Способность водорода диффундировать через металлы

Способность водорода диффундировать через металлы [c.26]

Водород очень мало растворим в воде (2 мл водорода в 100 мл воды) его характерной особенностью является растворимость в металлах, что объясняется способностью диффундировать через металлические стенки. [c.159]

Все указанные типы деградации свойств независимо от механизма действия могут приводить к разрушению металла. Атом водорода имеет минимальные размеры из всех химических элементов с одним электроном. Ввиду высокой реакционной способности водород из молекулярной формы (Н ) может легко переходить в атомарную (Н) и ионную (Н ). Атомарный водород является единственной формой водорода, способной просачиваться (диффундировать) через металлы. Именно этим свойством водорода обусловлены все проблемы повреждения металлов. [c.10]

С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через металлы. Кроме того, будучи самым легким газом, водород обладает наибольшей скоростью диффузии его молекулы быстрее молекул всех других газов распространяются в среде другого вещества и проходят через разного рода перегородки. Особенно велика его способность к диффузии при повышенном давлении и высоких температурах. Поэтому работа с водородом в таких условиях сопряжена со значительными трудностями. Диффузия водорода в сталь при высоких температурах может вызвать водородную коррозию стали (см. разд. 38.5.1). [c.471]

Водород обладает чрезвычайно высокой проницаемостью (диаметр молекулы 2,47-10-8 см) он диффундирует через многие металлы никель, медь, железо, палладий, платину, а при температуре выше 1300 К проникает через любые металлы и даже через кварц. Из-за высокой проницаемости водорода предъявляются жесткие требования к сварным швам и герметичности соединений. Способность водорода проникать через нагретый металл создает трудности и опасности в работе с ним при высоких температурах и давлениях. [c.497]

Водород хорошо растворим во многих металлах Ре, N1, Со, Р1, Рд. Наибольшая растворимость отмечена для палладия—850 объемов водорода на один объем металла. Растворимость водорода в металлах объясняется его способностью диффундировать через кристаллическую решетку металла. [c.284]

Атомарный водород легко растворяется во многих металлах, образуя с ними сплавы — твердые растворы или вступая в химические соединения с ними. Металлы, содержащие растворенный водород, обычно очень хрупки ( водородная хрупкость ). Некоторые металлы способны (особенно металлы УП1 группы) растворять очень большие количества водорода, во много раз превышающие их собственный объем (напр. Pd). Повьппение давления и температуры (в известных пределах) увеличивает растворимость. Растворенный в металлическом изделии водород может передвигаться, диффундировать в нем. Из-за этого многие металлы являются проницаемыми для водорода. Кроме металлов, водород растворим в резине, полиэтилене и других органических полимерах, а при очень высокой температуре проникает через стекло, фарфор и другие материалы, в том числе через огнеупорные. [c.210]

В воде и в других растворителях водород очень мало растворим и ПЛОХО растворим в каучуке. Последнее обстоятельство имеет большое значение для применения водорода в аэростатах наполнения . Некоторые металлы поглощают его в значительных количествах. При температуре красного каления он диффундирует через них так же, как и через кварц. Наибольшей способностью растворять водород обладает палладий (см. т. II). [c.60]

При эксплуатации заводского оборудования отмечены случаи опасного коррозионного разрушения стенок стальных аппаратов-в результате диффузии атомарного водорода (наводороживание) через дефекты в стали с последующей рекомбинацией атомов, образующих молекулярный водород, уже не способный диффундировать обратно из металла. В таких местах могут возникнуть опасные напряжения, приводящие к разрушению или расслоению металла. [c.153]

Непосредственное действие водорода на металлы платиновой группы более всего проявляется на палладии, так как водород весьма растворим в нем и диффундирует через него с такой скоростью, что па практике из палладия могут быть приготовлены диффузоры для получения исключительно чистого водорода. Такие диффузоры работают преимущественно при 450 и, при толщине диффузионной перегородки в 0,04 мм, способны пропускать около 1 м дм -сутки водорода при разности парциального давления его по обе стороны перегородки в 1 атм.. Эта скорость значительно зависит от поверхности палладия. Так как поглощен. е водорода вызывает объемные изменения, достаточные для создания шероховатой поверхности, то рекомендуется избегать периодических изменений в содержании водорода в диффузионной перегородке, чтобы предупредить изменения ее размеров. [c.765]

С водородом эти металлы соединений не дают, но способны поглощать его, особенно палладий и затем платина через них водород легко диффундирует. Платина может насыщаться углеродом, например, при накаливании в коптящем пламени. Когда после этого она остынет, то становится хрупкой. Поэтому нельзя платиновые тигли, чашки и другие лабораторные изделия из нее нагревать в коптящем пламени газовых горелок. Рутений, палладий, платина растворяются в царской водке [c.353]

Метод полярографического анализа потребовал разработки специальной конструкции капиллярного капельного электрода. В 1903 г. В. Кучера ввел капиллярный капельный электрод, в котором ртуть медленно капала из капилляра. Метод полярографии теоретически обоснован работами акад. А. Н. Фрумкина и его учеников В. Н. Кабанова и 3. А. Иоффа. Преимуществами ртутного капельного электрода являются идеально чистая, постоянно возобновляющаяся поверхность капающей ртути, идеальная воспроизводимость получаемых кривых и возможность достигнуть значительного перенапряжения водорода на поверхности ртути. Например, в 1 и. растворе кислоты перенапряжение водорода достигает 0,9 в. Перенапряжение водорода наблюдается в том случае, когда потенциал обратимого электрода отличается от теоретически вычисленной величины. Величина перенапряжения зависит от плотности поляризующего тока. Механизм наблюдаемых процессов связан с разряжением на ртутном катоде способных восстанавливаться ионов, вследствие чего через раствор начинает проходить ток. Выделяющийся при этом на границе с каплей ртути металл сейчас же растворяется в ртути, образуя амальгаму этого металла, и раствор около ртутного катода быстро обедняется ионами металла, вследствие чего возникает концентрационная поляризация и новые количества ионов диффундируют к поверхности ртутного электрода. Концентрация ионов у поверхности капли ртути уменьшается практически до нуля, а концентрация ионов в глубине раствора остается постоянной, Так как диффузия пропорциональна разности концентраций, то устанавливается предельный ток, величина которого больше не увеличивается с возрастанием потенциала. Высота каждой волны представляет разность между предельным и остаточным током и прямо пропорциональна концентрации восстанавливающихся ионов. [c.612]

Но и обычные металлы, в частности железо, также способны до некоторой степени растворять в себе водород. Если две железные пластинки сварить по краям и бросить в кислоту, выделяющийся на поверхности пластинок водород частично растворяется в железе и через посредство диффузии проникает в зазор между пластинками расклинивая пластинки и скапливаясь межд ними, развивает давление до 3—4 атм. Водород легко диффундирует сквозь железо также при высоких температурах. Это доставило много хлопот при технической реализации синтеза аммиака, так как, растворяясь в стали, водород ослабляет ее прочность ( водородная болезнь железа ). Кроме того, диффундируя сквозь сталь, водород связывает и уводит из нее углерод. [c.277]

Существует ряд металлов типа палладия, способных абсорбировать водород. Если электрод из такого металла частично погрузить в раствор или расплав электролита, то может оказаться [6, 7], что диффузия реагента через твердую фазу будет играть значительную роль по отношению к диффузионному механизму генерации тока в пленке. При этом водород, адсорбированный в верхней части пленки, будет диффундировать вниз и разряжаться у основании пленки, в мениске и в погруженной части электрода. [c.20]

Способность водорода диффундировать через металл обнаружена более 100 лет тому назад. Теплота диффузии водорода в различных метал.пах имеет примерно одинаковый порядок величин и колеблется От 80 до 240 кДж/моль, за иск.т1ючением палладия, для которого она составляет около 35—37 кДж/моль [85]. [c.247]

Грэхам первый доказал, что водород, окклюдированный палладием, особенно реакционно-способен. Рамзай [66] нашел, что водород, диффундируя через палладий, восстанавливает окись азота и двуокись азота при температурах, при которых эти газы неактивны. Сивертс [81] полагал, что особая реакционная. способность водорода в момент выделения имеет аналогию в повышенной активности окклюдированного или диффундирующего газа. Хойтсема [44] и Винкель-ман [101] объясняли повышение активности расщеплением молекулярного водорода на атомы в процессе диффузии и окклюзии. Сабатье и Сендеренс [73] приписывали способность никеля ускорять реакцию между водородом и ненасыщенными углеводородами высокой растворимости водорода и предполагали образование гидридов в качестве промежуточных продуктов. Сивертс [81] противопоставил этой точке зрения утверждение, что слово гидрид как название химических соединений, образованных щелочными металлами и [c.129]

Водород отличается от других газов очень большой скоростью диффузии, особенно сквозь металлы, в которых он окклюдируется. Уникальна способность его диффундировать через тонкую, порядка 0,1 мм перегородку из палладия, а еще лучше из сплава палладия, золота и серебра. Главное действующее лицо здесь палладий, так как феноменальна его способность окклюдировать водород один объем металла поглощает до 850 объемов водорода. Процесс сводится к динамической абсорбции,— десорбции водорода. На этом основан простой способ очистки технического водорода до состояния предельной чистоты. Газ пропускают под давлением через ряд закрытых с одного конца палладиевых трубок, нагретых до 350—600° (рис. 10). Водород диффундирует сквозь палладий или его сплав, а содержащиеся в нем Ог, N2, пары воды и углеводороды задерживаются в трубках. [c.105]

Вольперт указывает, что с течением времени происходит частичное (20—60%) восстановление механических свойств электролитически покрытых сталей, связанное с самопроизвольным удалением водорода. По мнению автора, при комнатной температуре легче удаляется атомарный водород, растворенный в решетке железа. Удаление же молекулярного водорода требует нагрева металла не ниже 400°. По всей вероятности, это связано с тем, что атомарный водород, обладая способностью свободно диффундировать через толщу металла, может быть достаточно легко удален, в то время как молекулярный водород может удаляться только при наличии трещин или дефектов в покрытии или в результате распада его на атомы. Если давление молекулярного водорода недостаточно велико, чтобы вызвать вспучивание покрытия, то водород довольно длительное время может находиться в металле. [c.54]

Растворением молекул Н2 в металлах объясняют способность водорода Нз диффундировать через металлические стенки. Так, если в атмосферу водорода Нд внести запаянную с обоих концов нагретую палладиевую трубку, из которой выкачан воздух, то через некоторое время давление внутри трубки и снаружи уравновешивается, как будто стенок трубки и нет. Этим пользуются для определения парциального давления водорода в газовой смеси. По наблюдениям Зиворта и Бэкмана, диффузия водорода через металлические стенки начинается для палладия при 240°, для железа — при 300°, для никеля — при 450°, для платины — при 500° и для меди — при 640° С. [c.616]

Английский химик, чл. Лондонского королевского об-ва (с 1836). Р. в Глазго. Окончил ун-т в Глазго (1826). В 1827—1828 работал в Эдинбургском ун-те, с 1829 — в ун-те Глазго (с 1830 проф.). В 1837—1855 проф. Лондонского университетского колледжа, с 1854 директор Монетного двора. Осн. работы посвящены изучению диффузии газов и коллоидной химии, одним из основателей которой он является. Обнаружил (1829), что скорость диффузии газа обратно пропорциональна корню квадратному из его мол. м. (эта зависимость названа законом Грэма). Изучая различные формы фосфорной к-ты, показал (1833), что они отличаются содержанием атомов водорода, которые могут быть замещены на металл, и ввел в химию понятие о многоосновных к-тах. Установил (1846— 1849) наличие внутреннего трения в газах. Изучал, каким образом жидкости проникают через мембраны предложил (1861) делить все в-ва в зависимости от скорости диффузии их через перепонку на два класса — кристаллоиды (быстро диффундируют и способны к кристаллизации) и коллоиды (не диффундируют и не кристаллизуются). Ввел (1864) термины золь и гель . Исследовал явление осмоса и объяснил с его помощью многие процессы жизнедеятельности животных и растений. У становил существование кристаллизационной воды в различных соед. Показал, что палладий адсорбирует большие кол-ва водорода в результате проникновения моле- [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология