Водород ионы, рекомбинация

Процесс разрядки ионов водорода и его выделение в виде пузырьков на электроде проходит в несколько стадий разрядка ионов, адсорбция атомарного водорода металлом, рекомбинация в молекулы, десорбция и зарождение газового пузырька, его развитие и отрыв от поверхности электрода. В результате этих процессов поверхность электрода может быть покрыта слоем адсорбированного водорода и потенциал электрода изменяется. При большой плотности тока количество выделяющегося водорода может быть настолько большим, что газовая шуба вообще изолирует электрод и процесс прекратится. [c.248]

Согласно современным научным воззрениям в кислых растворах происходит разряд ионов водорода с образованием атомного водорода, адсорбирующегося на поверхности катода. Процесс образования молекулярного водорода из атомного может протекать по двум механизмам каталитическому и электрохимическому. По первому механизму два адсорбированных атома водорода взаимодействуют на поверхности катода и образуют молекулу водорода (процесс рекомбинации). По другому механизму процессы разряда ионов Н+ и выделения молекулярного водорода протекают одновременно (электрохимическая десорбция) [c.22]

Электрохимическая коррозия железа в кислых средах протекает с водородной деполяризацией 41,42]. Пять последовательных стадий электрохимического вьщеления молекулярного водорода включают транспорт ионов из объема к металлу, разряд ионов, рекомбинацию в молекулы, десорбцию и вьщеление газообразного водорода. Вьщеляющийся на катоде водород либо уходит в виде газа в окружающую атмосферу, либо диффундирует в глубь металла. В обычных условиях лишь незначительная часть водорода попадает в металл, однако в условиях трения соотношение количества диффундирующего в металл и улетучивающегося водорода может резко меняться в пользу первого. Лимитирующими стадиями процесса диффузии водорода в металл могут быть разряд ионов гидроксония /Н О/" " + —> рекомбинация атомов водорода на поверхности металла [c.16]

Как уже отмечалось, эффекты каталитического выделения водорода наблюдаются для металлов, для которых замедленной является разряд ионов гидроксония и энергия активации этого процесса велика. Если же выделение водорода определяется рекомбинацией водородных атомов или разряд протекает замедленно, но перенапряжение мало, эти явления обычно не имеют места. [c.105]

Атомы водорода после рекомбинации выделяются из раствора в виде газа, оставшиеся н<е в растворе ионы ОН образуют возле катода с ионами Ка+щелочь. [c.415]

На первой стадии восстановления (3.1) происходит разряд катиона с потерей им гидратной оболочки и адсорбция на поверхности электрода. Вторая стадия (3.2) заключается в образовании молекул водорода путем рекомбинации ионов Н(адс.). [c.84]

Атомы водорода после рекомбинации выделяются из раствора в виде газа, оставшиеся же в растворе ионы ОН- образуют возле катода с ионами Na+ щелочь. Вследствие перемешивания анолита с католитом происходит взаимодействие хлорноватистой кислоты со щелочью с образованием гипохлорита натрия [c.129]

Рассмотрим электрон-ионную рекомбинацию, обусловленную охлаждением электронов при разлете плазмы. Предполагается, что плазма первоначально находится в состоянии термодинамического равновесия с температурой электронов. Начиная с некоторого момента времени при охлаждении, ее степень ионизации начнет отклоняться от равновесного значения. В общем случае при разлете плазмы требуется совместное решение уравнений релаксации заселенностей, температуры электронов и уравнений газодинамики. Квазистационарная функция распределения, как показывают оценки для атома водорода, устанавливается достаточно быстро за время порядка (У2,1Ке) . Для типичных в условиях эксперимента плотностей электронов это время существенно меньше газодинамического времени 1о охлаждения плазмы. Поэтому использование квазистационарной функции распределения является правомерным. К такому же выводу приходят авторы работы/15/. [c.129]

В отсутствие кислорода преобладающей реакцией является рекомбинация ионов. В присутствии же кислорода атомы водорода, по-видимому, образуют свободные радикалы гидроперекиси, а остающиеся свободные радикалы гидроксила, очевидно, отрывают водород от ароматического соедипения. [c.468]

Многие добавленные в воду вещества могут тормозить обратные реакции, так как вызывают рекомбинацию радикалов. Во многих случаях растворенные вещества либо окисляются, либо восстанавливаются, реагируя с радикалами гидроксила, атомами водорода и молекулами перекиси водорода. Например, в присутствии ионов брома могут происходить следующие реакции [c.266]

Для случая парафинов было рассмотрено образование водорода рекомбинация протон—гидрид-ион не представляется невероятной, поскольку карбоний-ионы являются донорами протонов, а насыщенные углеводороды — донорами гидрид-ионов, либо непосредственно, либо через льюисовские кислотные центры [c.131]

В H l лимитирующей катодный процесс стадией является замедленная рекомбинация ионов водорода, в то время как при введении ингибитора ИКУ-1 происходит инверсия лимитирующих стадий с преобладанием замедленного разряда ионов водорода. На практике это приводит к снижению окклюзии водорода вглубь металла, а следовательно, к подавлению его охрупчивания. [c.287]

В 1905 г. И. Тафель провел определение скорости электрохимической реакции ввделения водорода на различных металлах и установил линейное соотношение между потенциалом электрода и логарифмом скорости процесса. Формула Тафеля явилась первым законом электрохимической кинетики. Н. И. Кобозев и Н. И. Некрасов (1930) указали на роль энергии адсорбции атома водорода в кинетике разряда ионов водорода на электродах. Эти работы, однако, не привели к выделению электрохимической кинетики в самостоятельный раздел науки, так как в кинетике электродных реакций авторы не увидели ничего специфически электрохимического. Предполагалось, что скорость выделения водорода определяется не электрохимической стадией перехода электрона от металла к иону гидроксония, а некоторой химической стадией, которая входит как звено в суммарный процесс. В качестве такой стадии И. Тафель рассматривал рекомбинацию атомов водорода в молекулу водорода, а Н. И. Кобозев и Н. И. Некрасов — сочетание различных стадий удаления адсорбированных атомов водорода. [c.10]

Роль гомогенных химических реакций в электродных процессах была впервые выяснена в ходе полярографических измерений на капельном ртутном электроде. Р. Брдичка и К. Визнер рассмотрели процессы, скорость которых определяется предшествующей реакцией рекомбинации анионов кислот с ионами водорода. При достаточно низких значениях pH на полярограммах электровосстановления [c.319]

Константы скорости различных ионных реакций, как и обычных химических реакций, сильно отличаются друг от друга (табл. 8). Однако в целом ионные реакции относятся к числу быстрых процессов. Реакции рекомбинации ионов водорода с анионами кислотного остатка или с ионами гидроксила характеризуются наиболее высокими скоростями среди процессов, протекающих в жидкой фазе. Исследование быстрых ионных реакций потребовало разработки специальных экспериментальных методов. В частности, большое развитие получили так называемые струевые методы, когда смешиваются движущиеся с боль- [c.80]

НдО+ +А - 712 НаО + НА продукты электролиза, что позволяет определить скорость рекомбинации ионов водорода и анионов кислот. Электровосстановление комплексных ионов кадмия протекает через стадию их диссоциации [c.82]

Константы скорости различных ионных реакций, как и обычных химических реакций, сильно отличаются друг от друга (табл. 1У.4). Однако в целом ионные реакции относятся к числу быстрых процессов. Реакции рекомбинации ионов водорода с анионами кислотного остатка или с ионами гидроксила характеризуются наиболее высокими скоростями среди процессов, протекающих в жидкой фазе. Исследование быстрых ионных реакций потребовало разработки специальных экспериментальных методов. В частности, большое развитие получили так называемые струевые методы, когда смешиваются движущиеся с большими скоростями струи растворов, содержащих реагенты, и на некотором расстоянии от точки смешения при помощи специальной аппаратуры регистрируются концентрации реагирующих веществ. Применяют также различные импульсные методы, например флеш-метод, который состоит в освещении раствора в течение микросекунды интенсивной вспышкой света и последующих быстрых фотометрических измерениях. Ряд систем изучен фотохимическим и флуоресцентным методами, а также методами, [c.89]

Радиационная деструкция. Под действием проникающего излучения в полимере образуются положительно заряженные ионы, электроны, возбужденные молекулы, радикалы и атомы водорода. В результате совокупности превращений этих частиц в полимере происходят деструкция макромолекул на стадии радикалов или ионов сшивка макромолекул при рекомбинации макрорадикалов или реакции макрорадикала с двойной связью макромолекулы окисление в присутствии молекулярного кислорода образование двойных связей в полимере вследствие миграции свободной валентности по цепи или диспропорционирования радикалов образова- [c.245]

Из большой области кинетических токов следует подробно остановиться на рассмотрении случая опережения химической реакцией электродной реакции. Здесь можно привести примеры таких реакций, скорость которых определяет величину тока, как реакции дегидратации, диссоциации комплексов или рекомбинации анионов кислот с ионами водорода, а также много других. В качестве конкретного примера можно привести полярографическое восстановление формальдегида, при котором скорость дегидратации определяет величину кинетического тока. В водном растворе формальдегид существует в полярографически неактивной гидратированной форме, которая находится в состоянии равновесия со свободным альдегидом (полярографически активная форма) [c.126]

Разряд ионов водорода потекает в несколько стадий. К их числу прежде всего относится диффузия ионов гидроксония из глубины раствора к катоду. Далее следует собственно электрохимический акт разряда водородных ионов одновременно с их дегидратацией. Образовавшийся в результате этого атомарный водород, адсорбированный на поверхности катода, превращается в молекулярный водород (реакция рекомбинации или молизаций). Из этого следует, что водородное перенапряжение вообще определяется суммой трех слагаемых перенапряжения диффузии, обусловленного задержкой переноса ионов водорода к катоду, перенапряжения перехода, связанного с торможением электрохимической стадии ассимиляции электрона водородным ионом, и, наконец, перенапряжения реакции, возникающего вследствие задержки рекомбинации. Соответственно этому [c.182]

Влияние деформации на катодную поляризационную кривую выделения водорода для стали 1Х18Н9Т аналогично отмеченному выше для стали 20 деформация на стадии деформационного упрочнения ускоряет катодную реакцию (на стадии динамического возврата наблюдалось ослабление этого влияния, как и в случае анодной поляризации). Объясняется это, по-видимому, зависимостью скорости разряда ионов водорода и рекомбинации адсорбированных атомов от работы выхода электрона и адсорбционных свойств поверхности металла в связи с влиянием деформации электрода на эти свойства. Однако возможно, что наблюдаемое изменение катодной поляризации связано с пространственным перераспределением анодных и катодных реакций вследствие стремления к локализации анодного растворения пластически деформированного электрода, как это рассмотрено в гл. IV. [c.86]

Гаммет и Лорх [14] провели теоретическое истолкование данных Бренстеда и Кейна аналогичным путем, однако в качестве наиболее медленной стадии ими принимался не разряд ионов водорода, а рекомбинация последнего в молекулы. [c.111]

Иа развитии электрохимической кинетики в течение ряда лет неблагоприятно сказывалось влияние представления, согласно которому наблюдаемая скорость электрохимической реакции, как правило, определяется не скоростью элементарного акта присоединения или отщепления электронов, а протеканием вторичных химических превращений. Предполагалось, что таковыми в случае процессов электровосстановления и электроокисления являются реакции, соответственно, с участием атомов водорода и кислорода, в случае разряда иона водорода—реакция рекомбинации атомов D мо 1екулу или другая реакция, приводящая к удалению адсорбированного атома нодорода с поверхности электрода. Даже реакция восстановления иона Fe [c.403]

С меньщей уверенностью можно сделать заключение о природе процесса на других металлах второй электрохимической группы — свинце, цинке, кадмии и таллии. Больщинство экспериментальных данных свидетельствует о замедленном протекании разряда с последующей электрохимической десорбцией атомов водорода. Заметное повышение перенапряжения Еюдорода при переходе от положительно заряженной поверхности к поверхности, заряженной отрицательно, наблюдается на свинце, кадмии и таллии и связано с перестройкой двойного слоя, приводящей к десорбции анионов и прекращению их активирующего действия на разряд положительно заряженных гидроксониевых ионов Н3О+ (см. рис. 19.1). Если -бы скорость выделения водорода определялась не разрядом, а другой стадией, например рекомбинацией, то изменение структуры двойного слоя не могло бы вызвать такого изменения водородного перенапряжения. [c.414]

Несмотря на свою неполноту, приведенные схемы отражают основные стадии электрохимического выделения кислорода. По I варианту молекулярный кислород образуется за счет рекомбинации его атомов, полученных после разряда одновалентных ионов кислорода 0 , а по варианту И — в результате распада высшего неустойчивого оксида МОж+ , возникшего из низшего устойчивого оксида МОд после разряда на нем ионов 0 . Вариант HI исключает участие в электродном процессе каких бы то ни было заряженных частиц, кроме гидроксил-ионов. Выделение кислорода происходит здесь через промежуточные стадии образования и распада гидроксидов и оксидов металла. В IV варианте непосредственным источником кислорода являются его молекулярные ионы О2 , образовавшиеся из гидратированных ионов 02 -2Н20 после отнятия от них воды. Эти гидратированные ноны кислорода можно рассматривать как отрицательно заряженные бимолекулы пероксида водорода Н2О2 , которые служат промежуточным звеном при анодном выделении кислорода. [c.425]

Последняя стадия определяет скорость всего процесса. Для реализации этой стадии необходимо, чтобы, во-первых, разряд водородных ионов протекал беспрепятственно (или во всяком случае егче, чем разряд восстанавливаемых частиц) и, во-вторых, присоединение атома водорода к частиц(з Ох совершалось с меньшими затруднениями, чем рекомбинация двух водородных атомов. Эти условия лучше всего должны выполняться на металлах групп платины и железа, а также на других металлах, у которых рекомбинация водородных атомов или является замедленной стадией, или протекает с малой скоростью. Накопление водородных атомов на поверхности этих металлов в ходе их катодной поляризации способствует быстрому протеканию реакции гидрирования. Электрохимическое восстановление при подобном механизме становится сходным с процессом каталитического гидрирования с той разницей, что атомы водорода в первом случае поставляются током, а во втором — диссоциацией молекулярного водорода иа поверхности катализатора. В согласии с уравнением реакции (21.15) для илотности тока, идущего на реакцию восстановления, можно наиисать следующее выражение [c.438]

Некоторые исследователи (И. Тафель, Н. И. Кобозев и др.) иридерживаются в вопросе водородного перенапряжения иных взглядоь. Они считают, что замедленной стадией является не разряд ионов водорода, а процесс молизации,т. е. пятая стадия процесса. Эта теория водородного перенапряження, получившая название рекомбинационной, достаточно обоснована для некоторых металлов, в отношении которых наблюдается параллелизм между величиной перенапряжения на них водорода и каталитической их активностью но отношению реакции рекомбинации водородных атомов. [c.41]

Хотя из обш,их соображений ясно, что нейтрализация ионов должна вносить вклад в выход продуктов радиолиза, прямые доказательства этого были получены сравнительно недавно в работе [81], где исследовалось влияние алсЕтрического поля на радиолпз метана. Полученные результаты показывают, что —30% всего водорода образуется вследствие рекомбинации поло 1 ителы1Ь[Х попов с электронами или отрицательными ионами. Последние возникают либо при взаимодействии электрона с молекулами метана е СН4 = СНд -h Н (или СНд + И )t либо за счет прямого прилипания электрона к частицам, обладающим положительным сродством к электрону. [c.197]

К настоящему времени экспериментально осуществлено радиационное инициирование многих цепных реакций в газовой (а также жидкой и твердой) фазе. Еще Линд и Ливингстон 1384] наблюдали радиационно-химическое инициирование реакции водорода с хлором с О 3-10 . Иссекс [262] из факта торможения скорости реакции электрическим полем заключил, что большая часть атомов водорода и хлора, ведущих затем обычную атомную цепь Н-ЬС , =- НС1+С1, С - - = НС1+Н, рождается в актах диссоциативной рекомбинации ионов. [c.225]

Угол наклона dr /d Ig j кривой, описываемой этим уравнением, невелик для небольших значений /. Наклон увеличивается по мере приближения / к / ор + /г и достигает значения р при / > 3> /г + /кор- Перенапряжение выделения водорода для некорродирующего металла также можно выразить с помощью тафелев-ского уравнения, оно имеет вид il = Р Ig (/ + It)/Io и справедливо для всех значений / (см. рис. 4.5). Значения /,, вычисленные с помощью измеренных значений т], также следуют соотношению Тафеля, но с наклоном обратного знака. Наиболее медленной стадией разряда ионов водорода на платине или палладии, видимо, является рекомбинация адсорбированных атомов водорода. Справедливость этого допущения подтверждается тем, что найденное значение а = 2. Для железа а 0,5 и, соответственно, р = = 0,1. Вероятно, медленная стадия реакции выделения водорода на железе протекает по схеме [c.57]

В случае неингибированной среды NA E величины критериев соответствуют расчетным данным теории замедленной рекомбинации, то есть происходит активный разряд ионов водорода на поверхности металла, приводящий к его наводорожива-нию и последующему водородному охрупчиванию. При введении в коррозионную среду соединений КСФ1-КСФ5 значения критериев приближаются к расчетным данным теории замедленного разряда, что свидетельствует о преобладании молекулярного водорода у поверхности металла и его удалении из среды. [c.273]

Роль гомогенных химических реакций в электродных процессах была впервые выяснена в ходе полярографических измерений на капельном ртутном электроде на примере процессов, скорость которых определяется предшествующей реакцией рекомбинации анионов кислот с ионами водорода (Р. Брдичка, К. Визнер). При достаточно низких значениях pH на полярограммах электровосстановления пи-ровиноградной и фенилглиоксалевой кислот на ртути имеется лишь одна волна, отвечающая электровосстановлению недиссоциированных молекул кислоты (рис. 165). При увеличении pH высота волны уменьшается и одновременно появляется при более отрицательных потенциалах волна восстановления анионов кислоты. Высота первой волны оказывается ниже, чем рассчитанная по уравнению Ильковича, исходя из соответствующей концентрации недиссоциированных молекул кислоты в растворе. Кроме того, ток этой волны не зависит от высоты ртутного столба кне, тогда как величина предельного диффузионного тока пропорциональна / /lнg. Наконец, ток первой волны резко возрастает при увеличении температуры, так что энергия активации процесса, соответствующего первой волне, оказывается значительно выше, чем энергия активации процесса диффузии. Все эти факты указывают на то, что ток первой волны имеет кинетическую природу, а именно, обусловлен медленным протеканием реакции про- [c.305]

Медленность этой стадии по сравнению, например, с диффузией обусловлена необходимостью разрыва прочной связи иона водорода с молекулой воды в ионе НдО . Вторая стадия состоит в рекомбинации атомов в десорбирующиеся молекулы [c.398]

Ионы (НдО ), приближающиеся к поверхности электрода, отталкиваются друг от друга как частицы, имеющие заряды одного знака. Это препятствует одновременному разряду двух таких ионов в непосредственном соседстве на поверхности металла. Поэтому на первой стадии процесса разряда выделяются нейтральные атомы водорода, а не молекулы. Таким образом, после этой стадии происходит вторичный процесс рекомбинации адсорбированных атомов водорода в молекулы (с последующим выделением газаввиде пузырьков). Стадия I, заключающаяся в соединении Н+, входящего в НзО , и электронов, представляет собой собственно электрохимический процесс, а стадия II — обычную химическую реакцию. [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология