Требования к электродным материалам

На пути широкого использования электрохимических методов в современном производстве стоит проблема интенсификации электродных процессов. С одной стороны, этот вопрос решается на основе достижений диффузионной кинетики. Так, пористые электроды могут быть использованы не только для оптимизации процессов в химических источниках тока, но и при проведении электросинтеза в техническом масштабе. В этой связи представляют интерес так называемые суспензионные и псевдоожиженные электроды — взвеси частиц электродного материала в растворе. При контакте с токоотводящим электродом эти частицы передают ему свой заряд. Электродные процессы протекают по границе каждой из частиц с раствором, что снижает диффузионные ограничения и позволяет сосредоточить в малом объеме большую поверхность для протекания реакции. С другой стороны, интенсификация электродных процессов связана с поисками новых электродных материалов, удовлетворяющих одновременно требованиям высокой активности, селективности, химической устойчивости и экономии. [c.391]

При измерениях на твердых электродах требования к чистоте электродного материала и электролитов существенно возрастают. Кроме того, даже при использовании ультрачистых материалов результаты измерений могут зависеть от структуры поверхности (кристаллографической ориентации, типа и концентрации структурных дефектов [c.15]

Эффективность гальванической защиты зависит от физико-химических свойств протектора и внешних факторов, обусловливающих режим его использования. Свойства протектора определяются составом сплава, массой и формой, способом изготовления, электрохимическим эквивалентом, составом активатора, коэффициентом использования, стационарным потенциалом в грунте и др. К внешним факторам относятся степень оголения металла сооружения, подлежащего защите, параметры, определяющие грунтовые условия, расположение протектора относительно защищаемого сооружения, а также требуемый период времени, в течение которого должно быть обеспечено непрерывное действие защиты [1]. К сплаву, используемому в качестве. материала протектора, предъявляются следующие основные требования электродный потенциал материала протектора должен быть существенно более отрицательным, чем потенциал защищаемого сооружения, а количество электричества, получаемое при электрохимическом растворении единицы массы протектора, должно быть как можно большим. [c.277]

Важным технологическим аспектом на пути широкого использования электрохимических методов для целей водоочистки является проблема поиска новых дешевых и доступных электродных материалов, удовлетворяющих одновременно требованиям высокой активности, селективности, химической устойчивости и экономии. В этой связи представляет большой практический интерес исследования института электрохимии АН СССР, ДХТИ, ГосНИИхлорпроекта и других организаций по разработке малоизнашивающихся пластинчатых, насыпных электродов из различных зернистых материалов (суспензионных), а также пористых, волокнистых и псевдоожиженных электродов, позволяющих существенным образом интенсифицировать электродные процессы. Так, применение псевдоожиженных электродов — взвесей частиц электродного материала в растворе, передающих при контакте с токоотводящим электродом свой заряд, обеспечивают протекание электродных процессов на границе каждой из частиц с раствором, что снижает диффузионные ограничения и позволяет сосредоточить в малом объеме большую поверхность для протекания реакции. [c.187]

Индифферентность — отсутствие редокс-взаимодействий материала электрода с компонентами раствора в широком диапазоне н и pH — это общее требование к индикаторным электродам. Другое требование — селективность по отношению к определенным редокс-системам, носит частный характер. В силу особенностей измерений в водных растворах важное значение имеет селективность электродов к системам Н+/Н2 и О2/Н2О. Для редокс-систем, по значениям выходящим за границы термодинамической устойчивости воды, условие низкой селективности к водородной и кислородной системам оказывается столь же обязательным, как и индифферентность электродного материала. [c.59]

Кроме того, аноды,. используемые в хлорных электролизерах, должны обладать высокой химической стойкостью не разрушаться под действием влажного хлора, кислорода в момент выделения, соляной и хлорноватистой кислот. Этй м требованиям в определенной степени удовлетворяют магнетит, двуокись марганца, уголь, графит и платина. В последнее время разработан новый анодный материал титан, покрытый окислами рутения. Основные характеристики Некоторых указанных электродных материалов даны в табл. V- . [c.134]

Основные требования к материалу протекторов следующие более отрицательный электродный потенциал, чем потенциал защищаемой поверхности малая анодная поляризуемость материала протектора, сохраняющаяся при его длительной эксплуатации малая скорость собственной коррозии материала протектора. Кроме того, на рабочей поверхности протектора не должны образовываться пленки из продуктов коррозии. [c.96]

При выяснении соответствия катодного материала второму требованию необходимо знать обратимый окислительно-восстановительный потенциал данной реакции, кинетические параметры, определяющие величину перенапряжения изучаемой реакции в заданных условиях, а также обратимый потенциал реакции окисления металла электрода и ее кинетические параметры. Стандартные электродные потенциалы реакций электровосстановления [c.101]

При выяснении соответствия материала катода второму требованию сравниваются обратимые окислительно-восстановительные потенциалы и кинетические параметры исследуемой реакции и реакции окисления металла электрода. Стандартные электродные потенциалы реакций электровосстановления рассмотрены выше. Обратимые окислительно-восстановительные потенциалы различных металлов приведены в справочниках и монографиях, так, для неводных сред— в работе [42]. [c.24]

Для подбора материала анода в соответствии с третьим требованием к электродным материалам (см. стр. 24) необходимы сведения о кинетических параметрах исследуемой реакции электроокисления органического соединения и реакции выделения кислорода, сопровождающей все анодные процессы в водных растворах. Перенапряжение кислорода зависит от природы металла и состояния его поверхности. В общем, можно считать, что перенапряжение кислорода тем ниже, чем выше энергия образования высшего окисла металла анода или чем выше энергия адсорбции кислорода. [c.31]

Материал катода должен удовлетворять ряду требований, важнейшими из которых являются [74] устойчивость в используемом для электросинтеза электролите достаточно отрицательный потенциал разряда молекул растворителя (в случае водных растворов — потенциал выделения водорода) по сравнению с потенциалом восстановления субстрата каталитическая активность в электродной реакции неизменность характеристик во времени. [c.41]

Антрацит. Антрацит составляет около 60—65% электродной массы около 45% его входит в электродную массу в виде зернистого материала, а остальные 20—25%—в виде порошка тонкого помола, смешанного с коксом. Антрацит является, таким образом, основным углеродистым веществом, которое образует тело электрода и определяет его качество. Так как электрод печи не должен быть хрупким и не должен ломаться, то первым требованием, которое предъявляется к антрациту, является его твердость кусочки антрацита не должны крошиться при попытке разломать их рукой. Высокая твердость антрацита необходима также и для того, чтобы во время смешения зерненого антрацита с остальными компонентами он как можно меньше подвергался измельчению. [c.35]

Уравнение (1.15) получено в предположении, что материал электрода не играет активной роли в электронном обмене. При обсуждении вопроса о равновесии в системе электрод — раствор как необходимого условия применимости основного уравнения оксредметрии важно представлять, каковы особенности электродных процессов и какими критериями можно пользоваться для оценки равновесия на межфазовой границе. Пока лишь можно сделать заключение, что высокая скорость гомогенного обмена в системе — важное условие большой скорости электродного процесса и возможности рассматривать систему индифферентный электрод — раствор как равновесную. Из дальнейшего будет видно, что требование значительной скорости гомогенного обмена по своему смыслу относится к достаточным условиям, но в силу особенностей электродных процессов не является необходимым. [c.19]

Рациональный подбор электродных материалов является необходимым условием осуществления селективных электрохимических процессов. Материал электрода должен удовлетворять ряду требований, важнейшие и5 которых следующие [19] [c.23]

Материалы катодов. В системах анодной защиты выход из строя любого из трех основных элементов недопустим. Однако наиболее ответственным элементом является катод, так как именно за счет инициирования на нем электродных процессов создаются условия пассивации защищаемого металла. Уязвимость катода может быть существенно уменьшена путем правильного выбора материала. Среди различных требований, которым должен удовлетворять материал катодов, немаловажным является требование высокой стойкости в условиях анодной поляризации для обеспечения максимального срока службы и исключения опасности загрязнения среды продуктами на основе материала катода. Кроме того, материал катода должен иметь невысокую поляризуемость, низкое перенапряжение катодной реакции для плавного регулирования параметров защиты и исключения загрязнения среды продуктами электродных реакций, не содержащих материал катода. [c.86]

Выбор материала для основных конструктивных элементов аппарата определяется высокими требованиями к их качеству. Этот материал должен быть химически стойким, обладать диэлектрическими свойствами, быть достаточно прочным и отвечать требованиям ГОСТа для материалов, применяемых в пищевой промышленности (табл. 1). Поэтому основные элементы аппарата — корпусные рамки, буферные и электродные камеры — были изготовлены из винипласта сорта А. Все внешние коммуникационные трубопроводы изготовлены из полиэтиленовых груб марки ПНП и соединены фитингами при помощи сварки. [c.149]

Рассмотрим некоторые проблемы аппаратурного оформления метода. Микрокомпоненты выделяют в электролитических ячейках различных конструкций. Питание ячеек обычно осуществляют от выпрямителей различных типов, обеспечивающих напряжение до 40—50 В и ток до 5—10 А. В работах [21, 31] обсуждено влияние таких параметров, как объем ячейки, меж-электродное расстояние, скорость перемешивания и др., на эффективность концентрирования. Естественно, наибольшее значение имеют материал и конструкция катода, который готовят в соответствии с требованиями метода последующего определения. При атомно-абсорбционном определении катод чаще всего представляет собой тонкую нить или стержень из платины, иридия, вольфрама, золота или угля. Для анализа методом эмиссионной спектроскопии предпочтительнее использовать угольные электроды, выполненные в виде тонкого диска [36] или цилиндра, с устройством для ограничения рабочей поверхности электрода 123, 27, 33, 34, 37, 44]. [c.52]

Свойство пека — связующего материала — цементировать электродную массу обусловлено температурой его размягчения, содержанием веществ, не растворимых в толуоле, выходом летучих веществ, групповым составом, т. е. соотношением а-, р- и -фракций, степенью ароматичности, выходом коксового остатка и др. Поэтому заранее определить пригодность пека, даже удовлетворяющего требованиям стандарта, как связующего для электродов, весьма сложно. В связи с этим каждый новый вид пека подвергают промышленному опробованию. [c.204]

Нерасходуемый электрод химически не частвует в электродной редокс-реакции, поэтому равновесный потенциал для таких реакций не зависит от природы электрода. Вместе с тем правильный выбор нерасходуе.мого электрода очень важен для эффективной реализации реакции. Материал электрода должен удовлетв( рять ряду требований. Он должен быть в заданных условиях химически и электрохимически устойчивым и не подвергаться коррозии. Он должен быть каталитически активным и обеспечивать протекание целевой электродной реакции с достаточной скоростью. Каталитическая активность должна быть селективной и все возможные побочные реакции должны быть максимально заторможены. Выбор оптимального электродного материала зависит от природы реакции и от условий ее проведения. [c.124]

Акриловая кислота с хорошим выходом может быть восстановлена на платиновом [109] и палладиевом [110] электродах. Для электровосстановления аконитовой кислоты с успехом применяется ртутный катод [111, 112]. Винилакриловая и сорбиновая кислоты восстанавливаются как на губчатом никеле [113, 114], так и на ртути, олове, свинце [115] и галлии [116]. Таким образом, выбор электродного материала для данного процесса обусловлен исключительно требованиями технологического характера, в основном стабильностью работы катода. Например, цинк в процессе элек- [c.174]

Удовлетворяющую этому требованию Хромоникелевую сталь марки Х18Н9Т применяют для сварных конструкций. Легирование стали ниобием (сталь 0Х17Н12Б) в ряде случаев дает больший эффект, чем легирование титаном. Кроме того, ниобий меньше, чем титан, подвержен выгоранию, поэтому в качестве присадочного материала при сварке применяют электродную проволоку из стали, легированной ниобием. [c.424]

В 1975 г. Е. Фитцер [17] делает попытку охарактеризовать ресурсы и области использования тяжелых нефтяных остатков. Автор пытается оценить и количественные соотношения потребления нефтяных остатков в различных отраслях экономики и техники, в сопоставлении с общими их ресурсами. Основные аспекты работы — производство различных типов технологического углерода на основе высокотемпературной переработки нефтяных остатков, области применения и масштабы потребления технического углерода. Для оценки перспектив развития производства и областей технического применения сажи, кокса, графита, адсорбентов, автор считает необходимым предварительно получить надежную информацию но следующим позициям спецификация на сырье (нефтяные остатки) для производства различных видов технического углерода возможности модификации этого сырья с целью приведения их свойств в соответствие с требованиями спецификаций и стоимости спрос рынка и потребности в специальных видах технического углерода, вырабатываемого из нефтяных остатков экономические показатели — сопоставление стоимости получаемых изделий технического углерода с другими процессами переработки нефтяных остатков и капиталовложения в эти процессы. Не пытаясь дать общую картину развития производства технического углерода на базе переработки нефтяных остатков, автор утверждает, что главное направление использования нефтяных остатков должно быть тесно связано с развитием таких ведущих отраслей промышленности, как, например, алюминиевая, производство стали. Свое утверждение он обосновывает данными о перспективном потреблении кокса в этих отраслях в Западной Европе. Автор справедливо делает вывод, что на производство электродного кокса и пека идет лишь часть нефтяных остатков (не менее 25% от перерабатываемой нефти). Главными же направлениями использования этого нефтепродукта остается топливно-энергетическое потребление прямое потребление мазута как топлива, а также предварительная переработка но процессам гидрокрекинга, газо-фикации и использование в качестве исходного материала в про- [c.255]

Основное требование, предъявляемое к процессу гро-, хочения, — возможно полное разделение материала на отдельные фракции. Однако полностью разделить материал на определенные фракции практически невозможно. Поэтому в ГОСТ на нефтяной кокс допускается содержание мелких фракций в электродном крупнокусковом коксе до 10%. [c.134]

Рациональный подбор электродны х материалов является необ-, ходймым условием осуществления Селективных электрохимических процессов. Материал электрода должен удовлетворять ряду требований, важнейшие из которых следующие [19] [c.23]

Для проведения процесса электролитического получения гипохлорита натрия с минимальными энергетическими затратами большое значение имеет выбор материала анода [12]. Аноды работают в условиях непосредственного соприкосновения с химически активными веществами, поэтому основным требованием к материалу анода является их химическая устойчивость. От стойкости электродных материалов и их удельного износа зависят продолжительность эксплуатации, затраты на ремонт и обслуживание элекро-лизеров. Материал анода должен способствовать разряду ионов С) , т. е. перенапряжение хлора на нем должно быть наименьшим. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология