Восстановление и окисление металлов

Попытки создать эти методы до сих пор заканчивались неудачно, так как не создана теория непрерывных металло-паровых методов получения водорода на металлах с применением для восстановления окисленных металлов различных видов топлив (природный газ, уголь, искусственные газы, углерод и др.). [c.3]

Под химической коррозией подразумевается прямое взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента среды протекают в одном акте. Такая кор-ро ия протекает по реакциям, подчиняющимся законам химической кинетики гетерогенных реакций. Примерами химической коррозии являются газовая коррозия выпускного тракта двигателей внутреннего сгорания (под действием отработавших газов) и лопаток турбин газотурбинного двигателя, а также коррозия металлов в топливной системе двигателей (за счет взаимодействия с находящимися в топливах сероводородом и меркаптанами). В результате окисления масла в поршневых двигателях могут образовываться агрессивные органические вещества, вызывающие химическую коррозию вкладышей подшипников [291]. Можно привести и другие примеры. Однако доля химической коррозии в общем объеме коррозионного разрушения металлов относительно мала, основную роль играет электрохимическая коррозия, протекающая, как правило, со значительно большей скоростью, чем химическая. [c.279]

Таким образом, при неравномерной аэрации металла осуществляется пространственное разделение окислительно-восстановительной реакции восстановление кислорода протекает на более аэрируемых участках, а окисление металла — на менее аэрируемых участках поверхности. Локализация процесса окисления приводит к м е с т н ой коррозии — интенсивному разрушению металла на отдельных участках. Местная коррозия приводит к появлению на поверхности металла углублений ( язв ), которые со временем могут превращаться в сквозные отверстия. Иногда развитие язв трудно обнаружить, например, из-за остатков окалины на поверхности металла. Этот вид коррозии особенно опасен для обшивки судов, для промышленной химической аппаратуры и в ряде других случаев. [c.558]

Участие катализатора в продолжении цепи. Выше уже отмечалось, что в окисляющемся углеводороде пероксидные радикалы быстро реагируют с восстановленной формой металла переменной валентности (см. с. 197). В одних случаях это приводит к торможению окисления, в других —к участию катализатора в продолжении цени. [c.201]

Преобладающим механизмом коррозии металлов в неэлектролитах является химический, т. е. окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают [c.140]

Этот тип коррозии наиболее распространен. Он имеет место при взаимодействии металлов с жидкими электролитами (водой, водными растворами солей, кислот и щелочей, расплавленными солями и щелочами) и является гетерогенной электрохимической реакцией электролитов с металлами. Однако в принципе не исключена возможность и химической коррозии металлов в электролитах, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента (молекул или ионов) электролита происходят в одном акте, скорость которого не зависит от величины электродного потенциала металла, с образованием соединений и их последующим растворением. [c.148]

Механизм возникновения скачка потенциала на границе металл-электролит за счет окисления и восстановления самого металла, находящегося в растворе своей соли (см. рис. 106, в и г), может быть представлен следующим образом. Находящиеся на поверх- [c.151]

Вакуум в печи создается специально как способ для осуществления некоторых термотехнологических процессов, которые невозможно провести в плотной газовой среде, или как средство для защиты во время их получения или термической обработки. В вакууме взаимодействие металла с внешней газовой средой замедляется и практически прекращается при достижении глубокого вакуума. Снижение внешнего давления над металлом благоприятствует выделению из расплава растворенных газов и устраняет возможность окисления металлов. В особо благоприятных условиях становится возможным восстановление металлов и оксидов. Например, в обычных условиях при атмосферном давлении процесс восстановления оксида магния углеродом не протекает, но становится возможным в вакууме. При наличии восстановителя в разреженном пространстве оксид магния становится непрочным соединением. Равновесие взаимодействия углерода с оксидом магния смещается в сторону образования элементарного магния MgO + С Mg (г.) + СО (г.). Причиной этого является высокое давление насыщенных паров магния, вследствие чего в глубоком вакууме он находится в парообразном состоянии и постоянно выводится из равновесного состояния отсасывающей системой, что способствует распаду MgO. [c.78]

Химическая коррозия возникает при воздействии коррозионной среды па металл. При этом окисление металла и восстановление окислительного компонента среды протекают в одном акте, бе 1 разделения на стадии. [c.279]

Структура тестов предусматривает на первом этапе рассмотрение окислительно-восстановительных реакций в различных условиях. Например, высокотемпературное окисление металла не является электрохимическим процессом, но сопровождается переходом электронов, тогда как окисление в растворе электролита ухе будет таковым. Анализ окислительно-восстановительной реакции в растворе позволяет перейти к характеристикам реакций окисления и восстановления. затем к их анализу в виде отдельных процессов. [c.52]

Химическая коррозия - это прямое взаимодействие металла с коррозионно агрессивными примесями в топливах. Окисление металла и восстановление окислителя протекают в одну стадию по законам химической кинетики гетерогенных реакций. Примерами химической коррозии являются разрушение металлических деталей топливного оборудования меркаптанами, сероводородом, лопаток турбин - продуктами неполного сгорания топлив и т.д. Однако доля химической коррозии в общем объеме коррозионного разрушения металлов относительно мала. Основную роль играет электрохимическая коррозия, радикальной защиты от которой не существует и борьба с которой сопряжена с огромными затратами. [c.55]

Свинец относится к элементам, обладающим переменной валентностью. Ион РЬ + может быть катодно восстановлен до металла РЬ ь + 2й-> РЬ и окислен до четырехвалентного состояния по реакции РЬ + — 2е + ЮН -> - РЬ(ОН)/,, Для обеих реакций при соответствующем подборе фона реализуются хороню выраженные катодная [Ецг = —(600—700) мВ] и анодная [( 1/2)рн 13 = 500 мВ] волны. Свинец осаждается количественно. При инверсии тока возникают четкие максимумы пиков анодного ( = -500 мВ) и катодного ( ри 13 = 0,0 мВ) токов, высота которых пропорциональна содержанию свинца в исследуемом растворе. [c.301]

Вещества, имеющие свой особенный состав, но заимствующие внешний габитус исходных веш еств, являются псевдоморфозами. Они часто встречаются в природе. Как известно, осторожное окисление металлов, восстановление оксидов металлов приводят к образованию соответствующих псевдоморфоз. С этим явлением давно связывают активность катализаторов, объясняя это накоплением повыщенного запаса энергии псевдоморфным веществом. Как мы уже отмечали выше, на примере окисления водорода на [c.180]

При изучении коррозии металла М, протекаюш,ей о водородной деполяризацией, получены зависимости скорости окисления металла м и скорости восстановления водорода н. от потенциала, выражающиеся уравнениями [c.162]

Электроды второго рода — системы, у которых значение электродных потенциалов не зависит от активности окисленной и восстановленной формы металла, а определяется активностью анионов, не принимающих участие в окислительно-восстановительных превращениях. [c.252]

Электрохимическое восстановление ионов металлов высших валентностей и окисление низших [c.32]

В основе очистки раствора от меди и кадмия лежат реакции восстановления ионов электроположительного металла за счет окисления металла более электроотрицательного (подробнее см. гл. УПА, 13). В данном случае протекают следующие реакции [c.428]

С металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, такими, например, как магний, цинк, реакция протекает более сложно с образованием нескольких продуктов восстановления. Окисление таких металлов идет по разным схемам, например [c.169]

Второй стадией является собственно гетерогенная химическая реакция (например, окисление фосфора, растворенного в жидкой стали, продуваемым через нее кислородом, или восстановление окислов металлов водородом). [c.359]

При изучении коррозии одних термодинамических данных часто бывает недостаточно для суждения о возможности протекания процесса. Скорость коррозии определяется скоростями процессов окисления металла и восстановления окислителя. При электрохимической коррозии контакт окислителя и восстановителя не обязателен, так как электроны могут перемещаться по металлу, но оба процесса проходят одновременно и с одинаковыми скоростями (для сохранения равенства отданных и принятых электронов). Скорость коррозии определяется скоростью наиболее медленной стадии, поэтому процесс коррозии можно остановить, сместив равновесие какой-либо одной стадии в противоположном направлении или замедлив ее при помощи ингибитора коррозии. [c.270]

Заметим, что указанные ионы по-разному влияют на устойчивость золота со степенью окисления +1 к восстановлению, причем ион СЫ дает наибольшее увеличение устойчивости. Это один из примеров стабилизации по отношению к восстановлению окисленных состояний металлов при помощи образования или нерастворимых соединений, или комплексных ионов, которые более устойчивы, чем простой гидратированный ион. [c.321]

В [163] показано, что в процессе разложения карбоцепных и гетероцепных (в том числе полиорганосилоксанов) полимеров, наполненных дисперсными металлами, наблюдается окисление металла кислородсодержащими продуктами деструкции при сравнитедьно невысоких температурах пиролиза (х 700 К). В более высокотемпературной области разложения происходит частичное восстановление окисленных металлов или первоначально введенных оксидов, а также образование кристаллических продуктов взаимодействия деструктируемых полимеров (карбидов, нитридов, силицидов, силикатов и др.) с наполнителями. [c.119]

Ионы металлов переменной валентности как восстанавливающие и окисляющие агенты. Три )ассмотреиных варианта не исчерпывают всех во Можных иутсЙ нротекания окислительно-восстановительных реакций. В роди восстановительных (или окислительных) агентов могут выступать также находящиеся в растворе коны металлов. В этом с.лучае электродный процесс сводится к окислению (или восстановлению) ионов металлов переменной валентности, которые затем восстанавливают (или окисляют) органическое соединение. В качестве при у1сра можно указать на электроокисление суспензии антрацена. При проведении электролиза такой суспензии иочти весь ток на аноде расходуется на выделение кислорода. Если, однако, добавить к ней немного солен церия, хрома или марганца, то на аноде наряду с кислородом появится также антрахинон. Реакция идет, по-видимому, следующим образом ионы металла, наиример церия, окисляются на аноде [c.443]

Этот процесс следует отличать от типично некаталитического металлопарового процесса получения водорода, в рамках которого осуществляется полное окисление углеводородного сырья окислом металла до двуокиси углерода и воды. В рассматриваемом процессе только часть углеводородного сырья участвует в этой реакции. Другая его часть конвертируется с образовавшимися (по указанной реакции) двуокисью углерода и водяным паром. Катализатором конверсии, видимо, являются поверхностно восстановленные до металла частицы окисла металла (см. табл. 18). [c.38]

Xимическая коррозия металлов — самопроизвольное взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Этот тип коррозии наблюдается при действии на металлы сухих газов (воздуха, продуктов горения топлива и др.) и жидких неэлектролитов (нефти, бензина и др.) и является гетерогенной химической реакцией жидкой или газообразной среды (или их окислительных компонентов) с металлом. [c.16]

Состояние вопроса можно вкратце свести к следуюпщм цоложе-ниям. Благодаря достаточной подвижности электронов в металлических структурах металлы хорошо катализируют гомолитические реакции гидрирование, восстановление, окисление. Цри этом, в противоположность распространенному мнению, в определенных условиях, например при жидкофазных реакциях, металлы являются неплохими катализаторами неполного окисления органических соединений [25]. [c.157]

Согласно приведенным исследованиям влагопроницаемости и кислородной проницаемости полимерных пленок, скорость окисления металла под пленкой в определенных границах не может лимитироваться диффузионным ограничением в доставке влаги и крслорода. Очевидно, стадией, определяющей скорость коррозионного процесса под пленкой, является электрохимический процесс растворения металла. Скорость его зависит от скорости двух сопряженных реакций анодной реакции ионизации металла и катодной реакции восстановления кислорода. [c.32]

Перед выполнением лабораторной работы по теме Изучение скорости коррозии металла по объему вытесненного водорода , студентам предлагается подготовиться к ней самостоятельно. Для этого им вьщаются индивидуальные домашние задания, созвучные с лабораторной работой, в которых студенты должны уметь описывать термодинамическую устойчивость металлов в чистой воде и растворах с различными значениями pH, используя диаграммы Пурбе, составлять уравнения электродных процессов окисления металла и восстановления деполяризатора в различных средах, уметь рассчитывать показатели скорости коррозии, определять балл стойкости металла. Все это требует изучения дополнительной литературы и тесного контакта с преподавателем. Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, преподаватель индивидуально беседует с каждым студентом или устраивает эспресс-опрос по заданию с тем, чтобы студенты с большим пониманием и интересом выполняли ее и подтвердили экспериментально некоторые теоретические положения. [c.172]

Эта реакция относится к окислительно-восстановительным, и ее можно рассматривать, с одной стороны, как реакцию восстановления кетона металлом, а с другой стороны (что в данном случае более существенно)—как окисление металла кетоном, По-видимому, происходит одноэлектронный перенос от атома натрия (который при этом окисляется) к наиболее электроотрицательному элементу — атому кислорода. Так как у последнего не может быть более октета электронов, происходит гомолитический разрыв связи С = 0, один электрон полностью отходит к атому углерода, а между атомами кислорода и натрия образуется ионная связь молекула кетона превращается в анион-радикал. Присутствие неснаренного электрона можно обнаружить методом ЭПР система кетон — натрий обладает парамагнитными свойствами. О наличии неспаренпого электрона свидетельствует также способность кетилов натрия мгпоиеп- [c.303]

Следует заметить, что в присутствии растворенного кислорода механизм потенциалобразования металлоксидных электродов может меняться. Однако и в этом случае стационарный потенциал электрода, определяемый процессами окисления металла и восстановления кислорода, подчиняется уравнению [c.236]

Смещение потенциала металла от равновесного в сторону положительных значений может быть вызвано не только а юдным растворением, но и протеканием электрохимической коррозии, под действием присутствующих в электроли те окислителей. Коррозия осуществляется самопроизволь но, и ее отличительной особенностью является то, что как коррозия (окисление) металла, так и восстановление окислителя происходят на одном и том же электроде. [c.143]

В табл. 5 и а рис. 16 приведены стандартные потенциалы реакций восстановления игаслорода в зависимости ют концентрации кислорода в растворе и от pH раствора могут изменяться потенциалы восстановления Ог от —0,01 до + 0,3 в. В зависимости от того, какой потенциал устанавливается на ме-талличеоко М электроде, может иазн,икнуть окисление металла с образованием его ионов за счет восстановления кислорода. Нацример, медь -в растворах сульфатов икеля или натрия при pH от О до 5 имеет тотен-циал 0,1 в. Если лотенциал реакции восстановления кислорода будет равен 0,2—0,3 в, естественно, возникнут реакции, указанные выше, с образованием ионов меди. Это важнейшее обстоятельство окислительного действия растворенного кислоро-ла всегда необходимо иметь в виду. [c.45]

Путем рассмотрения равновесия С+С0гч 2С0 объясните преимуще ства выделения СО или СО2 (в качестве продуктов окисления) при восстановлении оксидов металлов углеродом. [c.584]

Весьма чувствительной качественной реакцией на молибденсодержащие вещества может служить проводимое в открытом тигле отдымливание пробы с несколькими каплями конц. H2SO4 почти досуха. В результате восстановления, например при попадании частичек пыли из воздуха и т. д., также появляется синее окрашивание. В присутствии металлического вольфрама эта реакции неоднозначна, поскольку при окислении металла конц. H2SO4 образуются соединения, также окрашенные в синий цвет. [c.622]

Восстановительные свойства катионов металла слабее восстановительных свойств протона. Металл будет выполнять роль восстановителя - отдавать электроны (окисляться). Электрод этой ячейки будет выполнять функции анода. В ячейке 2 на аноде будет происходить процесс окисления металла М -пе —> М". Роль катода будет выполнять водородный элеюрод. В ячейке 1 будет протекать процесс восстановления протонов 2Н +2е" —) —> Н . Электроны по цепи перехо,цят от металлического эле Сгрода к водородному. Такое направление тока примем за положительное. ЭДС соответствующей цепи будем писать со знаком плюс. [c.169]

Механизм газовой коррозии связан с протеканием на поверхности раздела твердой и газообразной фаз двух сопряженных реакций окисления металла и восстановления газообр 13ного окислителя, причем в пространстве эти два процесса, как правило, не разделены. В этом же месте происходит и накопление продуктов реакции окисления. Для непрерывного осуществления реакции атомы и ионы металла, с одной стороны, и атомы или ионы кислорода или другого окислителя, с другой, диффундируют сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии. В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения оксиды, сульфиды и др. В зависимости от свойств образующихся продуктов может происходить торможение процесса окисления. [c.686]

Механизм электрохимической коррозии связан с возникновением и работой на поверхности металла во влажной среде микрогальванических элементов. Коррозия осуществляется в результате осуществления анодного (коррозионное окисление металла) и катодного (восстановление окислителя, находящегося во влажной среде) процессов. Процессы окисления и восстановления разделены в прост]эанстве и не мешают друг другу. Кроме природы металла, окислителя и содержания последнего на скорость коррозии влияет природа и количество различных примесей, содержащиеся как в самом металле, так и в коррозионной среде — в атмосфере или в растворе. [c.688]

ТОПОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ (греч. topos — место) — реакции, происходящие в твердой фазе, например, дегидратация кристаллогидратов, окисление металлов и др. К наиболее важным Т. р. относятся процессы обжига, восстановления, хлорирования руд тяжелых и цветных металлов, изготовление катализаторов, получение ферритов, цементация стали, производство керамики, фарфора, огнеупоров, разложение взрывчатых веществ и многие др. [c.252]

В таких электродах устанавливаются два равновесия одно — между атомами металла и катионом труднорастворимой соли, другое — между анионом труднорастворимой соли и анионом н растворе. Окисленной формой является труднорастворимая соль, восстановленной — атомы металла и апион раствора. Примером может служить хлорсеребряный электрод — серебряная проволока, покрытая Ag l и погруженная в раствор хорошо растворимого хлорида. Электродная реакция может быть записана так [c.222]

Это уравнение верно, если электродная реакция обратима в растворе присутствует достаточное количество инднфферентного электролита, так что предельный ток равен току диффузии в растворе присутствует достаточный избыток комплексооб-разователя в растворе образуется только один комплекс восстановленной формы металла и только один комплекс — окисленной. [c.298]

Электрохимическая коррозия представляет собой гетероген ную электрохимическую реакцию, развивающуюся на поверхности металлов и сплавов при контакте их с раствором электролита. В естественных условиях электролитом служит природная вода, электропроводность которой значительно выше, чем чистой воды, в результате содержания в ней различных примесей (СОг и др.). При электрохимической коррозии на поверхности металла протекают окисление металла (М—пе = М"+) —анодный процесс и восстановление окислителя, например кислорода или ионов водорода (02-Ь2Н20-1-4е = 40Н или 2Н+- -2е = = Иг), — катодный процесс. [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология