Свойства поверхностных оксидов

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ОКСИДЫ [c.15]

Свойства поверхностных оксидов [c.18]

Быть может наиболее заметно поверхностные оксиды угля проявляют свои свойства при восстановлении ионов ряда драгоценных металлов из растворов их солей. [c.53]

В ЭТОЙ главе дан обзор современного состояния знаний в области коррозионной ползучести и разрушения материалов. Понимание этих процессов основано главным образом на обобщении результатов многочисленных исследований коррозионной ползучести, не содержащих, как правило, систематического параметрического анализа. Определенная информация получена также в смежных областях, например при исследовании коррозионной усталости и прочностных свойств плакированных металлов при комнатной температуре. К числу основных результатов следует отнести выводы об упрочняющем воздействии поверхностных оксидов (окалин) и об ухудшении параметров ползучести и разрушения в горячих агрессивных средах вследствие разрушения поверхностной окалины и химического воздействия на металл. [c.46]

Противокоррозионные свойства поверхностной пленки оксидов невысоки, поэтому область применения этого метода ограничена. Основное назначение его — декоративная отделка. Почти все стрелковое оружие и ряд точных приборов подвергают воронению, в результате чего изделия приобретают красивый черный цвет. Воронение используют и в том случае, когда необходимо сохранить исходные размеры изделия, так как оксидная пленка составляет всего 1,0-1,5 микрона. [c.264]

В 30—40-х годах в отечественной литературе развернулась оживленная дискуссия о механизме столь различного поведения кислородсодержащих поверхностных соединений угля. В работах школы Фрумкина [40] была детально изучена электрохимическая сторона адсорбционных явлений на границе раздела уголь/электролит, особенно в связи с проявлением основных свойств. Эти исследования являются основой современных представлений о строении границы раздела угольный электрод/ /электролит. Была сделана попытка распространить эти представления на окисленные угли [55]. С другой стороны, Шилов и его сотр. (см. обзор [41]) развивали чисто химические представления, основанные на различной природе поверхностных оксидов, не учитывая, однако, возможность электростатической адсорбции за счет двойного электрического слоя. [c.36]

Влияние кислородных поверхностных функциональных групп на адсорбцию активными углями органических веществ из водных растворов исследовано только для относительно сильных органических электролитов, т. е. только в системах, где электрохимические или ионообменные процессы играют основную, во всяком случае, значительную роль. Зависимость адсорбции неэлектролитов и неионизированных молекул слабых электролитов от свойств и количества поверхностных оксидов углерода исследована очень мало [67—69]. [c.48]

Основное свойство поверхностных пленок на вентильных металлах — высокое сопротивление анодному и несколько меньшее — катодному току. Запирание тока при анодной поляризации происходит вследствие обеднения слоя оксида, являющегося полупроводником /г-типа, основными носителями — электронами. [c.7]

Оксидная пленка на титане обладает значительно менее выраженными вентильными свойствами, что некоторые авторы связывают со специфической структурой поверхностного оксида, мало склонного к стеклообразованию. На титане при анодной поляризации кислород выделяется намного легче. [c.7]

Для определения природы поверхностных кислотных центров обычно используют ИК-спектроскопические исследования адсорбционного взаимодействия различных веществ с твердой поверхностью, подвергнутой термовакуумной обработке при различных температурах [60, 67]. В результате проведенных исследований установлено, что поверхность оксида алюминия более активна в химическом взаимодействии с электронодонор-ными молекулами адсорбируемых веществ, чем поверхность диоксида кремния. Поскольку свойства поверхностных ОН-групп [c.75]

Кислородные комплексы микрокристаллического углерода, так называемые поверхностные оксиды, сильно влияют на полярные свойства углеродной поверхности и ее адсорбционную способность и поэтому привлекают постоянное внимание исследователей. Полярность поверхности активного угля, содержащей поверхностные кислородные соединения, обусловливает интенсивную адсорбцию паров воды из влажной газовой атмосферы, одновременно может замедляться поглощение других паров или газов. В жидкой фазе избирательная адсорбционная способность активных углей относительно различных полярных веществ зависит от этих поверхностных соединений. Следовательно, поверхностные кислородные соединения важны и с практической точки зрения. [c.16]

Для устранения этого недостатка ученые использовали свойство поверхностно-активных веществ вытеснять влагу с окрашиваемой поверхности. Оказалось, что для этой цели пригодны фенолоформальдегидные смолы, содержащие некоторое количество (несколько процентов) свободного фенола. Краски на такой основе, пигментированные железным суриком или оксидом хрома, после нанесения на влажную стальную поверхность образуют покрытия, обладающие хорошей адгезией и высокой коррозионной стойкостью. [c.92]

Таким образом, полученные результаты показывают, что способность ФА адсорбировать пары воды, органических растворителей и спиртов обусловлена химической природой поверхности. Поверхностные оксиды и гидроксиды придают ФА лиофильные свойства. Повышенная способность ФА поглощать пары полярных веществ при низких парциальных давлениях может быть использована при очистке лиофобных растворов. Присутствие макропор в структуре ФА делает возможным их применение в качестве адсорбентов и носителей в области медицины и микробиологии. [c.80]

Как правило, соотношение между оксидами в исходных материалах не позволяет получать шлаковые расплавы, обладающие требуемыми свойствами (необходимой температурой плавления, вязкостью и т. д.). Поэтому к исходным материалам добавляют флюсы — оксиды или карбонаты некоторых металлов. Расчет шихты осуществляют на заранее выбранный состав шлака, удовлетворяющий требованиям технологии по температуре плавления, жидко-текучести, электропроводности, поверхностному натяжению и т. д. Количество вводимых флюсов для его образования должно быть минимальным. [c.81]

Свое бурное развитие физико-химическая механика получила в послевоенный период. К. Ф. Жигач и его сотрудники описали влияние поверхностно-активных веществ на вязкость и начало текучести концентрированных суспензий. Ю. С. Зуев исследовал механические свойства концентрированных дисперсий оксида цинка в вазелиновом и льняном [c.8]

Рассмотрим влияние химически адсорбированного кислорода и паров воды на полупроводниковые свойства германия. Окисленная поверхность германия, содержащая оксид и гидроксид, проницаема для водных паров. На поверхности раздела между германием и оксидным слоем молекулы воды отдают электроны германию и образуют ионы Н, а гидроксильные группы связываются с поверхностными атомами германия. Процесс образования ионов Н резко возрастает при большой концентрации дырок вблизи поверхности. При этом энергетические уровни непосредственно пол поверхностью полупроводника настолько искажаются, что, например, приповерхностные участки базовой области германиевого триода от эмиттера до коллектора могут превращаться в материал л-типа, и базовый слой окажется за-шунтированным.-Очевидно, окончательные этапы изготовления прибора должны проходить в сухом воздухе и р—л-переходы должны быть герметизированы. В оксидном слое у поверхности раздела с полупроводником ионы Н способны перемещаться. В определенных условиях ионы Н захватывают электроны из объема германия, уменьшая тем самым число свободных электронов. При этом изменяются объемный [c.250]

Образующиеся в ходе такого взаимодействия гидроксиды и оксиды будут, естественно, изменять свойства металла, в том числе его нулевую точку и работу выхода. Весьма вероятно, что отклонения, наблюдающиеся для галлия и некоторых других металлов, обусловлены именно этой причиной. В пользу такого заключения говорит и уменьшение расхождения при смещении потенциала электрода отрицательнее нулевой точки, т. е. когда становится более вероятным восстановление поверхностных оксидов и переход к чистому металлу. Следует, однако, иметь в ниду, что теория электрокапи.мярных явлений, элементы которой были рассмотрены, относится лишь к случ<1Ю идеально поляризуемых электродов. При переходе к обратимым электродам появляются осложнения, связанные с определением заряда их поверхностей. Во-первых, на обратимых электродах возможно протекание электрохимических реакций и связанный с ними перенос зарядов через границу раздела электрод — раствор. Во-вторых, в этом случае иельз) игнорировать (чего, впрочем, нельзя делать и для любых не идоал1>но поляризуемых электродов) передачу электронов от ионов или от других адсорбированных частиц на электрод и в обратном направлении. Многие [c.259]

При исследовании сахарного угля было также замечено, что образцы, наиболее активные при разложении перекиси водорода, оказывались наименее реакционноспособиыми при окислении гексацианоферрата калия, арсенита натрия, нитрита калия и хи-нона. Таким образом, одним поверхностным оксидам углерода в большой мере присущи восстановительные, другим — окислительные свойства. [c.53]

Суперосновные свойства определяет поверхностный ион оксидов металлов, т. е. чем меньше электроотрицательность окружающих ионов металла, тем выше основность. Кроме того, чем больше расстояние между О и ионом металла и чем меньше координационное число О по отношению к иону металла, тем также выше основность. Поэтому добавка натрия, имеющего низкую электроотрицательность, или изменение структуры при приготовлении или термообработке оксида металла приводит к появлению суперосновных свойств. Наиболее типичными оксидами металлов с основными свойствами являются оксиды металлов типа MgO и СаО. [c.731]

Таким образом, из описаиных данных следует, что в процессе парогазовой активации наряду с увеличением объема пор всех классов за счет выгорания углеродного скелета происходит изменение состава поверхностных оксидов (уменьшение содержания кислых и увеличение содержания основных оксидов) это приводит к росту гидрофобных свойств углей. Последний процесс протекает очень медленно и обнаруживается только при достаточно длительной активации (больших степенях обгара). [c.60]

В процессе окисления обеззоленного активного угля кислородом с ростом температуры постепенно возрастает поглощение кислорода, сопровождающееся повышением способности активного угля нейтрализовать основания [20, 21]. Напротив, при постепенном нагревании окисленных углей в определенных температурных интервалах происходит выделение ди- или моноксида углерода, сопровождающееся восстановлением кислого характера поверхности. Пури [21] и Бартон [22] в многочисленных опытах показали присутствие определенных комплексов , которые, в зависимости от продуктов разложения, получили название СО-комплексов или СОг-комплексов . Одновременное измерение кислотных свойств позволило, например, идентифицировать разлагающийся примерно при 200 °С СОг-комплекс как одновалентную слабую кислоту. Наряду с химическими свойствами поверхности, характер и концентрация поверхностных оксидов влияют на адсорбционное поведение активных углей. Можно показать, что СОа-комплекс определяет полярные свойства, которые повышают сорбционную способность относительно метанола. СО-комплекс способствует увеличению адсорбции бензола. Кислые поверхностные оксиды придают активному углю гидрофильные свойства, которые проявляются в повышенной способности поглощать пары воды при низких парциальных давлениях и увеличении теплоты смачивания водой [23]. При окислении активных углей в водном растворе хлором в условиях, типичных для дехлорирования сильно хлорированной воды, наблюдается определенное повышение концентрации кислых поверхностных оксидов, сопровождающееся снижением адсорбционной способности по отношению к различным органическим веществам [24]. Кюн и Зонт-хаймер [25] исследовали 5 промышленных активных углей и [c.18]

Электроны могут попасть на ферри-ионы не только непосредственно, перепрыгнув с поверхности металла, но и путем переноса через адсорбированные хлор-ионы ( электронные мостики ). Электронные мостики облегчают перенос электронов, т. е. осуществляют катализ электродной реакции. Ускорение электродной реакции в результате адсорбции катализаторов или реагирующих веществ, промежуточных соединений или продуктов реакции называется электрокатализом. Поскольку металлы как адсорбенты для участников электрокатали-тической реакции весьма отличны друг от друга, каталитический эффект существенно зависит от материала, из которого изготовлен электрод. На каталитические свойства поверхностей электродов сильное влияние оказывает также предварительная обработка электрода (например, анодное окисление с образованием поверхностных оксидов, катодное восстановление поверхности оксидного слоя и т. д.). [c.143]

Наиболее высокими защитными свойствами обладает оксид 7-Р2О3, однако поверхностные пленки на железе состоят из смеси оксидов Рез04 и 7-Р2О3 с различным соотношением количества компонентов, меняющимся по толщине пленки. Вследствие этого, как отмечалось ранее, защитная способность пассивирующих пленок на [c.114]

Осн. работы посвящены изучению механизма гетерогенного катализа. Ввел в практику исследований гетерогенных катализаторов ряд новых спектральных методов (ЭПР, отражательную УФ-спектроскопию, ЯМР высокого разрешения). Впервые экспериментально изучил свойства поверхностных низкокоординированных ионов переходных металлов и установил их важную роль в катализе на оксидах. Исследовал механизм образования на поверхности катализаторов свободных радикалов при адсорбции и фотодиссоциации различных молекул. Определил природу избыточной каталитической активности, возникающей при ионизирующем облучении оксидных катализаторов, и выяснил, какую роль играют в радиационном катализе кислородные дырочные центры. Разработал новые спектральные методы изучения брёнстедовской кислотности гетерогенных катализаторов. Выполнил квантово-химические расчеты структуры активных центров и состояния адсорбированных молекул. [c.188]

Оксидные поверхности наиболее распространены как носители для химического модифицирования. Действительно, помимо оксидов как таковых, оксидную поверхность имеет большинство металлов, которые при обычных условиях покрыты оксидной пленкой. Соли многих кислородных кислот, прежде всего алюмосиликаты, можно представить в первом приближении как смешанные оксиды. Среди неорганических соединений — носителей поверхностно-модифицированных материалов — заведомо неоксидную поверхность имеют только благородные металлы, ионные кристаллы таких солей, как галогениды щелочных и щелочно-земельных металлов, атомные кристаллы бинарных соединений (карбиды, силициды, бориды, нитриды и т.п.). Таким образом, доля оксидных поверхностей среди всего множества минеральных носителей весьма существенна. Отсюда вытекает проблема разработки общего подхода к отображению химических свойств поверхности оксидов. [c.28]

Наиболее подробная информация о структуре и свойствах поверхности оксида алюминия получена методом инфракрасной спектроскопии. Начиная с первых работ [96], значительное внимание уделяется исследованию ИК-спектров поверхностных гидроксильных групп [97]. Интерпретация спектров обычно основывается на ставшей уже классической работе Кнозингера [98], в которой утверждается, что положение полос поглощения валентных колебаний свободных поверхностных гидроксилов определяется числом и координацией связанных с гидроксилами атомов алюминия. Однако значительное перекрывание полос поглощения групп ОН, особенно в случае полностью гидроксилированного А12О3, существенно ограничивает возможности метода в анализе структуры поверхности. [c.57]

В работе [153] были исследованы коррозионно-защитные свойства различных привитых слоев, полученных при хемосорбции этоксисиланов на алюминии. Авторы считают, что в присутствии адсорбированной воды происходит образование связей А1—О—81 между силаном и поверхностью. Как было показано, наличие привитого слоя силана уменьшает адсорбцию воды и препятствует гидратированию поверхностного оксида. Отрицательно заряженные группы в привитом слое препятствуют миграции агрессивных анионов С1 к поверхности и замедляют коррозию металла. [c.130]

Защита металлов, основанная на изменении их свойств, осуществляется илп специальной обработкой их поверхности, или легированием. Обработка поверхности металла с целью уменьшения коррозии проводится одним из следующих способов покрытием металла поверхностными пассивирующими пленками из его труднорастворимых соединений (оксиды, фосфаты, сульфаты, вольфраматы или их комбинации), созданием защитных слоев из смазок, битумов, красок, эмалей и т. п. и нанесением покрытий из других металлов, более стойких в данных конкретных условиях, чем защищаемый металл (лужение, цинкование, меднение, никелирование, хромирование, свннцование, родирс Ваиие и т. д.). [c.504]

Пропускание через катализатор Р1 - А12О3 - Р, отравленный сернистыми и азотистыми соединениями, углеводорода, не содержащего серы и азота, приводило к восстановлению активности до первоначального уровня. Те же результаты были получены при обработке катализатора водородом при повышенной температуре (450-500 °С). Таким образом, в изученных условиях отравление катализатора - А12О3 - Р было обратимым. В подобных концентрациях и условиях сера является ядом для данного катализатора в реакции дегидрирования, связанной с действием металлических центров, тогда как азот не влияет на его дегидрирующие свойства. Токсичность соединений серы и азота в виде сероводорода и аммиака объясняется взаимодействием этих соединений с поверхностными атомами металла и донорно-акцепторными центрами фторированного оксида алюминия. Следует предположить, что сера образует с платиной соединения, обладающие пониженной активностью в реакции дегидрирования в данных условиях. Что касается азота, то отсутствие наблюдаемого эффекта в реакции дегидрировакия циклогексана связано с превращением аммиака (в присутствии воды) в ион аммония, экранированная структура которого делает его нетоксичным по отношению к платине. Кроме того, большая часть аммиака должна связываться кислотными центрами катализатора. Слабое влияние серы при ее массовой доле до 0,01% на изомеризацию н-гексана или н-пентана на алюмоплатиновом [c.87]

МЫ. Окриэтилированные воска торфов и бурых углей, содержащие 75-82 мас.% связанного оксида этилена, растворяются в воде, проявляя поверхностно-активные свойства. Критическая концентрация мицеллообразования 0Л мас.% при поверхностном натяженш ст = 50-55 мН/м. [c.24]

Проблема структуры и свойств анодных оксидных слоев на электродах относится к числу важнейших проблем электрохимии. Однако даже для простейших модельных систем эта проблема далека от разрешения, что связано с ее большой сложностью и многоплановостью. Наиболее подробно строение и свойства оксидных слоев исследованы на металлах группы платины. На этих металлах было обнаружено образование слоев адсорбированного кислорода, хемосорбционных оксидных слоев, полислоев фазового оксида, а также подползание кислорода под поверхностный слой металла. Для адсорбционных и хемо- [c.371]

В первой части этого курса были рассмотрены различные по химической природе и геометрической структуре адсорбенты, применяемые в молекулярной газовой и жидкостной хроматографии от одноатомного адсорбента с однородной плоской поверхностью графитированная термическая сажа) до непористых и микропористых солей, кристаллических микропористых и аморфных оксидов (на примере кремнезема) и органических пористых полимеров, а также способы адсорбционного и химического модифицирования адсорбентов. При этом были рассмотрены химия поверхности и адсорбционные свойства этих адсорбентов — поверхностные химические реакции, газовая хроматография, изотермы и теплоты адсорбции и происходящие при модифицировании поверхности и адсорбции изменения в ИК спектрах. Уже из этой описательной части курса видно, что свойства системы газ — адсорбент в сильной степени зависят как от химии поверхности и структуры адсорбента, так и от природы и строения адсорбируемых молекул, а также от их концентрации и температуры системы. Приведенные экспериментальные данные позволили рассмотреть и классифицировать проявле- [c.126]

X е м о а д с о р б ц и я. Если поглощаемое вещество химически взаимодействует с веществом поглотителя, то такой процесс носит название хемоадсорбции. Хемоадсорбция в зависнмости от свойств продукта реакции может охватить только поверхностный слой или же распространиться на всю массу поглотителя. Если образующийся на поверхности сорбента тонкий слой продукта реакции непроницаем для частиц сорбтива, то будет протекать только поверхностная хемоадсорбция. В качестве примера укажем на образование оксидов на поверхности таких металлов, как А1, Zn, Мп, Си и др.— AI2O3, ZnO, uO и т. п. оксидные пленки). Подобные образования, толщина которых измеряется микронами или их долями, способны предохранять указанные металлы от коррозии. [c.110]

Понятие о твердой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. гл. II, 9) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия, т. е. обеспечены условия свободного массопереноса и теплообмена как в объеме каждой фазы, так и в системе в целом. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примером физически однородной (однофазной), но химически неоднородной системы являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т. п. Химическая неоднородность в однофазной системе наблюдается только при полном отсутствии химического взаимодействия между компонентами. Если такое взаимодействие при образовании фазы возможно, то оно приводит к возникновению и физически и химически однородной однофазной системы. Например, смесь газообразного оксида азота и кислорода физически однородна. Если бы эти газы пе взаимодействовали друг с другом, то их смесь была бы однофазной, но химически неоднородной (как воздух). Поскольку в системе возмол<но химическое взаимодействие, приводящее к образованию нового вещества (дыокспд азота НОг), то состояние термодинамического равновесия наступит тогда, когда система станет и физически и химически однородной. В-третьих, термодинамическое определение фазы предусматривает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе н от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важ[ю лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.302]

Термин поверхностный центр в хемосорбции определяется как один или микроскопическая группа атомов на поверхности, которая в каком-либо смысле химически активна. Наряду с рассмотренными выше атомами, связанными, например, с дефектами, кристаллографическими ступеньками и т. д., это может быть, например, атом с оборванной связью , катион, неском-пенсированный необходимым числом анионов, кислотный или основной центр . Кислотные центры Льюиса обладают свободными орбиталями с высокой энергией сродства к электронам, кислотные центры Бренстеда обладают тенденцией отдавать протон. Один вид этих центров может переходить в другой. Так, при взаимодействии с водой Ь+ + Н2О = (Ь ОН) + + Нг на поверхности кислотный центр Льюиса Ь+ делит электронную пару с ОН , а остающийся адсорбированный протон Н+ может вступать в химические реакции, представляя собой теперь кислотный центр Бренстеда. Если группа ОН" связана с катионом менее прочно, чем Н+ с решеточным ионом 0 , она становится основным центром Бренстеда и вещество будет проявлять основные свойства. Они связаны с электроотрицательностью металла, и кислотность оксидов уменьшается в следующем ряду [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология