Скорость восстановления растворенного в воде кислорода

Максимумы 2-го рода. В некоторых случаях (большая концентрация сопутствующего электролита, быстрое вытекание ртути из капилляра и т. д.) даже тогда, когда условия в растворе для капли таковы, что неравномерная поляризация ее отдельных мест устранена и максимумы 1-го рода возникнуть не могут, наблюдается предельный ток, значительно превышающий диффузионный причины этого выяснены Крюковой (см. выше). Что касается применения полярографических максимумов 2-го рода в аналитической практике, то это вполне возможно, так как зависимость между концентрацией деполяризатора и силой тока в присутствии большого избытка постороннего электролита выражается прямой линией, как и при обычном диффузионном токе. Необходимо лишь поддерживать строго постоянной скорость и направление движения ртути. На основании явления торможения тангенциальных движений поверхности ртутной капли адсорбированными органическими молекулами Крюкова разработала оригинальный метод определения органических веществ в воде [322]. Метод состоит в том, что для обеспечения прохождения в цепи тока, величина которого зависит от эффекта торможения тангенциальных движений поверхности капли ртути, а значит и от присутствия ПАВ в растворе, принято проводить электрохимическое восстановление кислорода, присутствующего в растворе (в исследуемой, например, воде). При этом, с одной стороны сила тока максимума 2-го рода изменяется линейно с содержанием самого кислорода с другой стороны, поскольку кислород восстанавливается при потенциалах менее отрицательных, чем происходит адсорбция большинства ПАВ, присутствие последних в растворе всегда хорошо проявляется. При этом степень загрязненности воды Крюкова предлагает выражать в виде суммы A + g р. Здесь [c.226]

Как видно, емкостный ток тем больше, чем больше поверхность электрода, скорость изменения потенциала и Q (рис. 6.386). Другая составляющая остаточного тока — фарадеевская (рис. 6.38а), то есть вызванная восстановлением (кислорода, ионов водорода, воды и др.) или окислением компонентов раствора или электрода (например, ртуги). [c.775]

Так как потенциал коррозии метала в обычных средах является компромиссным потенциалом (суммарный анодный ток равен суммарному катодному току), то па потенциостатическую кривую, полученную методом внешней поляризации, оказывает влияние характер локальной катодной кривой (анализ и интерпретация кривых проведены Эделяну [27] и Мюллером [28]). По этой причине остаток кислорода в растворе, в котором происходит испытание, может вызывать отклонение от обычного хода кривой в виде образования отрицательной петли В, соответствующей катодному восстановлению растворенного кислорода, которое имеет место после критической точки пассивности. Обычная пассивная область и низкое значение положительного тока возобновляются только при потенциале срс, > как показано на рис. 10.36. Другие ионы могут также влиять на ток. Если они — окислители, они будут оказывать тот же самый эффект, что и растворенный кислород. Однако некоторые из них могут увеличивать наблюдаемый ток до значений, намного превышающих действительный коррозионный ток системы. Поляризационная кривая, полученная на титане [29], показывает уровни тока в пассивной области, которые не согласуются с более низкими скоростями коррозии, определенными гравиметрически, по концентрации ионов Т1 + в растворе. В случае присутствия железа в нейтральной воде [30] плотность тока в пассивной области про- [c.605]

Основные научные работы — в области электрохимии и химической технологии. Установил (1868) строение нитрозосоединений. Показал (1870-е), что при электролизе водных растворов кислород-и серусодержащих органических соединений на аноде выделяется остаток, взаимодействие которого с водой приводит к новым реакциям окисления — восстановления. Объяснил выделение тех или иных продуктов на аноде зависимостью от условий процесса, впервые установил (1892) влияние силы тока и величины поверхности анода на скорость и полноту электролиза. Ввел усовершенствования в методику газового анализа. Изучил [c.84]

При выдержке стали в области устойчивой пассивности плотности тока снижаются до 1 10- А/м (см. табл. 3.1), что соответствует скорости растворения 0,002 мм/год. Перемешивание и повышение температуры до 40°С в 25%-ном растворе мало влияют на скорость растворения стали в пассивном состоянии в отличие от растворов углеаммиакатов, содержащих аммиачную селитру. В промышленной 25%-ной аммиачной воде с pH 10,8 анодная поляризационная кривая (рис. 3.2, кривая 6) сдвинута в сторону положительных потенциалов по сравнению с кривыми в растворах с pH 12—13, а 4р еще больше возрастает (рис. 3.2, табл. 3.1). Поляризационная кривая промышленных растворов с pH 10,8 хорошо совпадает с кривой, полученной в лабораторном растворе с таким же pH (рис. 3.2, кривая 7). В разбавленных чистых 2,5—5%-ных растворах аммиака при pH 11,7—11,9 (рис. 3.2 кривая /), контактирующих с воздухом, углеродистая сталь находится в устойчивом пассивном состоянии. После выключения катодной поляризации стационарный потенциал стали увеличивается до величины, большей —0,5 В, а на анодной поляризационной кривой фиксируется лишь область пассивного состояния и перепассивации. На катодной поляризационной кривой в интервале (—0,5) — (—0,8) В наблюдается участок предельной плотности тока восстановления кислорода (рис. 3.2, кривая /). [c.41]

В хлоридных растворах почти на всех нерастворимых анодах разряд ионов С1- подавляет другие процессы, и в растворе происходит накопление ионов ОН- и подщелачивание жидкости. Однако в результате электродных процессов в прианодном слое всегда наблюдается кислая среда, а в прикатодном — щелочная, поэтому в межэлектродном пространстве от анода к катоду среда изменяется от кислой к щелочной, независимо от реакции исходного раствора, т. е. в объеме обрабатываемой в межэлектродном пространстве жидкости всегда есть слои с нейтральным pH. Наличие нейтральных слоев и постоянная ионизация воды создают в процессе электролиза хлоридных растворов благоприятные условия для окислительно-восстановительных процессов, катализируемых ионами Н+ и 0Н . Если учесть, что наибольшая скорость кислород-хлоридного восстановления активного хлора приходится на нейтральную среду, то этим и объясняются определенные преимущества электролиза перед обычным хлорированием. [c.109]

В качестве примера установления стационарного потенциала в области // можно привести систему медный электрод — раствор серной кислоты. В связи с достаточно высоким положительным потенциалом меди, на ней термодинамически невозможно протекание реакции выделения водорода, но возможно восстановление кислорода. При установлении потенциала медь будет растворяться и на ее поверхности будут образовываться малорастворимые в воде гидроксиды, которые в свою очередь растворимы в серной кислоте, особенно при нагревании. Растворение меди протекает с невысокой скоростью, определяемой скоростью доставки кислорода к поверхности электрода. Если в сернокислый раствор вводить ионы меди, то стационарный потенциал будет смещаться в отрицательную сторону и приближаться к равновесному, так как в установлении потенциала начинает играть роль реакция обмена между металлом и его ионами в растворе, скорость которой достаточно велика. При отсутствии в растворе кислорода и наличии ионов меди на медном электроде установится равновесный потенциал. [c.10]

Свойства активированной воды, как у любой метаста-бильной системы, меняются во времени, приближаясь к свойствам устойчивой системы (обычной воды), причем скорость восстановления устойчивого состояния зависит от внешних условий. Особенно сильно ускоряет процесс дезактивации контакт с воздухом, точнее с кислородом. По-видимому, постепенное растворение кислорода в активированной воде приводит к разложению тех детально неизвестных группировок из молекул Н2О, которые ответственны за свойства, вызванные термобарической обработкой. Опыт показывает, что рассмотренные слабые растворы электролитов, прошедшие режим активации, дольше удерживают свои приобретенные свойства при взаимодействии с кислородом по сравнению с термоба-рическн обработанной водой. Очевидно, ионы электролитов, несушие на себе заряд, замедляют взаимодействие кислорода с активными группировками. [c.69]

Увеличить скорость образования перекиси водорода можно, повысив концентрацию растворенного кислорода путем повышения давления кислорода в газовой фазе. Но вместе с повышением концентрации перекиси водорода скорость ее восстановления до воды возрастает и поэтому катодным восстановлением удается получать лишь разбавленные растворы перекиси водорода. Чтобы избежать высоких давлений и уменьшить потери образовавшейся перекиси водорода, Берль предложил применять полый угольный катод, обработанный гидрофобными веществами, например парафином. Наружная поверхность катода покрывается тонким слоем активированного углк, сильно адсорбирующего кислород. Через внутреннюю полость такого катода подается кислород или воздух. При катодной плотности тока 500 а1м , напряжении от 2 до 3 в и 5° С можно получать 5% раствор Н2О2 с выходом по току 66%. [c.355]

Магний—довольно электроотрицательный металл (5 g2+/Mg= = —2,1 В) —корродирует в свободном от кислорода нейтральном растворе хлористого натрия с выделением водорода. Железо в таких же условиях остается нетронутым. В то же время при многих коррозионных процессах в растворах, содержащих кислород, реакции с выделением водорода и восстановлением кислорода протекают одновременно. Относительную роль кислорода, гидратированного протона и молекулы воды в процессе коррозии установить сложно, поскольку она зависит от таких факторов, как природа металла, раствора, значения pH, концентрации растворенного кислорода, температуры, возможности образования комплексов и др. Скорость реакции с восстановлением водорода обычно контролируется активацией и в существенной степени зависит от природы электрода, хотя pH раствора, температура и пр. также оказывают определенное влияние. Поэтому в данном случае зависимость между перенапряжением и плотностью тока отвечает уравнению Тафеля (1.19), причем на значениях а и Ь сказываются природа металла и состав раствора. При высоких плотностях тока перенос зарядов становится существенным и линейное соотнощение между Т1 и logi нарушается. При восстановлении кислорода контроль активацией существен при низких плотностях тока, но при повышении плотности тока большее значение приобретает диффузия, и скорость коррозии тогда соответствует предельной плотности тока. Отметим, что в отличие от перенапряжения активации перенапряжение концентрации не зависит от природы электрода, хотя пленки и продукты коррозии, которые задерживают передачу электронов на катодных участках, будут заметно влиять на ее скорость. [c.29]

В протолитических растворителях или апротонных, содержащих доноры протонов, восстановление происходит в две двухэлектронные необратимые ступени, как и в водных растворах. Первая из них, как правило, определяющая скорость электродного процесса, соответствует образованию пероксидного иона, вторая — воды. Например, в формамидных растворах КС1 восстановление растворенного молекулярного кислорода осуществляется в следующие две ступени I — 0г+2Ф+2е- Н202+2Ф II — Н202+2е ->20Н-(Н202+2Ф+2е->Н20+2Ф-). Образующийся в первой стадии восстановления кислорода во всех апротонных растворителях радикал-анион Ог очень нестабилен в присутствии доноров про- [c.103]

Повышение температуры будет вызывать смещение равновесия в сторону повышения концентрации кислорода. Однако это смещение при более высоких температурах может быть перекрыто большей скоростью восстановления кислорода. Смещение в сторону более полного восстановления кислорода может быть достигнуто также увеличением концентрации восстановителя в растворе или путем фильтрования обескислороживаемой воды через слой ЭИ, т. е. через элементарные слои, в которых кислород все более уменьшающихся концентраций встречается с восстановителем исходной концентрации на зернах ЭИ. [c.24]

Таким образом, электрохимическая трактовка механизма процесса восстановления растворенного в воде кислорода ме-ггаллсодержащими электроноионообменниками, отвечающая современным представлениям о коррозии металлов в растворах электролитов под действием растворенного кислорода, раскрывает сущность данного процесса, дает возможность судить о скорости процесса и факторах, влияющих на нее, а главное, указывает пути получения более высокоэффективных по отношению к кислороду электроноионообменников. [c.35]

Удаление кислорода из раствора, с одной стороны, затормаживает катодный процесс пассивации вследствие уменьшения скорости катодного восстановления кислорода, а с другой,—увеличивает катодную плотность тока, связанную с увеличением скорости процесса катодного восстановле-1шя молекул воды. Это отражается иа ходе потеициостатичес-кой поляризационной кривой индия, снятой в боратио-буферном растворе, из которого удален кислород (рис.4). Из этой кривой видно, что участок ав подчиняется логарифмической зависимости. В этой области, как и в предыдущем случае (рис. 1), происходит катодное восстановление молекул воды с образованием молекул водорода. В области потенциалов, соответствующих участку вс, плотность поляризующего тока остается постоянной и все еще находится в катодной области поляризации. Это свидетельствует о торможении таких процессов, как катодное восстановление молекул воды. Литературных данных, характеризующих природу поверхности индия в этой области потенциалов, нет. Однако можно высказать не- [c.53]

НЧ4е->2Нг0 Растворимость кислорода в воде и водных растворах мала так, при 25 С и рог 21 кПа (парциальное давление кислорода в атмосфере) в воде может быть растворено 2,6-10" моль/см кислорода. Поэтому катодное восстановление кислорода обычно лимитируется скоростью диффузии кислорода, и реакция протекает с концентрационной поляризацией (рис. 10.6,6). Максимальная скорость восстановления кислорода и соответственно максимальная скорость коррозии определяется предельной плотностью тока / р восстановления кислорода по уравнению (9.19) [c.322]

Манеке [22] обнаружил, что редокс-смолы, полученные поликонденсацией гидрохинона, формальдегида и фенола, удаляют кислород из воды, не загрязняя ее солями или другими примесями. Восстановленная форма смолы реагирует с кислородом и окисляется до хинона, в то время как образовавшаяся перекись водорода реагирует с другим звеном гидрохинона, давая хинон и воду. Используя статистические и динамические методы, Манеке показал, что редокс-полимеры на основе гидрохинона удаляют кислород из воды. Скорость удаления возрастает с увеличением температуры. Со свежевосстановленной редокс-смолой процесс протекает с пиремлемой скоростью. Водный раствор освобождается от кислорода до более высокой степени и более быстро, чем это возможно с помощью обычного метода вытеснения кислорода азотом. Однако гидрохинон-формальдегидные редокс-полимеры деструктируют-ся при повышенных температурах и, следовательно, для промышленных целей не пригодны. [c.232]

С другой стороны, малая скорость некоторых реакций окисления-восстановления играет иногда положительную роль. Потенциал раствора перманганата в кислой среде более высокий, чем потенциал воды в преЕ ра-шении О "— /. Оз. Однако это превращение идет чрезвычайно медленно, и только поэтому раствор перманганата устойчив в кислых растворах. Существование перекиси водорода воглюжко только потому, что она очень медленно окисляется-восстанавливается до кислорода и воды. [c.373]

При соприкосновении их с электролитами (кислотами, щелочами, солями) одни участки поверхности играют роль анода (отдают электроны), а другие (различного рода включения)— катода. На поверхности металла возникает множество микрогальва-нических пар и чем больше неоднородность металла, тем больше скорость его разрушения в электролитах. Сущность электрохимической коррозии нетрудно уяснить из следующего опыта (рис. 69), В U-образную трубку с раствором Na l помещают в левое колено железный, а в правое — медный стержни, соединенные медным проводником друг с другом через гальванометр. Стрелка гальванометра отклоняется в сторону медного стержня. Следовательно, по медному проводнику движется поток электронов от железа к меди Fe — 2e->Fe +. Ионы Fe + можно обнаружить в левом колене, добавив красную кровяную соль (реактив на Fe +)—синее окрашивание. При добавлении раствора фенолфталеина в правое колено можно наблюдать малиновое окрашивание, а это свидетельствует о появлении нонов ОН в правом колене по реакции О2 +, И- 2Н2О + 4е —> 40Н-. Следовательно, медный стержень-поставщик электронов — катод, а железный стержень — анод. Анионы 0Н появляются в растворе вследствие восстановления кислорода, растворенного в воде, с помощью электронов, поступающих на медный стержень. Катионы Fe + взаимодействуют в растворе f анионами [c.401]

Нитрит натрия. Как уже отмечалось, самый простой, доступный и весьма эффективный ингибитор для защиты стали в воде — нитрит натрия. Механизм его действия состоит в торможении анодного процесса, а эффективная защита может быть достигнута только тогда, когда анодный процесс подавлен полностью. Замедление анодного процесса происходит за счет пассивации железа оксидной пленкой РегОд, образовавшейся на поверхности стали при окислении нитритом. При малых концентрациях нитрита натрия в водном растворе большая часть поверхностн экранируется и скорость анодного процесса на открытых участках увеличивается, так как облегчается процесс восстановления кислорода. [c.82]

Бианки с сотрудниками [13] изучали электрохимическое поведение кислорода и перекиси водорода на электродах из стали 18-8 и из других металлов с целью выяснить механизм восстановления и окисления этих веществ на электродах. Исследования проводились в кислых, нейтральных и щелочных растворах перекиси водорода 10" моль л) и представляют несомненный интерес при анализе процессов, протекающих на кислородном электроде. Дидери-чен [14] исследовал поведение стали 18-8 в 85% Н2О2 с pH = 5,76. Он установил, что образующаяся на поверхности стали пленка состоит преимущественно из окислов железа. Количество окислов хрома незначительно, а окислы никеля отсутствуют. Через несколько недель контакта с раствором пленка достигает толщины 300 А, после чего ее рост прекращается. В растворе обнаруживаются ионы никеля и хрома, причем последние вызывают каталитическое разложение перекиси водорода. С увеличением толщины пленки скорость растворения хрома уменьшается. При исследовании зависимости фсх — т автор пришел к выводу, что изменение фст связано с степенью окис-ленности поверхности. При сопоставлении измеренных значений фс с термодинамическим значением потенциала системы кислород — вода Дидеричен [14] и Кариус [15] пришли к выводу, что на стали в растворах перекиси водорода реализуется кислородный электрод, потенциал которого искажен влиянием окисленной поверхности. Никаких электрохимических исследований для доказательства этого цредположения авторы не приводят. [c.93]

I. При изучении [238] адсорбции этана на платине из 1 н. раствора нею , через который продували смесь Аг С2Н4, потенциал электрода на первой стадии опыта для обеспечения правильности и воспроизводимости результатов изменяли по следующей сложной программе (рис. X. 17, а). Участку 1 отвечает тот потенциал, который обычно поддерживали между опытами он был выбран настолько низким, чтобы не адсорбировались ни кислород (из мо.чекул воды), ни этан. На участке 2 для очистки поверхности от остатков ранее адсорбированного этана последний полностью окисляли при высоком анодном потенциале в области выделения кислорода. На участке 3, где кислород уже не выделялся, раствор приходит в равновесие с газовой смесью С2Н4+АГ. На участке 4 происходит восстановление адсорбированного кислорода без параллельной адсорбции этана. Наконец, участку 5 отвечает рабочий потенциал q>, при котором адсорбируется определенное количество этана, подвергаемое окислению на второй стадии. Этой стадии соответствует участок 6, где запускается быстрая (10 в/сек) развертка потенциала в анодном направлении. Столь высокая скорость предотвращает возможность дополнительной адсорбции на поверхности этана из раствора в результате диффузии. При медленных измерениях, в предельном случае, регистрировался бы диффузионный ток окисления растворенного этана, не дающий, конечно, никакой информации об адсорбции С2Н4. Регистрируемые быстрые ф — /-кривые во многом подобны показанной на рис. IX. 1 кривой для платины с ПАОВ на поверхности. [c.163]

Скорость образования шестивалентного хрома определяли на установке проточного типа. В кварцевый реактор загружали 5 г восстановленного катализатора с размером частиц около 0,7 мм, температуру печи доводили до заданной, а затем в печь помещали реактор, заполненный очищенным азотом. При достижении требуемой температуры катализатора в реактор подавали азото-кислород-ную смесь. После окончания опыта реактор заполняли азотом, вынимали из печи и быстро охлаждали. Содержание шестивалентного хрома определяли иодометрическим методом из навески катализатора шестивалентный хром экстрагировали водой при кипячении подкисленный раствор (после добавления Na4P20,) титровали гипосульфитом натрия в присутствии крахмала. [c.151]

Каталитическое гидрирование. В процессе восстановления сажи водородом в присутствии катализатора Адамса (восстановленная окись платины) происходит поглощение одного атома водорода в среднем на каждые 3,6 атома кислорода. Эти опыты проводили в аппарате для каталитического гидрирования, подобном описанному Оггом и Купером [14]. Катализатор восстанавливали водородом в дистиллированной воде (5 ял). Когда поглощение водорода прекращалось, внутрь аппарата вводили образец. Опыты с сажей сфирон 9 проводились в дистиллированной воде, разбавленных растворах едкого натра, уксусной кислоте и в метаноле. Скорость реакции при этом изменялась, но замена воды как реакционной среды указанными средами не дала каких-либо преимуществ поэтому все описываемые в данной работе опыты проводились в дистиллированной воде. Реакция в основном протекает в течение первых 8—12 час., но все исследованные образцы еще долго продолжали очень медленно поглощать водород. Результаты, излагаемые в настоящей статье, получены при продолжительности реакции 18 час. На рис. 3 приведены данные, показывающие, что в процессе каталитического гидрирования образцы поглощают вдвое больше водорода, чем при восстановлении борогидридом натрия. Это можно объяснить следующим образом в процессе восстановления борогидридом натрия каждый атом кислорода, находящегося в хинонной форме, реагирует с одним атомом водорода реактива, образуя гидрохинонную груп- [c.82]

В щелочном растворе на золотых электродах восстановление кислорода протекает по единственному пути с образованием в качестве промежуточного продукта перекиси водорода, которая далее восстанавливается до воды [161]. Константа скорости кз восстановления Н2О2 до Н2О при потенциалах положительнее 0,8 в меньше, чем I см/сек (рис. 41). [c.424]

Молекулярный кислород из объема раствора диффундирует к электроду и адсорбируется на его поверхности за счет химических или вап-дер-ваальсовых сил. Дальнейшее восстановление кислорода может протекать либо непосредственно до воды с константой скорости 1, либо через промежуточное образование перекиси водорода к . Помимо перекиси водорода, в процессе ионизации кислорода образуются и другие промежуточные частицы (0-2, ОН, НО з и т. д.). Однако в водных растворах перекись водорода является единственным стабильным веществом, присутствие которого относительно легко обнаруживается с помощью химических или электрохимических реакций. Перекись водорода электрохимически восстанавливается до воды (константа скорости к , окисляется ( . ) и распадается на поверхности электрода. Распад перекиси водорода может проходить по электрохимическому и неэлектрохимическому механизмам. Электрохимический механизм заключается в сопряженном протекании процессов восстановления и окисления перекиси водорода [Юба, 1066]. Неэлектрохимический, каталитический механизм состоит, например, во взаимодействии перекиси водорода с поверхностными окислами [106в]. Кислород, образовавшийся при разлон ении перекиси водорода, вновь [c.43]

Изучалось фотохимическое восстановление ионов Се (IV) водой в хлорной кислоте [214]. При облучении фильтрованным ультрафиолетовым светом раствора с концентрацией Се ( 104)4, равной 0,1/, и концентрацией H IO4, равной 1 /, выделяется чистый кислород со скоростью, падающей по мере увеличения концентрации ионов Се (III). (С1О4-ИОНН не поглощают заметным образом в ультрафиолете и при этих условиях не разлагаются.) При облучении растворов сульфата церия (IV) в серной кислоте или в смеси серной и хлорной кислот заметного выделения кислорода не наблюдается, так как концентрация свободных ионов церия (IV) мала Квантовый выход невысок (около 0,1). [c.95]

Смотреть страницы где упоминается термин Скорость восстановления растворенного в воде кислорода: [c.215] [c.232] [c.90] [c.226] [c.391] [c.232] [c.232] [c.232] [c.103] [c.113] [c.257] [c.141] [c.50] [c.204] [c.67] [c.134] [c.194] [c.154] [c.408] [c.194] [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология