Водород растворимость в металлах

Общим свойством спиртов и фенолов является подвижность водорода гидроксильной группы. Так, при действии на спирт щелочного металла этот водород вытесняется металлом и получаются твердые, растворимые в спирте соединения, называемые алкоголя т а м [I, напрнмер [c.480]

В железе, марганце, меди, никеле, хроме, водород растворяется в атомарном или ионизированном состоянии, а с титаном, цирконием, ниобием, танталом, лантаном и некоторыми другими элементами образует химические соединения. Растворимость водорода в металлах первой группы с повышением температуры возрастает, а во второй группе падает. [c.817]

Воздействие водорода на сталь при повышенных температурах и давлениях связано, в основном, с разрушением карбидной составляющей, вызывающим необратимые потери первоначальных свойств материала. Такое физико-химическое явление принято в технике называть водородной коррозией стали. Ниже приведены справочные данные по растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах, методам защиты их от воздействия водорода, а также рекомендации по применению конструкционных сталей для изготовления оборудования, предназначенного для. различных условий эксплуатации. [c.236]

Одной из особенностей водорода является его способность в некоторых условиях (повышенные температура и давление) диффундировать в металлы. Поглощение водорода большинством металлов (Fe, Со, Ni, Pt, Pd и др.) увеличивается с повышением температуры и давления. При охлаждении металла и снижении давления большая часть поглощаемого водорода выделяется. Наибольшая растворимость наблюдается в палладии 850 объемов Нг на 1 объем Pd [17 В условиях атмосферного давления диффузия чистого водорода в мягкое железо начинается при температуре около 400°С и становится весьма заметной при 700 °С, когда в 1 объеме металла растворяется 0,14 объема Нг. В температурном интервале 1450—1550°С наблюдается резкий скачок растворимости — с 0,87 до 2,05 объема Нг в 1 объеме металла, что связано с переходом железа в другое агрегатное состояние (температура плавления железа равна 1539°С). [c.18]

С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через металлы. Кроме того, будучи самым легким газом, водород обладает наибольшей скоростью диффузии его молекулы быстрее молекул всех других газов распространяются в среде другого вещества и проходят через разного рода перегородки. Особенно велика его способность к диффузии при повышенном давлении и высоких температурах. Поэтому работа с водородом в таких условиях сопряжена со значительными трудностями. Диффузия водорода в сталь при высоких температурах может вызвать водородную коррозию стали (см. разд. 38.5.1). [c.471]

Растворимость одного вещества в другом — свойство, присущее всем веществам. Растворимость может быть неограниченной и крайне малой, что зависит от термодинамических свойств растворяемого вещества и растворителя. Даже при чрезвычайно малой растворимости одного вещества в другом всегда имеет место переход веществ через поверхность их контакта. Любой металл растворяется в воде, однако растворимость в ряду металлов изменяется в очень широких пределах. Например, щелочные металлы бурно взаимодействуют с водой, при этом выделяется из воды водород и в растворе образуются гидроксиды металлов. Серебро практически не реагирует с водой, тем не менее процесс перехода частиц серебра в воду происходит, и получается так называемая серебряная вода . Таким образом, одни металлы активно растворяются в воде, другие — крайне мало. Ответ на вопрос, чем обусловлена различная растворимость металлов в воде, дает отрасль химической науки — электрохимия. [c.257]

Водород хорошо растворим во многих металлах Ре, N1, Со, Р1, Рд. Наибольшая растворимость отмечена для палладия—850 объемов водорода на один объем металла. Растворимость водорода в металлах объясняется его способностью диффундировать через кристаллическую решетку металла. [c.284]

Титан, цирконий и гафний обладают интересным свойством поглощать значительные количества водорода. Так, каждый грамм-атом титана и циркония может поглотить почти 2 г-ат водорода. С повышением температуры растворимость водорода в металлах уменьшается. [c.80]

В реакциях с водородом должны были бы получаться гидриды общей формулы МеН, однако образование твердых растворов гидридов с металлами приводит к непрерывному поглощению водорода металлами без каких-либо определенных стехиометрических отношений. Процесс растворения водорода ванадием, ниобием и танталом идет с выделением тепла, что свидетельствует о возникновении химических соединений. С повыщением температуры растворимость водорода в этих металлах понижается, оставаясь весьма значительной по сравнению с растворимостью в металлах, которые не образуют гидридов. В табл. 14 приведены данные о растворимости водорода в металлах УВ-группы в зависимости от температуры при постоянном давлении водорода (760 мм рт. ст.). [c.92]

Растворимость водорода в металлах [c.92]

С водородом данные металлы по-видимому химически не реагируют, но растворяют его. В марганце водород растворяется весьма значительно (по сравнению с железом). Однако растворимость следует закону Сивертса [c.116]

На рис. 30 показана зависимость растворимости водорода в железе от температуры. Изломы на кривой соответствуют полиморфным превращениям железа и температуре его плавления. Характерно, что при температурах, приближающихся к температуре кипения железа, растворимость водорода в нем снова уменьшается (удаление водорода испаряющимся металлом). [c.128]

При повышении температуры в одних случаях растворимость водорода в металлах увеличивается (Ре, Си, N1 , Р1), в других — уменьшается (V, К Ь, Та, Ti, 2г, Рс1, Ьа, Се, ТЬ и другие редкие металлы). Повышение растворимости с увеличением температуры объясняют тем, что в металле растворяются не молекулы а атомы, количество которых в равновесной системе Нз 2Н с увеличением температуры растет. [c.616]

Водород бесцветен и не имеет запаха. Его температуры плавления и кипения лежат весьма низко (т. пл. —259, т. кип. —253 °С). В воде он растворим незначительно — 2 100 по объему. Характерна для водорода растворимость в некоторых металлах. [c.115]

Растворимость водорода в металлах подгруппы ванадия довольно велика, однако компактные металлы хорошо поглощают его лишь после предварительной под- [c.481]

При обычных условиях водород — самый легкий газ, почти в 15 раз легче воздуха. Водород имеет очень высокую теплопроводность, сравнимую по значению с теплопроводностью большинства металлов. В атмосфере водорода нагретое тело остывает в 6 раз быстрее, чем на воздухе. Причина такой высокой теплопроводности кроется в очень большой средней скорости теплового движения легких молекул водорода. Растворимость водорода в некоторых металлах очень велика. Например, в одном объеме палладия растворяется до 900 объемов водорода. Это свойство водорода используется для создания водородных аккумуляторов. Некоторые физические свойства водорода представлены в таблице 20. [c.98]

Металлы триады железа, особенно никель, поглощают значительное количество водорода. При нагревании растворимость водорода в металлах возрастает (АЯ>0). Растворенный водород находится в атомарном состоянии. [c.407]

СТОЙЧИВЫЙ гидрид РеН, образующийся в условиях сильной радиации. Тем не менее с водородом эти металлы образуют твердые растворы внедрения, концентрация водорода в которых зависит от фазовых превращений водород значительно растворяется в жидких металлах (N1), причем с повышением температуры его растворимость сначала растет, а затем падает, приближаясь к нулю при температуре кипения. На рис. 183 приведены изобары растворимости для железа и никеля. [c.368]

Взаимодействие с элементарными окислителями. Гидридов -металлы 11 группы не образуют, только для цинка спектрально зафиксировано образование гидрида типа 2пН. Поглощение водорода этими металлами изучено мало и, по-видимому, растворимость водорода в них невелика. [c.394]

Для растворов водорода в металлах 6—10 рядов аналогов (и Си)) образование ионов Н уже не характерно. Напротив, здесь возможна частичная ионизация в соответствии с равновесием Н Н+ + е . Поглощение водорода элементами этой группы, как правило, не ведет к образованию определенных соединений. В отличие от элементов 3— 5 рядов аналогов, повышение температуры, как правило, способствует в данном случае увеличению растворимости водорода. Важным исключением является палладий (рис. ХУ-4). [c.476]

Экранирующий эффект покрытий связан в основном с их водородо-проницаемостью, зависящей от природы металла, его пористости и особенностей технологических условий нанесения. Поэтому водопроницаемость — один из основных критериев при выборе материала покрытий для защиты стали в наводороживающих средах, которая зависит от растворимости водорода в металле и диффузии его через покрытие. [c.63]

Растворимость водорода в металлах [48, 57, 771 — см. также рис. 128-—130. [c.255]

Экспериментальные данные (рис. 2) [84] показывают, что зависимость растворимости водорода от корня квадратного из величины давления подчиняется закону прямой линии. Для ряда марок конструкционных сталей установлено р15],что для растворимости водорода в металлах при высоких давлениях, в первом приближении, справедливо следующее выражение [c.118]

Однако в ряде случаев для правильного выбора материала аппаратуры этих характеристик недостаточно, особенно когда компоненты среды, насыщая объем или поверхность металла, оказывают значительное влияние на его механические свойства (пластичность, способность к хрупкому разрушению и др.). Например, в средах, содержащих водород, скорость коррозии часто близка к нулю, но прочность металла может резко снизиться вследствие внедрения водорода в кристаллическую решетку. Растворимость водорода в металле, а соответственно и прочность последнего, зависит от многих факторов — таких, как уровень и концентрация напряжений, режим термообработки, парциальное давление водорода, температура и др. [c.81]

Таблица 5. Растворимость водорода в металлах ири давлении 1 ат [1-21 74, с. 409-433]

При электролитическом насыщении металла водородом или при продувке водородом расплавленного металла, содержание водорода может превышать величину растворимости в равновесных условиях. [c.249]

Поглощение водорода такими металлами, как титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, палладий происходит в значительно больших количествах и является пе полностью обратимым процессом. При повышении телшературы растворимость водорода в этих металлах снижается. Теплота растворения водорода рассчитана для металлов этой группы и составляет в кДж/моль [c.249]

Растворимость водорода в металлах (в см /100 г) Давленве 0,1 МПа. [c.243]

При теоретическом объяснении растворимости водорода в металлах используют модель диссоциации абсорбированных атомов водорода на протоны и электроны . Этой диссоциации предшествует процесс диссоциативной хемнсорбции молекул водорода на поверхности металла. Можно предположить, что в гидридах никеля, палладия и платины (в известной степени прототипах металлических гидридов вообще) освобождающиеся электроны переходят в d-зоны, у которых плотность электронных термов гораздо выше, чем в s-зонах <разд. 36.1.1). Внедренный водород находится преимущественно в виде протонов в октаэдрических пустотах кубической гранецентрированной решетки этих металлов (протонная модель растворения водорода). [c.645]

Как видно из рис. 1Х.З, при определении с и Ес можно пользоваться поляризационными кривыми, характеризующими эффективные скорости растворения металла и выделения водорода. При коррозии с кислородной деполяризацией необходимо, кроме того, учесть поляризационную кривую ионизации кислорода. Так как растворимость кислорода в растворах электролитов не превышает 2,5-10 молЕз/л, то на этой поляризационной кривой наблюдается площадка предельного тока диффузии. На рис. IX.3 предельному току по кислороду отвечает вертикальный участок на кривой зависимости 3 от — Е. При саморастворении металла / при определении с практически можно учитывать только скорости растворения металла и выделения водорода. Саморастворение металла II происходит как за счет выделения водорода, так и за счет восстановления кислорода. Для металла III скорость саморастворения определяется скоростью диффузии кислорода к его поверхности, а потому зависит от условий размешивания, вязкости раствора других факторов. Если же металл обладает еще более низкими скоростями анодного растворения, чем металл III, то его скорость саморастворения также определяется скоростью восстановления кислорода, но уже не диффузионной стадией, а стадией разряда — ионизации. Из рис. IX.3 видно, что в присутствии кислорода возможна коррозия таких металлов, для которых выполняется неравенство о, р>ме р> н р. [c.255]

Металлы, получаемые восстановлением их оксидов водородом, в той или иной степени насыщаются водородом. Во многих случаях образуются фазы внедрения— твердые растворы водорода в металле. При этом поглощается теплота, а растворимость водорода изменяется пропорционально квадрапюму корню из числа, равного значению давления, т. е. увеличивается с гювышением давления. Так ведут себя железо, кобальт, никель, хром, молибден, алюминий, серебро, платина и другие металлы. Водород находится в металле в виде положительно заряженных ионов. [c.15]

Водород очень мало растворим в воде (2 мл водорода в 100 мл воды) его характерной особенностью является растворимость в металлах. Например, один объем палладия растворяет до 850 объемов водорода. Растворение водорода в металлах пред-ставляег собой сложный физико-химический процесс. [c.177]

Соли кислородсодержащих кислот и комплексные соединения. Кремниевую кислоту и силикаты уже можно рассматривать как силикатные оксокомплексы водорода и металлов. Болыиинство силикатов не окрашены, отличаются тугоплавкостью и практически нерастворимы в воде. К числу немногих растворимых производных [c.208]

Температурная зависимость процесса растворения водорода в металлах определяется знаком теплового эффекта. Для многих металлов (хром, железо, кобальт, никель, медь, серебро, платина, молибден и др.) ДЯ > О и с повышением температуры растворимость растет. Экзотермически поглощают водород (ДЯ < < 0) титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, торий, уран и РЗЭ за счет образования металлидных фаз внедрения. В то же время есть металлы, в которых водород практически не растворяется. Это вольфрам, золото, цинк, кадмий, ртуть, индий. Если при растворении водорода кристаллохимическое строение металла не изменяется, в результате возникают твердые растворы внедрения. При растворении значительного количества водорода, как правило, кристаллохимическое строение металла-растворителя претерпевает изменения. Тогда образуются фазы внедрения. [c.295]

Соли кислородсодержащих кислот и комплексные соединения. Кремниевую кислоту и силикаты уже можно рассматривать как силикатные оксокомплексы водорода и металлов. Большиггство силикатов не окрашены, отличаются тугоплавкостью и практически нерастворимы в воде. К числу немногих растворимых производных кремниевой кислоты относят ся силикаты щелочных металлов. Из растворимых силикатов наибольшее значение имеет Na2SiOз. Эту соль часто называют растворимым стеклом, а ее водные растворы — жидким стеклом. Водные растворы силикатов химически активны, обладают клейкостью и вяжущими свойствами. В закрытой посуде эти растворы хорошо сохраняются, а на воздухе разлагаются под действием СО2 углекислота вытесняет кремниевую кислоту. [c.377]

Сложность и большое число явлений, обусловливающих повышенную коррозионную стойкость металлов в водороде, не позволяют в настоящее время сформулировать научно обоснованную теорию водородостойкого легирования, хотя отдельные вопросы этой проблемы уже достаточно изучены. Водородной хрупкости металлов, влиянию водорода на свойства сталей, состоянию водорода в решетке металла, растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах посвящено большое число работ. [c.114]

Процесс водородной коррозии, т.е. восстановление карбидных фаз водородом, может происходить как на поверхности металлической фазы, так и внутри ее, главным образом, по границам зерен. В связи с этим физико-химическое представление о механизме обезуглероживания сплаврв, лимитирующих стадиях этого процесса и водородной хрупкости в значительной степени основывается на имеющихся сведениях о растворимости и диффузии водорода в металлах и формах его существования в кристаллической >ешетке и т.д. [c.116]

Способностью поглощать водород обладают все металлы. Количество поглощенного водорода и характер связи водорода с металлом значительно отличаются для разных групп металла. Для таких металлов, как железо, никель, кобальт, серебро, медь, алюминий, платина, часто придшняют термин растворение пли окклюзия водорода в металле. Растворению или окклюзии, как уже было сказано, обязательно предшествует процесс активированной адсорбции и диссоциации молекул водорода на атомы. Зависимость окклюзии водорода различными металлами от температуры сложная. В одних металлах растворимость водорода с увеличением температуры возрастает, тогда как в других — снижается. Для ряда металлов (лтр-ганец, молибден) наблюдаются экстремальные точки па кривой растворимости водорода от температуры. Поэтод1у можно полагать, что знак температурного коэффициента растворимости в том или инод металле зависит от определенного интервала температур. [c.248]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология