Энергия металлов

Большие экономические преимущества достигаются при строительстве комбинированных установок первичной перегонки нефти, включающих ряд технологически и энергетически связанных процессов ее подготовки и переработки. Такими процессами являются электрообезвоживание, электрообессоливание, атмосферная перегонка нефти, вакуумная перегонка мазута, стабилизация легких бензинов, абсорбция газов, выщелачивание компонентов светлых продуктов, вторичная перегонка бензиновых фракций и др. Иногда процессы первичной перегонки комбинируют со вторичными процессами— каталитического крекинга, коксования и др. При комбинировании процессов на нефтеперерабатывающих заводах достигается компактное размещение объектов основного производства, уменьшается количество технологических и энергетических коммуникаций, сокращается объем энергетического, общезаводского хозяйства, уменьшается число обслуживающего персонала. На комбинированных установках удельные расходы энергии, металла, капитальных вложений по сравнению с предприятиями с индивидуальными технологическими установками намного меньше. [c.8]

К расчету энергии металла применялись также статистические методы рассмотрения многоэлектронных задач — уравнение Томаса—Ферми и его развитие. [c.514]

Эта зависимость широко применяется для оценки поверхностной энергии металлов при высокой температуре (близкой к температуре плавления). [c.58]

Предварительная деформация может влиять на окисление стали при температурах, не превосходящих температуру возврата или рекристаллизации. Установлено, что предварительная деформация металла несколько ускоряет окисление в его начальной стадии вследствие повышенной энергии металла и влияния на структуру образующейся первичной окисной пленки, а растягивающие напряжения увеличивают возможность протекания местной, в частности межкристаллитной, коррозии. [c.140]

Более универсальна предложенная Г.В.Карпенко [25] адсорбционно-электрохимическая гипотеза коррозионной усталости, согласно которой первичным актом взаимодействия коррозионной среды с деформируемым металлом является адсорбция молекул среды, приводящая к термодинамически неизбежному изменению поверхностной энергии металла [26], а также возможное наводороживание катодных участков металла, вызывающее водородную усталость.В дальнейшем будет показано, чтб водород также интенсивно выделяется в устье развивающейся коррозионноусталостной трещины в нейтральной коррозионной среде, представляющей собой растворы солей, слабые растворы кислот или просто в воде за счет процесса гидролиза среды, ее подкисления от pH = 7 до pH = 3 и ниже [27 - 31]. [c.15]

Если псевдо потенциал выбран удачно, то с его помощью можно рассчитать электрическое сопротивление металлов, температуру их перехода в сверхпроводящее состояние, фононные спектры. Задав расположение атомных остовов, можно провести расчеты полной энергии металла при температуре Т = 0°С. Таким образом, теория псевдопотенциала позволяет установить взаимосвязь между многими важными свойствами металлов. Наибольшие успехи достигнуты пока для тех металлов, изолированные атомы которых имеют незаполненные з или р электронные оболочки. Таков, например, алюминий. [c.168]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

Рассмотрим, что произойдет, если два металла с различными ионизационными потенциалами приведены в контакт между собой (рис. 36). Так как верхний заполненный энергетический уровень металла / на этом рисунке расположен выше, чем соответствующий уровень энергии металла 2, электроны с металла 1 будут перетекать на металл 2. Этот переход будет продолжаться до тех пор, пока верхние заполненные уровни энергии электронов в обоих металлах не выровняются. Тогда вероятность перехода электронов от металла 1 к металлу 2 и обратно станет одинаковой. Но при этом металл / с меньшим потенциалом ионизации получит положительный заряд, а металл 2 приобретает равный по величине отрицательный заряд. На границе между металлами возникнет разность потенциалов, т. е. гальвани-потенциал. Он не совпадет по величине с разностью ионизационных потенциалов металлов и вообще не может быть определен или же рассчитан какими бы то ни было доступными средствами. Причина этого состоит в том, что при переходе электронов от одного металла к другому помимо электрической производится работа, обусловленная разностью химического потенциала электрона в обеих фазах. [c.50]

Потенциальна-я энергия металла определится энергией взаимодействия положительных ионов с электронным газом. Эта энергия должна определяться лишь периодом решетки. Я- И. Френкель рассчитывал ее, полагая, что каждый электрон находится между двумя соседними по-. ложительными ионами. Мы можем применить для расчета потенциальной энергии металла формулу для энергии ионной решетки и тогда E =—K/d (i — постоянная, d — период решетки). Введем вместо d плотность [c.347]

НИИ тепловой энергии при помещении диэлектриков и полупроводящих материалов в переменное электрическое поле конденсатора. Нагрев металла в индукторе осуществляется путем поглощения электромагнитной энергии металлом при наведении вихревых токов проводимости и превращении ее в тепловую, а нагрев диэлектриков и полупроводников — за счет поглощения электрической энергии поля конденсатора при наведении токов смещения. [c.101]

Потери в электроде составляю г небольшую долю расходуемой энергии подчеркнем, что при неизменном токе они почти постоянны. Поглощение энергии расплавленным металлом также мало. Поэтому потерями в электроде и поглощением энергии металлом можно пренебречь и принять, что процессы определяют [c.120]

Имеющая место в начальный период адсорбционной усталости металла интенсификация сдвиговых процессов происходит в результате облегчения разрядки на поверхности дислокаций вследствие понижения уровня поверхностной энергии металла. [c.77]

При подборе оборудования по результатам прямого расчета задаваемые параметры охлаждающих систем и окружающих сред связывают с параметрами цикла холодильной установки значениями перепадов температур между средами, которые в ориентировочных расчетах принимают на основании рекомендации. Перепады температур, выбираемые для аппаратов, непрерывно изменяются в зависимости от стоимости энергии, металла, технологии изготовления оборудования и холодильной технологии обработки пищевых продуктов. [c.222]

Несмотря на большое разнообразие методов измерения новерх-постной энергии твердых тел, до сих пор нет достаточно наде к-ного, теоретически строгого способа характеристики этой величины. Правда, в последние годы в решении этой проблемы наметился определенный сдвиг. Для измерения поверхностной энергии металлов нашел применение метод [22, 23, 26—35] нулевой ползучести , предложенный Тамманом [21]. Сущность метода заключается в следующем. При высокой температуре под влиянием сил поверхностного натяжения форма твердого тела должна изменяться в направлении уменьшения поверхностной энергии. Например, образец в виде фольги или проволоки стремится сократиться по длине. Этот же образец под действием внешней растягивающей нагрузки удлиняется вследствие вязкого течения. При определенном соотношении поверхностной энергии и внешней нагрузки образец сохраняет свою первоначальную длину — ползучесть устраняется. Образцы для измерения поверхностной энергии этим методом имеют, как правило, форму фольги или проволоки. Аналогичный способ нрименяли для измерения поверхностной энергии стекла [36, 37]. При нагревании свободно висящей стеклянной нити под действием силы поверхностного натяжения происходит ее стягивание. Определение значения стягивания дает возможность оценить поверхностную энергию. Поверхностная энергия металлов и некоторых других тел имеет отрицательный температурный коэффициент, т. е. с понижением температуры их поверхностная энергия возрастает. В определенном интервале температур зависимость у ==/( ) аппроксимируется прямой линией [1], что дает возможность экстраполяцией определять поверхностную энергию при более низкой температуре. [c.54]

В табл. 11.1 приведены в качестве примера значения поверхностной энергии твердых тел неорганической природы. При анализе этих данных необходимо иметь в виду, что все значения поверхностной энергии металлов относятся к высокой температуре, близкой к соответствующим температурам плавления. Проведение экспериментов при таких температурах сопряжено с трудностями, которые усугубляются высокой химической активностью металла. Вследствие этого данные о поверхностной энергии металлов, полученные разными авторами, различаются па десятки, а иногда и сотни эрг/см . Значения поверхностной энергии металлов обычно определяют в инертной среде. На воздухе [c.59]

Несколько особняком стоят водородная гипотеза, которая объясняет растрескивание повреждением металла водородом, выделяющимся при коррозии, и адсорбционная гипотеза, которая связывает развитие трещины со снижением поверхностной энергии металла при адсорбции компонентов раствора [1.74]. [c.109]

К сожалению, величина зависит от очень большого числа факторов и потому не может быть определена сразу для всех возможных процессов выпаривания в каждом конкретном случае значение оптимального числа корпусов приходится определять индивидуально, пользуясь технико-экономическими данными о стоимости энергии, металла, оборудования и пр. [c.331]

Такое фасетирование чаще всего наблюдается, по-видимому, в тех случаях, когда угол между перестраиваемой и низкоэнергетической гранью составляет только несколько градусов, т. е. для вицинальных граней. Примером может служить фасетирование при 1170 К граней никеля, находящихся под углом 1,7° к (100) и 0,5° к (111) [53], или фасетирование при 1580 К грани платины, расположенной под углом 10° к грани (100) [54]. Поскольку анизотропия поверхностной энергии металлов с ростом температуры, как правило, уменьшается (ср. данные для платины [55]), низкотемпературный предел термического фасетирования указывает на кинетическое ограничение. [c.134]

Таким образом, работа выхода электрона зависит от энергетики электронного газа металла как внутри металла, так и на его поверхности. Поэтому работа выхода электрона, а следовательно, свободная поверхностная энергия металла и его полная Потенциальная энергия значительно меняются в случае адсорбции и хемосорбции ПАВ на поверхности металла [122]. [c.76]

Рис. 235. Типичный одноэлектропггы спектр энергии металлов (полосы заштрихованы)

Адсорбционная теория снижения поверхностной энергии металла при адсорбции водорода по эффекту Ребиндера. В результате энергия деформации, необходимая для образования новой поверхности, например трещины, снижается. [c.20]

Влияние поверхностно-активных присадок на усталостную долговечность связано с адсорбционным понижением прочности поверхностных слоев металла вследствие эффекта Ребиндера [14,15,73-83]. Снижение поверхностной энергии металла за счет насыщения свободных валентных связей поверхностных атомов металла при адсорбции ПАВ [c.29]

Остаточная напряженность, характеризующаяся упругими искажениями решетки, вызывает изменения уровней свободной энергии металла, что оказывает огромное влияние при взаимодействии металла со средой. [c.5]

Процесс адсорбции термодинамически неминуемое явление, так как вследствие адсорбции происходит снижение уровня поверхностной энергии металла. Поверхностно-активные элементы среды стремятся покрыть все свободные поверхности твердого тела, внедряясь во все его дефекты, мигрируя по их поверхностям до тех мест, где размеры дефектов оказывают стерическое препятствие их дальнейшему продвижению. [c.46]

Нетрудно предположить, что переход электронов от металла к ди-элеюфику и формирование заряда между ними будут определя ься не только прочностью связи электрона с кристаллом, которая близка у различных металлов, но и концентрацией их на поверхности металла. Как видно из табл.2.6, плотности энергий когезии (следовательно, и электронов) у различных металлов различаются весьма существенно. Наблюдающаяся закономерность позволяет предположить, что чем выше плотность энергий металла, тем больще разность давлений электронного газа между контактирующими поверхностями и тем значительнее заряд, обеспечивающий прочность адгезионной связи. Более легкая смачиваемость и более высокая работа адгезии высокоэнергетических поверхностей отмечалась ранее /56/. Давно бьию отмечено более интенсивное отложение парафина на стальных и алюминиевых поверхностях, чем на пластмассовых /41/. Более поздние исследования в промысловых условиях также подтвердили это положение. [c.112]

Как указывалось в Отчетном докладе ЦК КПСС на XXVI съезде в предстоящий период особо важное значение приобретает снижение материалоемкости продукции, экономное расходование сырья, топлива, энергии, металла и других материалов. [c.47]

Я- И. Френкель вычислял потенциальную энергию металла как энергию ионной решетки, приближенно полагая, что электроны локализованы в середине расстояний между положительными ионами. Тогда, согласно уравнению (XXIII.3) [c.503]

Значение нулевой энергии металлов велико. Так, расчет по формуле (VIII. 102) дает для серебра кип= ==69 ккал/моль (289,8 кДж/моль). Рассчитаем температуру, при которой эл ектроны серебра имели бы такую энергию, если бы они подчинялись закону распределения по квадратичным членам 3/2/гТ = 69 000 и Г 23 000К. [c.174]

Коррозия —это процесс разрушения металлов вследствие химического, электрохимического или биохимического взаимодействия их с окружающей средой. Коррозия протекает самопроизвольно согласно законам кинетики возможных термодинамических реакций и приводит к понижению свободной энергии металла, в результате чего образуются более устойчивые в термодинамическом отношении соединения. Термин коррозия произошел от латинского слова соггоз1о — разъедание. [c.9]

Процесс, разработанный Р. Тилем, К. Цинзштагом и Г. Фашингером (патент США 3 947543, 30 марта 1976 г. фирма Лонза Лтд. , Швейцария), предназначен для выделения меди и благородных металлов из органических осадков, остатков и продуктов полимеризации и заключается в проведении медленных, низкотемпературных процессов карбонизации органических компонентов без использования каких-либо дополнительных источников энергии. Металлы остаются в золе в виде солей. Обычно металлы, содержащиеся в получаемом растворе, не выделяют, а непосредственно возвращают в процесс окисления. [c.122]

Теория основана на открытом в начале двадцатого века эффекте понижения поверхностной энергии в результате адсорбции (эффекте Ребиндера). Согласно этой теории адсорбция типичных новерхностно-аюгив-ных веществ из окружающей среды вызывает облегчение деформации и разрзш1ения твердых тел, часто в значительно большей степени, чем при химическом воздействии. Эффект адсорбционного понижения прочности, согласно этой теории, обусловлен тем, что поверхностно-активные вещества, понижая поверхностную энергию металлов, способствуют зарождению пластических сдвигов. При этом процесс коррозионного растрескивания протекает не путем химического или электрохимического растворения металла в вершине трещины, а вследствие ослабления межатомных связей в напряженном сплаве при адсорбции специфических компонентов раствора. Благодаря адсорбции снижается поверхностная энергия, что облегчает разрыв межатомных связей металла, находящегося под растягивающим напряжением. Уменьшение сродства между атомами на поверхности металла происходит при наличии одного адсорбционного монослоя, при этом наиболее эффективно действуют частицы, проявляющие специфическую адсорбцию. Инициирование трещины стресс-коррозии вьвывается адсорбционным снижением сил взаимодействия между смежными атомами в вершине надреза материала, подвергающегося действию высоких растягивающих напряжений. [c.65]

Известно, что самой низкой поверхностной энергией обладают щелочноземельные металлы, а самой высокой — металлы подгрупп платины и хрома. При сопоставлении поверхностной энергии металлов разных групп выявляется четкая периодичность [79—81] в зависимости от порядкового номера в таблице Менделеева. Оказалось, что поверхностная энергия, так же как и другие свойства, нанример плотность и величина, обратная сжимаемости, являются периодическими функциями атомного номера. Экстремальные области указашшх свойств приходятся на одни и те же группы элементов, причем максимальные значения возрастают с увеличением атомного номера [80]. Эти наблюдения позволяют ориентировочно определять поверхностную энергию элементов, не изученных экспериментально, и, кроме того, подтверждают существование связи между поверхностными и объем- [c.58]

Изучение поверхностной энергии полимеров оказывается задачей еще более сложной, чем изучение поверхностной энергии металлов и других неорганических материалов. Своеобразие и специфика свойств полимеров исключают применение многих рассмотренных выше методов для измерения их поверхностной энергии. Это относится прежде всего к механическим методам, методам, основанным на изучении кинетических явлений в кристаллических объектах, и к расчетным. Но количественная оценка поверхностной энергии полимерных субстратов представляет еще больший практический интерес, чем изучение этой характеристики применительно к неорганическим субстратам. Дело в том, что при сочетании полимерных адгезивов с полимерными субстратами соотношения поверхностных энергий оказываются подчас весьма близкими, и при формировании адгезионного контакта наряду с кинетическими факторами особую роль начинают играть термодинамические факторы. Практические вопросы адгезионной прочности могут быть решены только с учетом соотношений поверхностных энергий адгезива и субстрата. Поэтому ведутся интенсивные поиски методов количественной характеристики поверх-/ ностной энергии полимеров. Неоднократно предпринимались попытки определения у путем экстраполяции к комнатной температуре температурной зависимости поверхностной энергии расплава (рис. II.2). Правомерность экстраполяции даже для аморфных полимб ров может быть подвергнута сомнению [95—97]. Дело в том, что переход полимера из расплава в стеклообразное состояние связан с изменением энтропии, а проводя экстраполяцию температурной зависимости поверхностного натяжения расплава, исходят из предположения, что полимер в твердом состоянии [c.60]

Важнейшим способом направленного регулирования прочности адгезионного соединения является, несомненно, подготовка поверхности субстрата. Прежде всего следует указать на такую из основных мер, как очистка поверхности перед нанесением адгезива. Особенно велико значение чистоты поверхности для материалов с высокой поверхностной энергией — металлов, стекол. Способность этих субстратов адсорбировать пары и газы, а также загрязняться маслами общеизвестна. Поверхности полимерных субстратов менее адсорбционноспособны, но вопросы чистоты применительно к ним также актуальны. Некоторые из этих материалов подвержены влиянию кислорода, озона, влаги, различных [c.369]

Методика расчета поверхностной энергии металлов развивается в двух соверщенно различных направлениях. Первое направление, основы которого заложены Скапским, в общих чертах описано в [c.212]

В другом методе расчета поверхностной энергии металлов используется следующая модель свободные электроны помещены в ящик, стенки которого представляют собой поверхность металла. Таким образом, данный подход является квантово-механическим и фактически не зависит от типа кристаллической решетки. Б простейшем варианте теории, развитой Брагером и Жуховицким [60], предполагается, что стенки ящика непроницаемы для электронов. Это означает, что электронные волны образуют на стенках узлы и, следовательно, являются стоячими. Указанное требование исключает определенное число других возможных состояний электронного газа, и кинетическая энергия, соответствующая энергии точек поворота, дает поверхностную энергию. Уравнение Брагера и Жуховицкого приводится к виду [c.213]

Как явствует из уравнений 22, 26—29, адгезионно-когезион ные и адсорбционно-хемосорбционные процессы на границе с металлом непосредственно связаны с понятием поверхностного натяжения металла — свободной поверхностной энергии металла (Гм( м), а также с изменением этой энергии в ту или иную сторону под воздействием сорбции (адсорбции хемосорбции) ингибиторов коррозии или ПИНС в растворителе, или пленки ПИНС (см. рис. 8) [c.76]

Работа выхода электрона из металла (фе) определяется как разность полной потенциальной энергии металла (Еп) и энергии Ферми (Еф). В свою очередь полная потенциальная энергия металла складывается из потенциальной энергии электрона в объеме (Еу) и энергии, которую электрон должен затратить против сил двойного электрического слоя (френкелевского) на поверхности (Дч) [122], т. е. можно записать [c.76]

В коррозионных средах металл подвергается сложному воздействию. Прежде всего происходит адсорбция поверхностно-активных компонентов среды, снижающих уровень поверхностной энергии металла. Далее протекают электрохимические коррозионные процессы — коррозионное рястворение анодных участков металла и диффузионное проникновение водорода в катодные участки стали при коррозии с водородной деполяризацией. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология