цинком, кадмием т. д.) — на покрытии. [c.199]

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]

Вопросу установления величины стандартного потенциала никеля посвящено много исследований В статическом состоянии, в зависимости от концентрации ионов водорода в растворе, потенциал колеблется от —0,64 до +0,26 в. Неустойчивость потенциала никеля вызвана чрезвычайно низкими величинами силы тока обмена на границе раздела металл — раствор N1504 она равна в зависимости от условий 1-10 —1 10 " а/см . С другой стороны, столь высокое разнообразие потенциалов объясняется высокой поверхностной активностью никеля, его способностью сорбировать атомы кислорода, образовывать мо-номолекулярные слои как кислорода, так и молекул окислов. Чрезвычайно сильно влияет на равновесный потенциал никеля и на его электрохимические свойства водород, растворенный металлом в процессе совместного разряда ионов никеля и водорода (см. гл. I, 3). [c.293]

Как упоминалось выше, в катодный металл переходит водород углерод, фосфор и кремний попадают в металл в результате катафоретического переноса. Исследования совместного разряда ионов показали, что марганец переходит в осадок в тех случаях, когда осаждение производится из раствора 1-н. Ре304 -М—2-н. Мп304, содержание его достигает 10—13%- [c.407]

В электролите обычно содержатся прлмеси, попадающие в раствор из руды. Установлено, что примеси металлов, более отрицательных, чем марганец, могут быть допущены в больших количествах (20 г/л Ма, 10 г/л К, 40 г/л M.g). Примеси, более положительные, чем марганец, будут подвергаться совместному разряду на катоде и вызывать его растворение. На большинстве металлов примесей (Ре, N1, Со, Си и др.) перенапряжение водорода незначительно, поэтому весьма малые количества этих примесей в катодном осадке влекут за собой увеличение скорости разряда ионов водорода и, как следствие, попадание основных солей в катодный металл, падение выхода по току. Например, присутствие в электролите 0,005 г/л Со и 0,004 г/л Аз снижает выход по току на 20%. [c.505]

При электролизе нередко из-за совместного разряда ионов металла и водорода (или молекул воды) pH прика-тодного слоя повышается. Концентрационные изменения в приэлектродных слоях могут оказаться столь большими, что достигается величина pH гидроксидообразо- [c.164]

Известно, что состояние металла в значительной степени оказывает влияние на разряд водорода на наводороженной поверхности железа выделение водорода происходит легче, чем на ненаводороженной [131]. Так как природа и электрохимическое состояние поверхности электрода будут раэличньми при раздельном и совместном разряде ионов металлов, то и скорость электродных процессов будет разлиода. В частности, при электроосал дении сплава железа с никелем процесс катодного выделения водорода определяется сочетанием двух лимитирующих стад.ий -замедленного разряда и каталитической рекомбинации, вклад которых зависит от состава и структуры сплава [483]. [c.166]

В общем случае кинетика восстановления ионов металла, образующих твердые растворы (Fe - Ni,Fe- o), может бьгаь описана теорией замедленного разряда [468], В случаях раздельного и совместного восстановления катионов металла концентрация каждого вида ионов в двойном слое неодинаковая. В первом случае она больше, следовательно, и скорость восстановления их больше. Различна также степень гидратации катионов, что также приводит к изменению скорости разряда ионов от потенциала злектрода. Электроосаждение сплава Fp-Ni является одним из примеров совместного разр.яда ионов в условиях сопряженной систем. При одинаковой концентрации в растворе солей разряжающихся ионов (I и.) разряд катионов никеля проходит при более отрицательном потенциале, чем из раствора без железа, и, наоборот, разряд железа при совместном восстановлении проходит с большей скоростью.Механизм процесса совместного разряда ионов метмлов группы железа остается до конца не выясненным, в связи с одновременным восстановлением ИОНОЙ водорода. Так, увеличение скорости разряда ионов железа при совместном восстановлении с никелем объясняется меньшим наводо- [c.166]

В случаях совместного разряда ионов металла с ионами водорода (металлы группы железа и др.) последний может оказывать влияние на структуру и свойства катодных осадков. О взаимосвязи катодной поляризации при выделении металлов с перенапряжением водорода сказано было выше (см. 32). 5о5о/70(3, при постоянном его выделении, наряду с металлом так или иначе внедряется в катодный металл, делает его хрупким, искажает кристаллическую решетку, создает внутренние напряжения и деформацию осадка. Все это является результатом. неравномерного распределения водорода в металле. [c.160]

Здесь следует отметить, что выделение остатков металла из раствора 0удет проходить при предельном токе (вследствие низкой концентрации металла) и скорость цементации в конце процесса заметно уменьшится. Поэтому возможно усиление роли конкурирующих процессов — выделения водорода и восстановления кислорода или других окислителей, которые могут присутствовать в растворе. Катодный процесс будет идти в условиях совместного разряда ионов (см. 33). Следовательно, для обеспечения полноты цементации нужно постараться уменьшить роль этих конкурирующих процессов поэтому вредны повышенная температура, наличие окислителей в растворе, полезны добавки к электролиту, увеличивающие перенапряжение водорода (например РЬ++. нанример при выделении золота из цианистых растворов, Hg++) и т. д. [c.188]

Следует отметить, что процесс совместного осаждения металлов группы железа осложняется одновременным разрядом ионов водорода, который выделяется как при отдельном электроосаждении этих металлов, так и при их совместном выде- [c.200]

Явления электроосаждения металлов осложняются еще одним обстоятельством. При потенциалах, при которых пропсходит электроосаждение многих металлов, наряду с разрядом ионов данного металла может также происходить и разряд присутствующих в растворе ионов другого металла илп нона водорода (в особенности, если значение рП раствора недостаточно велико). Распределение тока между реакциями разряда ионов металла и водорода определяется отношением их концентраций в растворе, а также величиной перенапряжения водорода и металла. Совместное выделение двух металлов может сопровождаться образованием на электроде твердого раствора, а также более или менее прочного интерметаллического соединения между ними, что тоже влияет на распределение тока. [c.110]