Никель перенапряжение

Перенапряжение. Практически водород и другие газы не всегда начинают выделяться, если приложено теоретически необходимое для этого напряжение. В зависимости от характера электрода, на котором должно происходить выделение, иногда требуется приложить значительно более высокое напряжение. Разность между величиной напряжения, действительно необходимого для выделения, и теоретической величиной напряжения называется перенапряжением. Величина последнего достигает, например, в случае выделения водорода на гладком платиновом электроде (в отличие от покрытого платиновой чернью) 0,08 в. Для свинцового электрода эта величина составляет 0,78 в, а для ртути 0,8 в. В случае выделения кислорода на никеле, перенапряжение равно около [c.53]

С увеличением концентрации никеля перенапряжение обоих электродных процессов сначала уменьшается, а затем увеличивается (рис. 7). Минимум перенапряжения наблюдается при 13 ат.% никеля и совпадает с началом образования толстых фазовых пленок. При анодной поляризации электродов в исследованном интервале потенциалов наряду с окислением перекиси водорода (что было количественно установлено для никелевого электрода [4]) возможно также окисление металла. Однако существенную роль оно может играть лишь для меди и сплавов, содержащих меньше 30 ат.% никеля и не способных пассивироваться . Перенапряжение катодного процесса на всех электродах выше перенапряжения анодного, и его изменение [c.119]

Металлы, катионы которых восстанавливаются с заметным перенапряжением, склонны давать мелкокристаллические осадки (железо, никель). Перенапряжение восстановления некоторых других металлов может быть увеличено за счет [c.531]

Металлы, катионы которых восстанавливаются с заметным перенапряжением, склонны давать мелкокристаллические осадки (железо, никель). Перенапряжение восстановления некоторых других металлов может быть увеличено за счет связывания катионов их в прочные комплексы. Так, восстановление серебра из цианистого комплекса Ag (СЫ)г дает осадки мелкокристаллические и плотные. В таких растворах не образуются нитевидные кристаллы. [c.531]

На чистых металлах перенапряжение выделения водорода, очевидно, слабо зависит от структуры образующегося осадка и монотонно возрастает с увеличением плотности тока. При электроосаждении сплавов, напротив, перенапряжение выделения водорода зависит от их состава. Поскольку при каждом потенциале образуются сплавы различного состава, на них перенапряжение выделения водорода может изменяться не монотонно. Например, на сплавах железо — никель перенапряжение выделения водорода изменяется на 400 мВ при увеличении массовой доли никеля от 20 до 90 %. Последнее может приводить к сложному характеру зависимости вы.хода по току от плотности тока. Это особенно следует ожидать для сплавов, состоящих из металлов с высоким и низким перенапряжением выделения водорода, например цинк — железо, цинк — никель и др. Реакции выделения водорода приводят, помимо снижения выхода по току, к подщелачиванию при-электродного слоя, что в свою очередь влияет на скорость реакции, а также на структуру и свойства электролитических осадков. Типичный вид зависимости pH прикатодного слоя от pH в объеме электролита приведен на рис. 2.1. [c.37]

Количественный учет всех противоположных влияний здесь довольно сложен и требует знания констант устойчивости комплексов, а также величин перенапряжения водорода при разных значениях pH. Однако на опыте установлено, что электролитическое определение многих металлов (цинка, никеля и т. д.) из растворов, содержащих аммиачные, цианистые, оксалатные и другие комплексы, вполне возможно, и обычно дает хорошие результаты. К нему приходится прибегать всегда, когда хотят вести в щелочной среде электролитическое осаждение металла, гидроокись ко-торо о малорастворима. Кроме понижения концентрации Н -ионов [c.435]

Измерения, проведенные с монокристаллами различных металлов (меди, висмута, хрома, кадмия, никеля, олова и свинца), показали, что водородное перенапряжение в значительной степени зависит от символа грани монокристалла, на которой катодно выделяется водород. Поэтому величины водородного перенапряжения, найденные для твердых катодов с поликристаллической структурой, представляют собой некоторые усредненные значения. Они могут [c.398]

В смешанных растворителях данные не вполне однозначны. Для металлов с низким перенапряжением природа растворителя играет меньшую роль. Характер изменения перенапряжения с изменением растворителя точно не установлен, хотя в литературе имеются указания на то, что для меди и никеля в спиртовых растворах оно выше, чем в водных. Влияние pH раствора на перенапряжение водорода с наибольшей полнотой изу- [c.400]

Перенапряжение водорода очень чувствительно к присутствию в электролите посторонних веществ. Добавки солей к разбавленным растворам кислот увеличивают перенапряжение водорода на ртути, причем увеличение концентрации 1—1-зарядного электролита (при постоянном pH) в 10 раз повышает т] примерно на 55— 58-10 В. Первоначальная добавка электролита с поливалентным катионом оказывает большее действие, чем такая же добавка 1—1-зарядного электролита. Соединения с поверхностно-активными анионами сильнее всего влияют на водородное перенапряжение на ртути в области малых плотностей тока, снижая его на десятые доли вольта. Поверхностно-активные катионы, наоборот, повышают перенапряжение водорода на ртути в широких пределах плотностей тока. Поверхностно-активные молекулярные вещества или повышают, или понижают в зависимости от их природы, величину Т1Н на ртути. Действие этих добавок ослабляется с ростом плотности тока и при высоких ее значениях полностью исчезает. Перенапряжение водорода на платине, железе и никеле также возрастает при введении поверхностно-активных веществ. Характер влияния поверхностно-активных веществ на водородное перенапряжение и на этих металлах является функцией потенциала электрода. В случае железа, на котором перенапряжение водорода в кислых средах слабо зависит от pH, присутствие в ]застворе поверхностно-активных катионов не только увеличивает перенапряжение, но и изменяет характер связи между г)н и pH. [c.401]

При таком допущении энергия активации должна быть функцией энергии гидратации ионов и работы их выхода из металла, возрастая с увеличением разности между ними. На основании этого следовало бы ожидать, что для инертных металлов энергия гидратации больше, а работа выхода меньше, чем для нормальных металлов. Однако имеющиеся данные (см. табл. 22.3) не подтверждают такого предположения так, для цинка и никеля значения энергии гидратации и работы выхода почти одинаковы, но цинк выделяется со значительно меньшим перенапряжением, чем никель. Это отнюдь не означает, что прочность ионов в растворе и в металле не играет никакой роли, ее просто нельзя учесть подобным примитивным способом. [c.465]

Поведение металлов в процессе анодного растворения исследовано не так полно, как при их катодном осаждении. Все же по-.лученные опытные данные подтверждают применимость основных положений теории электрохимического перенапряжения к металлам группы железа. Так, кинетика анодного растворения железа и никеля описывается формулой Тафеля [c.477]

В, но из-за наличия перенапряжения и сопротивления рабочее напряжение между двумя электродами поддерживают около 2 В. Электроды обычно изготовляют из нержавеющей стали (анод покрывают никелем для уменьшения перенапряжения) и отделяют один от другого асбестовой диафрагмой. Часто используют биполярные электроды, одна сторона которых работает как анод, а другая - как катод. Для устранения газонаполнения электролита используют перфорированные электроды. В хлорном производстве применяют графитовые электроды, а при горизонтальном расположении электродов - ртутный катод. В качестве материала анода, находящегося особенно в тяжелых эксплуатационных условиях, в последние годы успешно применяют титан, покрытый тонким слоем оксидов рутения. [c.78]

Выделение и растворение металлов изучено еще слабо. Характерно, что сравнительно высокое перенапряжение требуется для выделения железа, никеля и кобальта. [c.453]

При контакте магния с другими металлами скорость коррозии магния определяется величиной перенапряжения водорода иа этих металлах. Такие металлы, как железо, никель, медь, имеющие низкое перенапряжение водорода, сильно понижают коррозионную стойкость магния менее опасны контакты магния с металлами, имеющими высокое перенапряжение водорода (свинец, цинк, кадмий). [c.274]

Активационная поляризация определяет также кинетику осаждения или растворения металла. Она мала для таких металлов, как серебро, медь, цинк, но возрастает для металлов переходной группы, например железа, кобальта, никеля, хрома (см. табл. 4.1). Природа анионов электролита больше влияет на перенапряжение процессов разряда и ионизации металла, чем на реакцию выделения водорода. [c.53]

Эта же медленная стадия характерна для металлов с промежуточным значением водородного перенапряжения (никель, медь и т. д.) Для металлов с высоким водородным перенапряжением (например, ртуть, свинец) медленной стадией является разряд гидратированных ионов водорода [c.57]

Реакцию проводят в нейтральной или щелочной средах на металлах с низким перенапряжением водорода. Особенно подходящими катодами являются губчатые никель или медь и платинированная платина. [c.219]

Черновой никель содержит благородные металлы, селен, сульфиды и окислы никеля, меди и железа, серу, кремнекислоту, а также включения шлака. Основной анодной реакцией является ионизация никеля, которая протекает с перенапряжением,т. е. при значительно более положительном потенциале, чем равновесный (еа = 0,1 -ь0,2 В). Поэтому в раствор переходят не только никель и металлы, потенциалы которых более отрицательны, но частично и почти все примеси, включая медь. Это приводит к тому, что раствор содержит наряду с 65—70 г/л N1 также 0,2—0,3 г/л Со, 0,3— 0,8 г/л Си и 0,3—0,5 г/л Ре. [c.291]

Так как перенапряжение водорода на никеле очень низкое, то катодный выход никеля по току в большой степени зависит от концентрации водородных ионов в растворе. Чем ниже pH раствора, тем меньше выход металла по току, особенно при низкой температуре. При никелировании в холодном (18—25°С) растворе значение pH поддерживают в пределах 4,5—5,5, при этом [c.407]

Это явление объясняется, по-видимому, тем, что выделение цинка на катоде из кислых растворов протекает при меньшем перенапряжении и, следовательно, при менее электроотрицательных потенциалах, чем выделение никеля. Так как концентрация цинка в растворе незначительна, то разряд его ионов происходит на предельном токе их диффузии, что и обусловливает образование дисперсных осадков. Губчатые осадки, загрязненные гидроокисью никеля, образуются также в присутствии нитрат-ионов, как и в случае осаждения цинка. [c.410]

Для железнения применяют растворы сернокислой, хлористой и борфтористоводородной солей двухвалентного железа. Характер электродных процессов и свойства осадков железа в значительной степени зависят от температуры электролита. При комнатной температуре процесс протекает при резко выраженной катодной поляризации, причем потенциал осаждения железа электроотрицательнее потенциалов осаждения никеля и кобальта. Так как перенапряжение водорода на железе невелико, то уже при небольшой сравнительно кислотности (pH = 1—2) из холодного электролита металл осаждается на катоде с очень низким выходом по току. [c.412]

А. Т. Ваграмян с сотр. [42] показал, что образующаяся на катоде в процессе электролиза пленка, наоборот, способствует восстановлению хромат-ионов до металла. По данным авторов, в чистом растворе хромовой кислоты электроды из хрома, железа, никеля, кобальта или других металлов покрываются прочной окисной пленкой, которая препятствует восстановлению ионов хрома даже при поляризации катода до высокого электроотрицательного потенциала. В этих условиях выделяется только водород, причем при повышенном перенапряжении. Восстановление хромат-иона на этих электродах возможно только в присутствии небольшого количества указанных выше анионов, которые служат как бы катализаторами процесса. При этом в зависимости от потенциала изменяется как характер, так и скорость электрохимических реакций. Последнее иллюстрируется поляризационными кривыми, полученными потенциостатическим методом в растворе [c.415]

Известно, что в том же растворе величины равновесных потенциалов алюминия, никеля, титана и железа составляют соответственно —1,7 —0,42 —1,62 —0,46 В Установить, для каких из указанных металлов цинк может обеспечить протекторную защиту, и рассчитать для этих металлов, как и для пинка, величину водородного перенапряжения при плотности тока, равной 1 , . Коэффициенты ац Ьъ уравнении Тафеля и контрольные числа приведены в табл. У.4. [c.164]

Осаждение никеля из растворов его солей происходит при pH, равных от 2,5 до 5,5. Следовательно, потенциал -начала разряда ионов водорода в этих условиях находится р пределах значений —0,15—0,32 в. Из сравнения этих величин с потенциалами разряда ионов никеля видно, что ионы никеля будут совместно разряжаться с ионами водорода, причем перенапряжение водорода на никеле невелико, в стационарном состоянии оно равно —0,012 в (см. рис. 132, кривая IV), а в кинетическом колеблется от —0,15 до —0,35 в). [c.312]

Высокая катодная поляризация, с которой связан процесс разряда ионов никеля в сочетании с малыми значениями перенапряжения выделения водорода на никеле, приводит к явлениям, которые были подробно изложены в гл. 1, 3 и в 1 настоящей главы (в разделе катодной поляризации при разряде ионов никеля). [c.329]

Хотя никель корродирует в активной области с образованием ионов N 2+, эта реакция требует гораздо более высокого активационного перенапряжения, чем анодное растворение таких обратимых металлов, как Си и 2п. Однако для никеля перенапряжение значительно уменьшается, когда в растворе присутствуют ионы сульфидов. Это явление учитывается при производстве электролитических никелевых анодов, используемых для гальванического никелирования. Аноды получают в никелевой ванне, содержащей органическое сернистое соединение, из которого определенное количество серы (0,02%) выпадает в осадок. Такие аноды разрушаются довольно равномерно по сравнению с анодами, не содержащими серы, и при более отрицательном коррозионном потенциале. Аналогичным образом происходит осаждение блестящего гальванического покрытия в ванне с органическими сернистыми соединениями, которые используются как выравниватели и блескообразова-тели. Осадки, содержащие серу, являются более активными электрохимически и поэтому имеют при той же плотности тока более отрицательный потенциал, чем матовый осадок никеля, получаемый в простой ванне Ватта. Это явление используется для защиты стали двухслойным никелевым покрытием. [c.40]

Кабанов и Иофа смогли даже установить независимость перенапряжения на свинце от концентрации кислоты в области концентраций H2SO4 от ОД до 8 н. (рис. 223). На никеле перенапряжение не зависит от концентрации только в области от 0,0003 до 0,003 н. НС1, согласно Луковцеву, Левиной, Фрумкину и Леграну и уменьшается [c.595]

П. д. Луковцев и С. Д. Левина [ЖФХ, 21, 589, 599 (1947)] показали, что при катодном выделении водорода на никеле перенапряжение в некоторой степени зависит от замедленности соединения атомов водорода в молекулу, но что некоторое влияние на перенапряжение оказывает и стадия разряда иона [см. также А. Н. Фрумкин, Н. А. Аладжалова, ЖФХ, 18, 493 (1944)]. [c.625]

В присутствии кислорода контакт с медью сильнее стимулирует коррозию железа, чем контакт с никелем, потому что на металле с более благородным потенциалом кислород — более деятельный деполяризатор. В отсутствии кислорода, когда происходит выделение свободного водорода, пара железо/никель дает более высокую электродвижущую силу, чем пара железо/медь, вследствие того, что на никеле перенапряжение выделения водорода меньше, и никель, как найдено Дорран-сом S стимулирует сильнее вытеснение водорода железом, чем медь. [c.642]

Если же электролиз соли никеля проводить даже в очень слабокислой среде, то из-за отрицательной величины стандартного потенциала пары Ы1 +/Ы1 и небольшого перенапряжения водорода на никеле полное осаждение никеля не достигается, так как задолго до окончания осаждения Ы12+-ионов на катоде начинают разряжаться Н+-ионы. Наоборот, при электролизе в аммиачной среде окислительно-восстановительный потенциал пары 2Н+/Нг гонижается приблизительно до —0,7 в и становится меньше по- [c.444]

Влияние материала электрода иногда приписывают только величине перенапряжения водорода на нем. Действительно, на металлах с высоким водородным перенапряжением реакции восстановления часто идут полнее. Кроме того, на таких электродах легче могут быть достигнуты потенциалы, при которых происходит носстановление трудно восстанавливаемых соединений. Однако в общем случае прямого параллелизма между водородным перенапряжением на электродном материале (его катодным потенциалом) и его активностью по отношению к реакциям электровосстановления не существует. Более того, оказывается, что некоторые соединения лучше восстанавливаются на катодах с низким перенапряжением и хуже или даже вообще не восстанавливаются на металлах с высоким водородным перенапряжением. Такое избирательное электровосстановление органических соединений представляет собой распространенное явление (Л. И. Антропов, 1951). Примеры избирательного восстановления приведены в табл. 21.1. На катодах с низким перенапряжением — платине и никеле (особенно в форме черни или губки) —преимущественно восстанавливаются изолированные ненасыщенные связи в органических соединениях жирного ряда и двойные связи в бензольном кольце. В то же время эти связи практически ке гидрируются на катодах, обладающих высоким водородным перенапряжением, таких, например, как ртуть или свинец. Напротив, полярные группы — карбонильная и карбоксильная — восстанавливаются на катодах с высоким перенапрям ением водорода и не затрагиваются на катодах с низким перенапряжением. Исключение составляют нитро- и нитрозо- [c.432]

Из табл, 22.1 и 22.2 следует также, что значение металлического иеренаиряжения в большей стеиени определяется природой металла, чем кристаллографической ориентацией электродной поверхности. Независимо от того, на какой из граней происходит выделение металла, перенапряжение всегда выше для никеля, чем для меди, а для меди оно всегда больше, чей для олова или свинца. [c.460]

Присуствие в растворе, помимо ионов разряжающегося металла, индифферентных катионов увеличивает металлическое перенапряжение. Подобные эффекты наблюдались при выделении никеля, цинка, меди и других металлов. В водных растворах обычными посторонними катионами являются водородные ионы. Увеличение их концентрации приводит чаще всего к росту металлического перенапряжения. Значительное его повышение наблюдается [c.461]

В начале в раствор переходят одновременно цинк и медь в пропорции, соответствующей составу сплава. Ионы меди затем вторично выделяются из раствора, а образовавшийся осадок меди ускоряет электрохимическую коррозию латуни, как добавочный катод. В результате в раствор переходят ионы цинка, и с течением времени обесцинкование распространяется так глубоко, что приводит к образованию сквозных поврежде11ий латуни. Для уменьшения обесцинкования латуней сплав дополнительно легируют небольшими количествами олова, никеля, алюминия, а чаще всего мышьяка, порядка 0,001—0,012%. Возможный механизм влияния мышьяка — увеличение перенапряжения вторичного выделения меди. [c.253]

Так как перенапряжение существенно влияет на величину потенциала разряда, то оно может кардинально изменить и последовательность разряда ионов при электролизе. Так, например, большое катодное перенапряжение водорода на таких металлах как железо, цинк, медь, никель препятствует разряду ионов Н3О+ и позволяет получать эти металлы электролизом водных растворов их солей. Наоборот, малое катодное перенапряжение водорода на бериллии, алюминии, тантале или при электролизе растворов солей лития, натрия, калия не может компенсиро- [c.333]

В отличие от углеродистой стали, глубокая деформация тех-ническогб никеля на холоду не вызывает значительного повышения скорости его коррозии в кислотах [4], следовательно, в данном случае на сегрегациях примесей не возникают катодные участки с низким водородным перенапряжением. [c.132]

На катодах с низким перенапряжением водорода (никель, платина) в кислых растворах, как правило, образуется арилгидроксил-амин. Для получения амина V предпочтительны катоды с высоким перенапряжением водорода. [c.217]

Превалирующими катодной и анодной реакциями при рафинировании серебра являются Ag е Ag+. Из-за малого перенапряжения при не слишком высоких плотностях тока эти реакции протекают при потенциалах, близких к равновесному. В соответствии с этим возможные примеси — золото, платиноиды, медь, сурьма, висмут, олово, селен, теллур, а также незначительные количества цинка, кадмия, никеля, железа — ведут себя в растворах рафинирования серебра в соответствии с их потенциалами и химическими свойствами. В шламе концентрируются золото и платиноиды, сурьма, висмут и олово в виде гидроокисей и метаоловян-ной кислоты, сера, селен и теллур в виде сульфидов, селенидов и теллуридов металлов. В растворе накапливается медь, которой в рафинируемом металле может быть довольно много (в сплаве д оре до 2—3%), а также все более электроотрицательные металлы. Контролирующей примесью является медь, допустимое содержание которой 30—40 г/л. При превышении этого количества часть электролита отбирают и заменяют свежим серебро из отработанного раствора извлекают методом цементации медьЕо. [c.316]

На металлах, растворяющих водород, наблюдается наименьшее значение перенапряжения водорода Из данных, приведенных в табл. И, видно, что при выделении ислорода на платиновых металлах перенапряжение имеет наиболее высокие значения и наиболее низкие на металлах железной группы. Выделение кислорюда возможно тюлько на пассивных электродах, не растворяющихся в данных условиях при анодной поляризации (платиновые металлы и золото в кислотах, растворах солей и щелочей). В щелочах и карбонатах стоек никель и менее устойчиво железо. В растворах сульфатов и серной кислоты, а также в хроматах устойчив свинец и его сплавы, содержащие до 12 /о сурьмы. Графитовые аноды стойки в конденсированных хлоридах. Весьма стойки аноды из плавленой магнитной закись-окиси железа— магнетита. [c.38]