Реагирующая частица, адсорбция заряд

Стадия превращения вещества А в вещество О называется предшествующей химической реакцией, а стадия превращения R в В — последующей химической реакцией. Часто электродные процессы осложняются стадией образования новой фазы. Так, при электроосаждении металлов реализуется стадия образования кристаллических зародышей, а при электрохимическом выделении газов — стадия зарождения пузырьков газа. В ходе электрохимического процесса может происходить перемещение частиц по поверхности электрода (стадия поверхностной диффузии) от центров, на которых идет разряд, до некоторых других, где продукту реакции находиться энергетически наиболее выгодно. Если поверхность электрода несет заряд, одинаковый с зарядом реагирующей частицы, то электрическое поле двойного слоя препятствует адсорбции этой частицы и необходимо учитывать стадию вхождения реагирующей частицы в двойной электрический слой. [c.202]

Влияние органических ингибиторов коррозии на кинетику электрохимического растворения металла возможно лишь в условиях адсорбции этих веществ на корродирующей поверхности. В зависимости от степени заполнения частицами ингибитора поверхности металла, подвергающейся коррозии, изменяется строение двойного слоя, а следовательно, и кинетика электрохимических реакций, т.е. может тормозиться стадия разряда или диффузии реагирующих частиц либо предшествующая разряду стадия проникновения этих частиц через адсорбированный слой молекул ингибиторов. В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда , т.е. потенциал металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциалах вблизи потенциала нулевого заряда металл обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества и хуже всего смачивается растворителем. [c.143]

Сера. Развитие в последние годы электрохимии серы в неводных растворах обусловлено, с одной стороны, практическим использованием серы и ее диоксида в качестве перспективного катодного материала в источниках тока с электролитом на основе апротонных растворителей с другой стороны, некоторые серосодержащие анионы, например 8268 , являются удобной моделью для развития теории элементарного акта переноса заряда (восстановление 8208 на катодной поверхности при отрицательных зарядах исключает специфическую адсорбцию как реагирующей частицы, так и продукта реакции). Соответственно этим направлениям ведутся исследования электровосстановления элементарной серы [681, 684, 1217, 155, 207, 1071, 444, 1246, 832, 833], диоксида серы [693, 1037, 1026, 491, 628, 629, 717, 858] и ее анионов [816, 132, 524, 523, 699, 131, 198, 195, 52, 133] в основном в апротонных растворителях. [c.104]

Адсорбция органических ионов наряду с ингибирующими эффектами, зависящими от заполнения поверхности, оказывает влияние на кинетику электродных процессов и через изменение распределения зарядов в двойном электрическом слое. Примеры таких эффектов приведены в работе Кута [9]. В общем случае необходимо учитывать непосредственное действие зарядов адсорбирующихся ионов на реагирующие частицы, вытеснение адсорбирующимися ионами ионов фона, входивших в состав двойного слоя, ненарушенного процессом адсорбции, и заполнение части поверхности адсорбирующимися ионами. Сочетание этих факторов может привести к сложной картине и переходам от торможения реакции к ее ускорению при изменении потенциала или концентрации адсорбирующегося вещества, как это видно, например, на рис. 1 (по данным Николаевой-Федорович [10]). Естественно, что в случае реакций с участием заряженных частиц максимальное торможение [c.303]

В него входят два диффузионных члена и которые определяются скоростями внутренней и внешней диффузии соответственно. Последний связан с диффузией в объеме раствора вплоть до электрода или границы раздела мембрана/раствор. Внутренняя диффузия включает движение соответствующих частиц в мембране или реакционном слое. Суммарный ток определяется также переносом заряда (г ,) или адсорбцией реагирующих частиц на мембране или поверхности электрода Перемещение [c.138]

Обычно действие сил электростатического отталкивания распространяется на расстояние 10 нм от отрицательно заряженной поверхности волокна. Силы же взаимного притяжения анионов красителей и соответствующих активных участков или функциональных групп волокна проявляют свое специфическое влияние только при сближении реагирующих компонентов на расстояние до 0,2—0,5 нм. Поэтому для нормального протекания адсорбции красителя и формирования поверхностного граничного слоя необходимо экранировать влияние сил электростатического отталкивания. Для этого в красильную ванну добавляют нейтральный электролит или изменяют соответствующим образом pH раствора. Количество электролита и кислотность среды необходимо регулировать очень строго, так как при избытке электролита лишенные отрицательного заряда частицы красителя легко ассоциируют в крупные агрегаты, неспособные непосредственно участвовать в образовании поверхностного слоя и, тем более, в процессе перераспределения красителя из этого слоя внутрь волокна. [c.47]

В общем, для того чтобы отрицательно заряженные частицы-глины могли реагировать с органическими анионами, заряд поверхности должен, по всей вероятности, быть изменен адсорбцией многовалентного иона металла, после чего может происходить реакция с органическими анионами. [c.216]

Исследования кинетики электрохимических процессов заключаются в определении природы разных стадий, состава промежуточных частиц и образующихся продуктов реакции, изучении изотерм адсорбции для всех адсорбированных частиц и констант скоростей для каждой стадии. Однако провести такой полный анализ электрохимических систем удается очень редко — обычно доступна только часть информации. Легче всего получить данные о самой медленной или самой быстрой стадиях. Для многих реакций стадия адсорбции реагирующих веществ значительно быстрее стадии передачи заряда, и ее можно рассматривать как равновесную. В таких случаях необходимо определить поверхностную концентрацию реагирующих веществ и ее зависимость от потенциала электрода и активности реагирующих веществ в объеме раствора. Эту задачу часто можно упростить, работая в таких условиях, при которых степень заполнения поверхности адсорбированными частицами близка к единице. Если скорость одной из последовательных стадий очень мала по сравнению со скоростями других, все предшествующие стадии можно считать равновесными. Это позволяет определить константу скорости самой медленной стадии из [c.274]

Иногда заряд коллоидных частиц образуется не за счет адсорбции ионов из раствора, а в результате диссоциации поверхностного слоя самого ядра, например, при образовании коллоидной кремниевой кислоты. Молекулы ЗЮ , реагируя с водой, образуют кремниевую кислоту — слабый электролит с малой степенью диссоциации. Отрицательный заряд частицы кремниевой кислоты обусловлен диссоциацией молекул Н ЗЮ . Мицелла золя оксида кремния (IV) имеет следующий вид [c.319]

НОВ тетрабутиламмония [(С4На)4Н1+. В присутствии таких органических веществ, как спирты жирного ряда, органические кислоты и т. п., перенапряжение выделения водорода повышается в той области потенциалов, где адсорбируются эти вещества. Влияние органических веществ связано с изменением г ),-потенциала в их присутствии, поскольку адсорбированное вещество изменяет заряд поверхности при данном потенциале, и с блокировкой поверхности. Последний эффект вызван тем, что разряд реагирующих частиц на заполненной органическими молекулами поверхности происходит с более низкой скоростью. При адсорбции органических спиртов и кислот оба фактора — )1-эффект и блокировка — действуют в одну сторону и приводят к торможению процесса выделения водорода. [c.199]

Однако в кажущемся противоречии с этим механизмом действия ПАОВ пересечение i, -кривых восстановления аниона ЗгОв в растворах камфары и оксигомоадамантана наблюдается при потенциале нулевого заряда, отвечающем чистой поверхности ртути, а не покрытой адсорбированным монослоем ПАОВ (см. рис. 5.16). Этот результат можно объяснить туннелированием электрона к реагирующей частице через поры в адсорбционном слое, которые заполнены молекулами воды, причем реагирующая частица в поры не проникает, а находится против них с внешней стороны монослоя. В этом случае перенос электрона не требует затраты работы, связанной с изменением электрического поля у электрода за счет адсорбции дипольных молекул ПАОВ, и ток не чувствителен к сдвигу потенциала нулевого заряда. В рамках этого механизма находит объяснение и вытекающая из уравнения (5.44) зависимость скорости разряда при почти полном заполнении поверхности электрода ПАОВ от (I—0), т. е. от числа пор в адсорбционном слое. В самом деле, с увеличением концентрации ПАОВ в растворе число пор сокращается и пропорционально уменьшается ток, обусловленный переносом через них электронов. [c.185]

В ходе электрохимического процесса может происходить перемещение частиц по поверхности злектрода (поверхностная диффузия) от центров, на которых идет разряд до некоторых других., где прод ктам реакции находиться знергетически выгодно. Если поверхность электрода несет заряд, одинаковый с зарядами реагирующей частицы, то электрическое поле двойного слоя препятствует адсорбции этой частицы и необходимо учитывать стадии вхождения реагирующей частицы в двойной слой. [c.56]

Если вместо уравнений (32) - (34а) можно применять приближенные уравнения (36) - (38), что осуществимо при высокой концентрации постороннего электролита и в отсутствие специфической адсорбции реагирующих частиц, то математическое рассмотрение фарадеевского импеданса выглядит довольно просто. При таких обстоятельствах фарадеевский импеданс можно считать независимым от нефарадеевского (двойнослойного) импеданса. В случае процессов переноса заряда при смешанном диффузионно-кинетическом контроле фарадеевский импеданс можно получить из периодического решения уравнений (36) - (38), (40), (41) с угловой частотой со, полагая = =-Fpsin ot. Если отклонение от равновесия мало (Inl < 5 мВ), то [c.242]

Получается любопытная ситуация — анион и катион в отдельности обладают хорошими нассивирующими свойствамц по отношению к отдельным металлам, при одновременном же их ирисутствии в растворе защиты не получается. Сказывается, очевидно, изменение концентрации реагирующих частиц, конкурирующая адсорбция и заряд поверхности металла. [c.158]

Рассмотрим пример образования золя с отрицательно заряженными частицами. В электрическом поле частицы такого золя перемещаются к аноду. На рис. ПО приведена схема строения мицеллы золя кремневой кислоты. Заряд такой частицы возникает без адсорбции ионов извне, а за счет электролитической диссоциации поверхностного слоя самого ядра. Молекулы 5102, реагируя с водой, соприкасающейся с поверхностью ядра, образуют кремневую кислоту Н2310з. Эта кислота представляет собой слабый электролит, [c.330]

Что касается самого механизма коагулирующего действия электролитов, то несмотря на многочисленные исследования характер его во многих, даже основных чертах еще остается невыясненным. Коагулирующий ион уменьщает заряд коллоидных частиц. Обычно это происходит, повидимому, в результате адсорбции его частицей или иногда в результате того, что коагулирующий ион в растворе реагирует с ионами, обусловливающими заряд частицы, связывая их и вызывая их десорбцию (т. е. обратное выделение с адсорбента). Механизм коагулирующего действия электролитов оказывается очень сложным, что затрудняет возможность создания общей теории его. [c.386]

Большинство электрохимических реакций, даже если они сводятся к простому переносу заряда, состоит из нескольких стадий. В простейшем случае происходит адсорбция радикалов, радикал-анионов или радикал-катионов, образованных в стадии переноса заряда. Эти промежуточные продукты в дальнейшем вступают в чисто химические реакции взаимодействия или диссоциации на поверхности или же десорбируются и вступают в гомогенные реакции с компонентами раствора. Адсорбция, иногда диссоциативная, электрохимически активных частиц может предшествовать стадии переноса заряда. Кроме этих стадий, могут происходить предшествующие и последующие гомогенные химические процессы в растворе, и во многих случаях в общей схеме реакции необходимо учитывать стадии гомогенной или гетерогенной диффузии реагирующих веществ, промежуточных частиц или продуктов реакции. Методы неиосредственного наблюдения за этими промежуточными частицами в большинстве случаев отсутствуют. [c.274]

Начало второго этапа в развитии теории электрохимических цепей переменного тока связано с работами Сенда и Делахея [18], а также Лоренца и Салье [23], рассмотревшими электрохимическую реакцию, включающую три адсорбционные стадии, или, иначе говоря, реакцию, протекающую в адсорбированном состоянии. Принципиальной особенностью подобных реакций является то, что одни и те же частицы участвуют в заряжении двойного электрического слоя и в переносе заряда через границу фаз, так что оба эти процесса уже не могут считаться взаимно независимыми. Анализ возникающей ситуации привел в 1966 г. Делахея [24] к заключению о невозможности априорного разделения полного электрического тока, протекающего через электрод, на фарадеевскую и двойнослойную составляющие. Связь между заряжением двойного слоя и фарадеевским процессом была продемонстрирована на примере реакции переноса заряда, осложненной адсорбцией реагирующих веществ [25—29]. [c.8]

Электродные реакции гетерогенны и сопровождаются переходами заряженных частиц через границу раздела фаз. Они состоят из отдельных элементарных последовательных, а иногда и параллельных электрохимических и химических стадий, включающих помимо переноса зарядов диффузию исходных веществ и продуктов реакции, их возможную адсорбцию иа поверхности электрода, адсорбцию промежуточных частиц, образование новой фазы и т. д. Под механизмом реакции понимают установление определенной последовательности элементарных стадий, которые составляют суммарную электродную реакцию, т. е. реакцию, в которой четко могут быть определены как исходные вещества, так и конечные продукты реакции.. В большинстве случаев ис.ходные вещества, вступающие в реакцию, известны, и тем не менее доказательство участия какого-либо сорта частиц в реакции представляет известную трудность, так как в растворе нли расплаве исходное вещество может находиться в виде частиц различного состава. Част -цы, непосредственно реагирующие на электроде, могут быть в растворе в ничтолсной концентрации, но непрерывно восполняться в результате быстрой химической реакцни. Аналогично и продукты реакции могут вступать в последующее химическое взаимодействие с компонентами раствора или расплава. Наличие элементарной стадии переноса заряда через двойной электрический слой существенно отличает электрохимические реакции от гетерогенных хнм 1ческнх реакц Й, [c.245]

Реакционная способность анионов, входящих в состав ионных пар, может отличаться от реакционной способности свободных анионов из-за разных условий их сольватации. Гирст и сотр. [307] обратили внимание на то, что энергия активации электрохимической стадии может изменяться из-за изменения структуры окружающего реагирующую на электроде частицу растворителя вследствие ее вхождения в состав ионной пары. Авторы [307 ] отметили важность учета особенностей взаимодействия с растворителем ионов, из которых образуется ионная пара (гидрофильность и гидрофобность ионов), и подчеркнули перспективность параллельного рассмотрения особенностей ион-ионных взаимодействий в объеме раствора и на поверхности электрода, а также между ионами и заряженной поверхностью электрода. В основном гидрофобный характер ртути при небольших зарядах ее поверхности обусловливает преимущественную адсорбцию на ней разрушающих структуру воды крупных ионов вида Сз" , СЮ (С Нг +1)4К [307, вторая ссылка]. [c.148]

Приведем пример образования золя с отрицательно заряженными 1астицами и схему строения мицеллы (рис. 68) для кремниевой кисло -гы. Заряд такой частицы возникает без адсорбции извне, а за счет юверхностной электролитической диссоциации вещества дисперсной )азы. Расположенные на поверхности молекулы 5102, реагируя с зодой, образуют кислоту Н2510з, которая диссоциирует [c.239]

К белковым веществам относятся ферменты, или энзимы, выполняющие в живом организме функцию катализаторов высокой селективности и работающих при очень мягких условиях. Это избирательное действие обусловлено комплиментарностью структур реагирующего субстрата и фермента — тем, что заряд или выступающая группа на поверхности одного из них отвечает противоположному заряду или полости у другого (принцип ключа к замку — см. рис. 48). Вследствие этого молекулы фермента и субстрата настолько сближаются, что резко возрастает эффективность межмолекулярных сил, противостоящих тенденции молекулярно-кинетического движения разъединить взаимодействующие частицы, происходит специфическая адсорбция (образование фермент-субстратного комплекса). Те же силы могут играть существенную роль в самом возникновении структурного соответствия между субстратом и ферментом. [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология