Механизм выделения водорода

Механизм выделения водорода, описываемый уравнениями (17.80) — (17.83), часто называется механизмом Фольмера — Фрумкина. [c.362]

Известные предположения о наиболее вероятном механизме выделения водорода на разных металлах можно высказать на основании общих положений электрохимической кинетики в применении к данной электродной реакции. Так, было предположено, что при увеличении теплоты адсорбции водородных атомов на катодном металле вероятность замедленного разряда падает, а замедленной рекомбинации растет. Это связано с различным влиянием изменения теплоты адсорбции водородных атомов на скорость разряда и на скорость рекомбинации. Как следует из потенциальных кривых (рис. 19.5), энергия активации разряда уменьшается с ростом теплоты адсорбции. Энергия активации процесса рекомбинации, напротив, увеличивается с упрочнением связи между металлом и поверхностными атомами водорода, количественной характеристикой которой является теплота адсорбции. В то же время увеличение [c.411]

Следующая идея, которая набирает все большее число сторонников, заключается в том, что часть нефти и газа имеет неорганическое происхождение. Ранее у нас в республике очень активно эту мысль развивали Б. М. Юсупов и А. С. Эйгенсон. Ученые института геологии в настоящее время разрабатывают гипотезу, согласно которой нефтеобразование связано с механизмом выделения водорода из мантии Земли. Подсчитано, что ежегодно с глубин Земли выделяется примерно 5 млн.тонн водорода. [c.4]

Всесторонние экспериментальные исследования, теоретическая интерпретация полученных данных, величины коэффициентов Ь, характер различных зависимостей дают основание заключить, что лучшая согласованность эксперимента с теоретическими положениями наблюдается для теории замедленного разряда. Однако механизм выделения водорода на некоторых металлах изучен еще не полностью. [c.140]

Подчеркнем, что по смыслу вывода уравнение Тафеля относится только к акту разряда. Изменение коэффициента Ь у платины (см. выше) указывает на изменение механизма выделения водорода при некотором значении плотности тока. [c.299]

Рис. 180. Области с различными механизмами выделения водорода

Для выяснения механизма выделения водорода используется и ряд других методов. Так, например, определенные выводы о механизме выделения водорода можно сделать, изучая проникновение водорода в решетку металла. Такие опыты проводятся в ячейках, которые разделены на две части фольгой — мембраной из исследуемого металла. Одну сторону (поляризационную) мембраны подвергают катодной поляризации и следят за изменением потенциала противоположной стороны (диффузионной). При катодной поляризации одной стороны мембраны потенциал диффузионной стороны также смещается в отрицательную сторону, что свидетельствует об избыточной поверхностной концентрации водорода на поляризационной стороне, вызванной замедленностью стадий удаления водорода, и диффузии водорода через металл. [c.347]

Интересную возможность для проверки различных механизмов выделения водорода дают экспериментальные данные в таких неводных растворителях, где сольватированные электроны являются достаточно устойчивыми. Одним из таких растворителей является гексаметилфосфортриамид (ГМФТА). Выделение водорода из кислых растворов в ГМФТА начинается при потенциалах приблизительно на 2 в более положительных, нежели термоэмиссия электронов в апротонный раствор соли в ГМФТА (Л. И. Кришталик). Этот результат свидетельствует в пользу электрохимического механизма выделения водорода. [c.293]

Как правило, для большинства металлов с высоким перенапряжением водорода константа Ь уравнения Тафеля близка к 0,116 (при 25 °С). Величина коэффициента Ь на металлах платиновой группы Р1, Ки часто значительно ниже 0,116, что связано с иным механизмом выделения водорода. На этих металлах замедленной стадией является стадия рекомбинации. [c.361]

На катоде электролизера выделяется водород, на аноде — киС лород. Механизмы выделения водорода из кислых и щелочных электролитов различны. В кислых электролитах происходит разряд иона гидроксония (Н3О+), в щелочных — непосредственное присоединение электронов к молекуле воды. Как в том, так и в другом случаях результатом первичного электрохимического процесса является образование атомарного водорода, адсорбированного на поверхности электрода [c.11]

Для процесса выделения водорода на железе лимитирующими могут быть не только стадии разряда, но и стадии рекомбинации или злектро-химической десорбции [200, 25l], Роль каждой стадии в механизме выделения водорода на процесс наводороживания до конца не выяснена. [c.78]

Как видно из табл. 2, константа а зависит от природы металла и состава раствора, а к незначительно изменяется и лежит в пределах 0,10—0,14 В. Следовательно, величина 6к не может являться критерием, определяющим механизм выделения водорода. Л. И. Антроповым [8, 9] отмечено, что по величине Ьн нельзя судить о механизме выделения водорода на металлах, хорошо поглощающих водород (Ре, Р1, Р(1). Механизм выделения водорода детально рассмотрен в работах 9—18]. [c.13]

Согласно А. Н. Фрумкину, при установлении механизма выделения водорода необходимо учитывать реальную структуру двойного электрического слоя на границе металл — раствор. Влияние структуры двойного слоя на кинетику выделения водорода сводится к учету изменения энергии активации и различий в концентрации разряжающихся ионов гидроксония вблизи поверхности металла и в объеме [20, 21]. Так как ионы НаО+ вступают в реакцию будучи на расстоянии ионного радиуса от поверхности металла, то энергия активации этой реакции определяется не полным падением потенциала ф, а значением, равным ф—11)1, [c.13]

В заключение коротко рассмотрим случай, когда на части геометрической поверхности электрода, полагаемого идеально пористым, механизм выделения водорода совпадает с механизмом, который имеет место на стенке поры. Общая плотность тока тогда равна [c.227]

Несколько слов о выделении водорода на пористых электродах. Анализ показывает, что не следует удивляться, если на пористых электродах получается другой результат, чем на гладких поверхностя . Однако пористое тело может вести себя н как гладкая поверхность. Таким образом, прн обсуждении результатов измерений для пористых тел наряду с механизмом выделения водорода на гладких поверхностях следует учитывать и другие явления, имеющие такое же важное значение. [c.228]

Перенапряжение выделения водорода при весьма низких плотностях тока 0) происходит при отклонении от тафелевской зависимости (15.22), что вызвало в свое время появление многочисленных предположений о различных механизмах выделения водорода в этой области потенциалов и повлекло более тщательное изучение этого процесса. Так, например, при исследовании водных растворов разной концентрации и природы электролита на ртутном электроде показано, что в этой области перенапряжений коэффициент наклона в два раза меньше тафелевского. [c.331]

Механизмы выделения водорода на катоде [c.45]

Травление стали в растворах кислот без наложения катодной или анодной поляризации от внешнего источника тока является давно известным и широко применяющимся по сей день способом удаления окалины после термической обработки, а также ржавчины с поверхности стальных деталей перед окраской, нанесением гальванопокрытий и т. д. Травление применяется для удаления накипи с элементов котлов, работающих в соприкосновении с водой. Принципиально не отличается по механизму выделения водорода и коррозия стали в растворах кислот и некоторых других электролитов (коррозия с водородной деполяризацией). Выделяющийся при этом на катодах локальных микроэлементов водород частично проникает в сталь, ухудшая ее механические свойства и вызывая появление травильных пузырей. [c.108]

Еще менее выяснен механизм выделения водорода на металлах железной группы. Установлено, что в условиях катодной ноляриза-ции на поверхности этих металлов накапливается избыточное количество адсорбированного водорода. Это следует, в частности, и < опытов по электродиффузии водорода через железо, которые привели примерно к тем же результатам, какие были получены на нал ладин. Наклон постоянной Тафеля Ь для металлов группы желез [c.418]

Известно [11. 12], что экспериментальными критериями, определяющими механизм катодного выделения водорода в неингибированных и ингибированных кислых коррозионных средах, являются величины производных йЕк- арН и olg i ./iTpH, которые характеризуют зависимость кинетических параметров реакции от pH среды. Основные особенности механизма выделения водорода подробно проанализированы в [13, 14, 15] и представлены в табл.1. Для теории замедленной электрохимической десорбции при достаточно высоких перенапряжениях значения кинетических параметров реакции не отличаются от та-ковых лля тсорнн замедленного разряда [2 . [c.181]

Соединения АОД, ДОД, АОФ и ДИ практически не влияют на параметры катодной реакции и, следовательно, на механизм выделения водорода. При введении в коррозионную среду соединений 01, 02, МД и КБ величины кинетических параметров близки к расчетным значениям, 1юлученным по теории замедленного разряда. По-видимому, в данном случае лимитирующей является стадия разряда. Поскольку кинетика коррозии металла в кислых сероводородсодержащих средах определяется реакцией катодного выделения водорода, соединения 01. 02, МД и КБ, эффективно препятствуя этому процессу, значительно снижают скорость общей коррозии. [c.184]

Такие закономерности наблюдаются в щелочных растворах на жидком галлиевом электроде (И. А. Багоцкая). Аналогичный результат наблюдается на ртутном электроде в растворах NaOH или КОН, но лишь при наличии в растворе загрязнений, которые снижают перенапряжение разряда молекул воды. Если же эксперимент проводится в экстремально чистых условиях, то, как показал В. Н. Коршунов, механизм выделения водорода из растворов неорганических щелочей может быть представлен следующим образом [c.273]

Какой механизм выделения водорода более вероятен для гладкой платины в одномоляльном растворе Н2504 при температуре 295,2 К, Рп = 1,01-105 Па [c.126]

Критикуя сушествующне теории электролитического восстановления, он констатировал, что для ннх характерен общий недостаток, а именно что онн вовсе не учитывают ряд важных проблем Эти теории рассматривают механизм электролитического восстановлеиия независимо от механизма выделения водорода иа различных электродах Взаимная зависимость этих механизмов имеет большое значение, о чем свидетельствует то, чт [c.371]

В присутствии ингибиторов может изменяться механизм катодного выделени5г водорода. Еще в ранних работах Л. И. Антроиова было показано, что в условиях, смешанного механизма выделения водорода на железе, амины влияют преимущественно на стадию разряда, а аитраниловая кислота — на стадию рекомбинации. [c.29]

Изменение механизма выделения водорода на железе в присутствии анион-активных ингибиторов (наиример, фениларсоновой кислоты) связано со смещением г]) -потенциала в отрицательную сторону, что увеличивает иоверхностнук> концентрацию ионов гидроксония и, в свою очередь, приводит к относительному увеличению скорости стадии разряда, которая перестает лимитировать процесс. Увеличение перенапряжения катодного процесса частично связано с эффектом блокировки поверхности металла, частично со снижением энергии связи металл — атомарный водород [58]. [c.29]

ВИЯХ [91—94]. Это можно объяснить изменением механизма выделения водорода при переходе от кислых электролитов к щелочным. [c.251]

Аналогичная картина наблюдалась [102] при катодной поляризации стали в ОЛМ H2SO4. В начале поляризации при повышении плотности тока, по-видимому, увеличивается концентрация адсорбированного на поверхности катода водорода, что вызывает увеличение скорости наводороживания и соответственно уменьшение времени до начала образования трещин. После достижения определенной плотности тока рекомби-пационнып механизм выделения водорода на стали (при низких плотностях тока) заменяется электрохимической эвакуацией водорода. Это приводит к уменьше1 ию концентрации адсорбированного водорода [141 снижается скорость наводороживания катода и увеличивается время до появления трещин в металле. [c.254]

РТзменение величины переиапряжения водорода при наводороживании катода, по-видимому, связано с уменьшением энергии адсорбции водорода на наводороженном металле по сравнению с чистым. Различное влияние наводороживания на нотеициал выделения водорода зависит от механизма выделения водорода на различных металлах. Для катодов, у которых медленной стадией процесса является разряд ионов, наводороживание и связанное с ним уменьшение энергии адсорбции водорода должно повышать перенапряжение. Если же медленной стадией является электрохимическая десорбция — можно ожидать, наоборот, снижения перенапряжения [114]. [c.255]

Соотношение (2.11) не может быть распространено на те случаи, когда в электролите присутствует стимулятор или ингибитор наводо1роживания. Даже в совершенно чистых растворах кислот или щелочей трудно ожидать выполнения соотношения (2.11) при больших изменениях плотности поляризующего тока, так как при этом может изменяться механизм выделения водорода на катоде, изменяться соотношение между скоростями стадийных процессов (2.1, 2.2, 1.4), что не учитывалось при выводе формулы (2.11) и вряд ли может быть учтено таким образом, чтобы полученная математическая зависимость имела практическую ценность. [c.73]

Механизм выделения водорода на металле следующрй. Наводороживание металла при электрохимических процессах происходит путем диффузии в глубь металла атомов водорода, появляющихся на его поверхности в результате разряда ионов ИзО (в кислых растворах злек- [c.444]

Более обширная кинетическая информация содержится в исследованиях электрохимического поведения индия на ртутном и амальгамном электродах. Индий очень хорошо растворим в ртути (70 ат.% при 20°) и в разбавленных амальгамах (до 2%) не образует с ней интерметаллических соединений 123], что благаприятствует всестороннему изучению кинетики анодного растворения амальгамы индия. Повышение концентрации индия в амальгаме вплоть до насыщения приводит к сдвигу потенциала нулевого заряда в отрицательную сторону иа 0,4 в по сравнению с чистой ртутью [28—31]. Поэтому амальгама индия явилась весьма удобным электродом для изучения влияния изменения строения двойного слоя, а также объемного и поверхностного состава амальгамы при увеличении ее концентрации на кинетику различных окислительновосстановительных реакций, например на скорость и механизм выделения водорода в кислых и щелочных растворах 128, 32—34], на кинетику электровосстановления анионов [35, 36]. [c.29]