Металлы восстановление катодно

Величина э. д. с. работающего элемента Е всегда меньше, чем рассчитанная по формуле Нернста, вследствие того что анодный процесс окисления металла, как и катодный (восстановление окислителя), по тем или иным причинам тормозится. Торможение анодного процесса приводит к тому, что на аноде накапливаются ионы металла и потенциал анода становится более положительным, чем электродный потенциал данного металла. Торможение катодного процесса вызывает накопление избыточных электронов, и потенциал катода становится более отрицательным. [c.158]

Поляризация переменным током металлов, склонных к пассивированию, как правило, затрудняет процесс пассивации вследствие периодического восстановления пассивирующих слоев на этих металлах в катодный полупериод тока. [c.367]

Очистка цементацией [1, 2] основана на принципе, сходном с работой гальванических элементов и электрохимической коррозией металлов. При этом в общей химической реакции окисление (анодный процесс) и восстановление (катодный процесс) протекают на разных участках, энергетически для этого более выгодных, что возможно из-за наличия проводящей среды. Поэтому скорость реакции вытеснения типа [c.241]

Частным случаем параллельных реакций являются так называемые сопряженные реакции, под которыми подразумеваются параллельно протекающие на электроде противоположно направленные (анодные и катодные) процессы в условиях, когда внешний ток равен нулю. Примерами таких реакций являются коррозия металлов (в кислой среде параллельно идут анодное растворение металла и катодное восстановление ионов водорода), бестоковое осаждение металлов (катодный разряд ионов металла с одновременным окислением входящего в состав раствора органического вещества) и т. д. [c.268]

Электрохимическая коррозия характерна для сред, имеющих ионную проводимость. При электрохимической коррозии проце< взаимодействия металла с окислителем включает анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. Электрохимическая коррозия может протекать а) в электролитах — в водных растворах солей, кислот, щелочей, в морской воде, б) в атмосфере любого влажного газа, в) в почве. [c.207]

При описании коррозионных явлений, так же как и гальванических элементов (см. стр. 154), окисляющийся металл называют анодом, а процесс окисления — анодным. Металл, на котором электроны переходят к окислителю, называют катодом, а процесс восстановления — катодным. [c.169]

Самопроизвольный процесс, сочетающий в себе анодную реакцию растворения металла и катодную реакцию восстановления окислителя-деполяризатора (каждая из которых идет за счет другой), носит название электрохимической коррозии металла. [c.414]

Кроме химического травления, применяют для углеродистых и легированных сталей электрохимическое травление. Оно заключается в анодной или катодной обработке изделия в электролите определенного состава при заданном режиме. Анодное травление происходит за счет электрохимического растворения металла, химического растворения и механического отрывания окислов от поверхности металла выделяющимся на аноде кислородом. В качестве электролита применяют растворы кислот или солей соответ ствующих металлов. При катодном травлении химическое действие кислот благодаря поляризации снижается. Это связано с тем, что при наложении на систему короткозамкнутых элементов, работающих на поверхности катода, поляризации происходит сдвиг потенциала р область электроотрицательных значений и скорость окисления анодных участков уменьшится. Кроме того, имеет место механический отрыв окислов от поверхности обрабатываемого изделия, а также увеличивается восстановление окислов металла выделяющимся на катоде водородом. [c.167]

Рассмотренный ранее процесс электрохимической коррозии с его дифференциацией на анодную стадию ионизации металла и катодную стадию электрохимического восстановления присутствующего в растворе деполяризатора может быть представлен поляризационной диаграммой (см. рис. 137). На этой диаграмме АЕ° =-- — означает начальную разность лотенциалов катодных и анодных участков, а кривые, проходящие через точки и соответственно, характеризуют зависимость потенциалов катодных и анодных участков от силы тока, т. е. являются кривыми катодной и анодной поляризации.. Они пересекаются в точке, абсцисса которой определяет максимальную силу тока коррозионного элемента щах. Для которой ранее было выведено уравнение (9.14). [c.253]

При электролитическом рафинировании используют аноды, изготовленные из кобальта, полученного термическим восстановлением. Катодный кобальт осаждают на матрицы из титана или нержавеющей стали и затем сдирают. При катодном выделении кобальта имеет место заметная поляризация, потенциал катода сдвигается в сторону отрицательных значений, что делает возможным разряд на катоде не только электроположительных примесей, но также никеля, железа и других. Поэтому для обеспечения получения чистого катодного кобальта проводят тщательную очистку раствора электролита от примесей, осаждая из него труднорастворимые соединения железа, никеля, цинка, свинца и других металлов. [c.262]

Электрохимическая коррозия металлов возникает на границе раздела фаз металл — электролит. Этот вид коррозии не зависит от типа электролита, будь то сверхчистая вода или расплав соли. Существенного значения не имеет и количество электролита — коррозию может вызвать даже слой влаги, толщиной в несколько десятков миллимикрон. Единственное условие, необходимое для осуществления процесса — это возможность совместного протекания анодной реакции ионизации металлов и катодной реакции восстановления тех или иных ионов и молекул на поверхности металла. Оно реализуется в том случае, когда равновесный анодный потенциал более отрицателен. [c.15]

Кинетика электродных процессов влияет на коррозию металлов, поскольку большая часть коррозионных процессов имеет электрохим. природу. При коррозионном процессе на пов-сти металла одновременно и с одинаковой скоростью идут две электрохим. р-ции анодное растворение металла и катодное вьщеление водорода (или восстановление кислорода). Скорость этих сопряженных р-ций и определяет скорость коррозии. Поэтому знание закономерностей, к-рым подчиняется скорость электродных процессов, позволяет разрабатывать эффективные методы борьбы с коррозией (см. Защита от коррозии. Электрохимическая защита). [c.466]

Электрохимическая коррозия металлов и сплавов возникает на границе раздела фаз металл—электролит. Этот вид коррозии не зависит от типа электролита, будь то химически чистая вода, раствор соли или кислота. Существенной роли не играет и количество электролита — коррозию может вызвать слой влаги толщиной несколько десятков нанометров. Единственное необходимое условие для протекания коррозионного процесса — это возможность совместного возникновения и развития анодной реакции ионизации металлов и катодной реакции восстановления тех или иных ионов и молекул на поверхности металла. Такое условие реализуется в случае, когда равновесный анодный потенциал более отрицателен, чем потенциал хотя бы одной из возможных катодных реакций. [c.52]

Анодный процесс электрохимической коррозии всегда сопровождается ионизацией металла. В катодном процессе могут участвовать различные ионы или молекулы, окисляющие металл. Возможны следующие основные типы катодных реакций восстановление катионов [c.52]

Алюминий не входит в группу редких металлов, однако катодное восстановление его рассмотрено в данной главе, так как технология аналогична технологии катодного восстановления бериллия, титана и других металлов этой группы. [c.81]

Наиболее частым видом коррозии является электрохимическая, которая протекает в среде электролита Электрохимический процесс в отличие от химического основан на протекании анодной реакции, при которой атомы металла окисляются с последующей гидратацией ионов металла, и катодной реакции восстановления ионов водорода Скорость электродных реакций и определяет скорость коррозии Пигменты, входящие в состав антикоррозионного покрытия, либо изменяют кинетику электродных реакций, либо подавляют ее [c.261]

При равновесном потенциале не прекращается протекание реакций окисления (анодный процесс) и восстановления (катодный процесс). Ионы металла переходят с поверхности анода в раствор и из раствора возвращаются на его поверхность. При этом скорости прямой и обратной реакций равны. Если потенциал отличается от равновесного, то скорости прямой и обратной реакций различны. Разность этих скоростей и будет общей скоростью процесса. Зависимость скорости анодной и катодной реакций от смещения потен- [c.42]

Наиболее распространенным видом коррозии является электрохимическая коррозия. Все метал дические детали и конструкции, находящиеся в соприкосновении с водой, землей, атмосферой и различными растворами, подвергаются электрохимической коррозии. Электрохимическая коррозия включает два самостоятельных процесса анодный — переход металла в раствор в виде гидратированных ионов с оставлением эквивалентного количества электронов в металле — и катодный — восстановление того или иного окислителя, называемого деполяризатором. При электрокоррозии в нейтральных средах деполяризатором чаще всего служит растворенный в жидкой фазе кислород, а при электрокоррозии в кислотах — ионы водорода. Например, при соприкосновении стального слитка с атмосферным воздухом, который всегда содержит некоторое количество водяного пара, на поверхности слитка работает множество накоротко замкнутых гальванических микроэлементов [c.312]

Пусть исходная концентрация меди(II) равна 0,01 М и наложенное на ячейку напряжение, составляющее 2,0—2,5 В, достаточно, чтобы вызвать быстрое и количественное выделение меди. Как только начинается осаждение металла меди, катодный процесс восстановления меди (II) происходит уже на поверхности платинового электрода, покрытого медью [c.414]

В процессе растворения металла на его поверхности одновременно протекают две электродные реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. При достаточно длительном контакте металла с агрессивной средой коррозионный процесс стабилизируется и наступает так называемое стационарное состояние, характеризующееся равенством скоростей анодной и катодной реакций (/а = /к) и соответствующим значением потенциала кор. называемым стационарным или коррозионным потенциалом. Из условия стационарности следует, что для замедления скорости растворения металла достаточно снизить скорость хотя бы одной из электродных реакций. Основной характеристикой скорости анодного и катодного процесса являются их поляризационные кривые — зависимости анодной /з и катодной /к плотностей тока от потенциала Е. На рис. 5.1 приведена обобщенная потенциостатическая анодная поляризационная кривая. Кривые такого рода более подробно описаны в работах 14, 5, 6, 7]. Область АВ называется областью активного растворения. Вначале скорость растворения металла экспоненциально увеличивается с увеличением потенциала по уравнению Тафеля. В переходной области ВС происходит пассивация металла, приводящая к резкому замедлению коррозии. Потенциал максимума тока называется критическим потенциалом пассивации Е р, а соответствующая ему величина — критической плотностью тока пассивации /кр. Область СО, характеризующаяся малыми скоростями коррозии (обычно 10- ч-10 А/см ), практически независимыми от потенциала, называется областью устойчивого пассивного состояния или пассивной областью. Пассивное состояние обусловлено образованием на поверхности металла тонких защитных пленок оксид- [c.254]

Переход металла в виде ионов в раствор — процесс электрохимический, анодный. Он вызывает обратный процесс присоединения освободившихся электронов положительно заряженными ионами (иногда атомами или молекулами) электролита, т. е. их восстановление — катодный процесс [c.33]

Скорость окисления металла измеряется анодным током 1а скорость восстановления — катодным током Анодная кривая выражает скорость окисления металла в зависимости от сдвига потенциала металла в положительную сторону от значения равновесного потенциала, катодная кривая — скорость восстановления окислителя, например ионов водорода, и сдвиг его потенциала (фн ) в отрицательную сторону от значения равновесного потенциала окислителя (фок). [c.39]

Аналогичный подход применим и в случае цементации. Следует учитывать однако, что при коррозии на каждом из металлов реализуются и анодные (растворение металла) и катодные (восстановление присутствующих в растворе окислителей) реакции, в то время как при цементации на анодных участках происходит только растворение Мь а на катодных — осаждение Мг. Таким образом, уравнение (37) является лишь частным случаем уравнения (90), а контактный обмен — частным случаем контактной коррозии металлов. [c.150]

При ВЫСОКИХ температурах практически полностью исчезает перенапряжение, связанное с затруднениями в электрохимических актах электронных переходов (при ионизации металлов, перезаряде и разряде ионов). Вследствие этого анодный (ионизация металлов) и катодный (восстановление деполяризатора) процессы могут протекать как на одних и тех же, так и на различных участках поверхности корродирующего металла. Какой ИЗ предполагаемых процессов будет лежать в основе коррозии и с какой скоростью будет протекать процесс в данных условиях, можно судить из более детального рассмотрения термодинамики и кинетики соответствующих реакций. [c.187]

Фактическая плотность тока коррозии отвечает номинальной (рассчитанной на единицу геометрической поверхности металла), если реакция (16) протекает равномерно по всей металлической поверхности. Это происходит тогда, когда она совершенно однородна и анодные (растворение металла) и катодные (восстановление деполяризатора) процессы протекают без локализации. В реальных условиях, особенно в случае химически активных металлов, их поверхность всегда покрыта тонкими окисными пленками, которые могут быть существенным препятствием для протекания коррозионного процесса. В результате этого фактическая плотность тока коррозии может стать значительно выше номинальной и привести к неравномерному разрушению (растворению) металла, которое происходит преимущественно по границам зерен [10, 18,52,119,226,296,297]. [c.194]

А — раствор с более высоким pH Б — раствор с более низким pH. а — анодная кривая окисления металла к, — катодная кривая восстановления Ог при малой концентрации его в растворе к, — катодная кривая восстановления Н+ Па — катодная кривая восстановления Ог при высокой концентрации его в растворе 2,, 2г и 2 — суммарные кривые восстановления Н+ и Ог. [c.171]

Из рис. 216 следует, что если полностью запассивированный металл катодно заполяризовать до потенциала, отрицательнее Уп. п металл переходит в активное состояние. Эта активация металла может быть обусловлена а) подщелачиванием электролита у поверхности металла при катодной поляризации, приводящим к растворению защитной окисной пленки А12О3 б) катодным восстановлением окисных пленок (на Си, N1, Ре) в) механическим разрушением защитной пленки, выделяющимся при катодной поляризации газообразным водородом. [c.320]

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]

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]

К электрохгшическим методам защиты металлов относятся катодная запщ-та, протекторная защита и др. При катодной защите защищаемая конструкция или деталь присоединяется к отрицательному полюсу источника электрической энергии и становится катодом. В качестве анодов используются куски железа или специально изготовленные сплавы. При надлежащей силе тока в цепи на защищаемом изделии происходит восстановление окислителя, процесс же окисления претерпевает вещество анода. [c.692]

Разряд местного элемента сводится к сочетанию а-нодного раств орения металла с катодным восстановлением окисной пленки. Конечным продуктом обоих про цессов являются гидратированные ионы меташла промежуточной или низшей валентности. [c.406]

Рассмотрим -ее подробнее. При переходе в раствор ионы металла гидратируются, и освобождающаяся энергия гидратации является движущей силой данного процесса. При переходе каждого иона металла в раствор определенное количество электронов остается в металле. Они перетекают по металлу к катодным участкам, потенциал которых более положителен. Там происходит их связывание частицей окислителя, которая при рассмотрении коррозионных процессов называется катодным деполяризатором О. Схема, приведенная на рис. 136, подчеркивает пространственное разделение мест, где протекает коррозия (анодных участков), и участков, на который происходит ассимиляция притекающих электронов. В растворе электролита наблюдается перемещение электрически заряженных частиц — ионов, движущихся к катоду и аноду под влиянием электростатического притяжения (миграция) и вследствие разности, концентраций (диффузия). Явление диффузионного переноса вещества играет особо существенную роль в развитии коррозионного процесса, когда реакция на катоде протекает при участии электронейтральных молекул кислорода. Так как в результате электрохимического восстановления кислорода на катоде происходит образование ионов гидроксила, согласно реакции Оа + + 2Н2О + 4е 40Н , раствор возле катодных участков защелачи-вается. Ионы гидроксила перемещаются по направлению к анодным участкам и, встречая на этом пути катионы металла, образуют осадок нерастворимой гидроокиси — вторичного продукта коррозионного процесса. [c.248]

Анионы галогенидов заметно ослабляют действие ПАВ и торможение разряда катионов металлов. При катодном выделении металлов из отрицательно заряженных комплексов введение галогенидов увеличивает ингибирующее действие органических катионов, например, при восстановлении 5пр4 в присутствии тетраалкиламмониевых солей. [c.250]

Очистка цементацией основана на принципе, сходном с работой гальванических элементов и электрохимической коррозией технических металлов, содержащих примеси с низким перенапряжением водорода. При этом в общей химической реакции окисление (анодный процесс) и восстановление (катодный процесс) протекают на разных участках одной и той же частицы металла, энергетически для этого более выгодных, что возможно из-за наличия проводящей среды. Поэтому скорость реакции вытеснения типа Си804-Ь2п—>-Си + 2п504 определяется скоростями анодного (2п— -кп ++2е) и катодного (Си2+- -1+2в—>-Си) процессов, которые зависят от своего потенциала и других факторов, характеризующих любой электрохимический процесс. Так же, как и любая электрохимическая реакция, процесс цементации может в зависимости от условий протекать при замедленных диффузии или собственно электрохимической стадии. [c.361]

Пинаконовое восстановление. При восстановлении кетонов натрием или амальгамами натрия или магния образуются 1,2-диолы (пинаконы, см. paздeJ 2,2.2, важнейшие спирты и фенолы, пинакон). К тем же результатам приводит и электрохимическое восстановление (катодное восстановление). Такого типа реакции идут на поверхности металлов и протекают через анион-радикалы, так называемые кетилы (см. ниже, важнейшие альдегиды и кетоны, бензофенон) [c.358]

Кинетику анодного процесса пассивирующихся коррозионных систем можно представить зависимостью стационарной скорости окисления от потенциала гст = /(ф). На поверхности металлов в растворах электролитов одновременно протекают две электродные реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя [12] [c.9]

Коррозия металлов (от лат, согго(1еге—разъедать)—самопроизвольное химическое (окислительное) разрушение металлов под воздействием окружающей среды. Чаще всего коррозия протекает по электрохимическому механизму в виде сопряженных реакций анодного растворения (окисления). металла и катодного восстановления окислителя. Иногда наблюдается химический механизм. [c.341]

Выделение водорода, наблюдающееся при увеличении кислотности среды, снижает долю реакции восстановления металла в катодном процессе [9, 67, 77, 82, 90] и повышает pH приэлектродного слоя [48]. Замедление осаждения металла при высокой кислотности связывают именно с этими явлениями. Известны случаи, ко(гда гари высокой ки1сл0пнюст1и ipia- TBOipа цементация полностью прекращается [85,91]. [c.153]

При выборе плотностей тока для поляризации следует учесть характер коррозионной среды и металла. Поляризующий ток должен быть всегда больше тока саморастворения, иначе нельзя заметно сдвинуть потенциал от стационарного значения. Для процессов коррозии, протекающих с водородной поляризацией (кислые среды), плотность поляризующего тока определяется миллиамперами (от 0,25 до 5—10 ма/см )-, для процессов, протекающих с кислородной деполяризацией, плотность тока составляет микроамперы (от 1 до 1000 мка1см ). Предельный диффузионный ток по кислороду в неразмешиваемых электролитах невелик (15—30 мка/см ), поэтому в таких случаях следует получать возможно большее число точек на катодной поляризационной кривой в интервале малых плотностей тока (от 1 до 25 мка/см ). Вообще, снимая кривые в нейтральных электролитах, необходимо по возможности получать все три участка кривой, характерных для реакции восстановления кислорода, процессов диффузии и реакции разряда ионов водорода. Для этой цели обычно достаточно довести величину потенциала металла при катодной поляризации до (—1,0) (—1,2) в по водородному электроду. [c.139]

Процессы растворения металлов в жидких электролитах, при которых металлический электрод находится в растворе и образуется двойной слой, лучше- всего рассматривать исходя из представлений электрохимии, анализируя следующие факторы 1) электродный потенциал данной системы, т. е. ЭДС, возникающий между металлом и раствором, 2) вольт-амперные характеристики поляризационные кривые, или кривые Тафеля) для реакций окисления и восстановления, возможных в данной системе. Вольт-амперные кривые для процесса коррозии, в котором анодной реакцией является растворение металла, а катодный процесс —выделение на электроде Н , схематически показаны на рис. 89. Число электронов, выделяющихся в ходе анодной реакции, в условиях равновесия точно соответствует числу элек-7 [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология