Диффузия ионов, скорость

Другим важным случаем электрохимического разрушения металлов является их коррозия с кислородной деполяризацией. В связи с малой растворимостью кислорода в водных средах, а также в связи с тем, что его коэффициент диф фузии значительно меньше коэффициента диффузии ионов водорода, скорость коррозии с кислородной деполяризацией обычно лимитируется диффузией. На рис. 24.7 в упрощенном виде представлена типичная поляризационная диаграмма процесса коррозии с кислородной деполяризацией. [c.501]

Раствор фосфорной кислоты, полученный после отделения фосфогипса фильтрацией, загрязнен перешедшими в раствор примесями фосфата кремнеземом, сульфатами и фосфатами железа и алюминия и т. п. Оптимальные условия экстракции определяются стремлением получить возможно более высокую концентрацию кислоты, крупные, хорошо фильтрующиеся кристаллы фосфогипса и ускорить процесс экстракции. Скорость растворения фосфата лимитируется скоростью диффузии ионов водорода к поверхности частиц фосфата или ионов кальция из пограничного слоя в объем раствора. При высоких концентрациях возрастает вязкость растворов фосфорной кислоты, что замедляет скорость диффузии и снижает скорость растворения. Крупные кристаллы гипса получаются при 70—80°С и невысокой концентрации серной кислоты. Для получения более концентрированной фосфорной кислоты и ускорения процесса применяют 75%-ную серную кислоту и более высокую температуру в начале экстракции. Скорость экстракции [c.150]

При описании процесса зарядки частиц в поле короны большинство исследователей [10, 19, 51] исходят из существования двух механизмов ионного и диффузионного. Первый состоит в зарядке ионами, движущимися под действием внешнего электрического поля, а второй обусловлен диффузией ионов, скорость которой зависит от энергии теплового движения. Считается, что действие электрического поля распространяется на частицы с размерами более 0,5 мкм, а процессов диффузии — на частицы с размерами менее 0,5 мкм. [c.105]

Из уравнения следует, что плотность тока пред, необходимая для образования губчатого осадка, будет понижаться с умень-щением концентрации ионов разряжающегося металла, возрастать с повышением температуры и скорости перемешивания электролита. Предельную плотность тока определяют путем снятия катодной поляризационной кривой. Ориентировочную оценку значения пред можно сделать, учитывая, что в среднем коэффициенты диффузии ионов в водных растворах при 20— 25 °С имеют порядок 10 см с, а толщина диффузионного слоя в условиях естественной конвекции может быть принята равной 0,05—0,1 см. [c.133]

Этот процесс можно рассматривать как диссоциацию молекулы ЗОа на две молекулы продуктов реакции, так как концентрация воды практически постоянна. В таком случае должна соблюдаться нейтральность раствора, поэтому концентрации НЗО и Н+ должны быть одинаковы во всех точках и оба иона будут диффундировать с одной и той же скоростью (о диффузии ионов см. раздел 1-2). [c.131]

Используя те же доводы, можно показать, что введение малой добавки металла, образующего ионы меньшей валентности, т. е. Ме" (например, Li ), повысит концентрацию межузельных катионов, а следовательно, их диффузию и скорость окисления основного металла два иона Мё занимают два места ионов замещая только один ион для соблюдения электронейтральности, а второй ион переходит в межузельное пространство, увеличивая дефектность кристаллической решетки (рис. 52) [c.84]

Скорость окисления металла определяется не диффузией ионов через образующееся соединение. Так, сульфидирование никеля N1 + 3 = N 5 приводит к образованию пористой, незащитной пленки, скорость роста которой определяется диссоциацией За. Поэтому добавки Сг и Ag к N1 оказывают влияние, обратное предсказываемому теорией Вагнера— Хауффе. [c.88]

Для исследования скорости и механизма диффузии в пленках (выяснения природы диффундирующих ионов, скорости диффузии и др.) применяют метод инертных индикаторов и метод радиоактивных изотопов (меченых атомов). [c.437]

Диффузионным потенциалом называется разность потенциалов, возникающая на поверхности раздела между двумя растворами, различающимися или по виду растворенного вещества, или по его концентрации. Эти скачки потенциала невелики они обычно не превышают 0,03 в и могут уменьшаться до нуля. Причиной их служит различие в подвижностях и, следовательно, в скоростях диффузии ионов различного вида. Рассмотрим только простейший случай, когда соприкасающиеся растворы содержат один и тот же электролит и различаются только по его концентрации. Обратимся к цепи (ХП1, 26). [c.438]

Электрохимические цепи могут содержать несколько электролитов, границам раздела которых соответствуют гальвани-потенциалы, называемые фазовыми жидкостными потенциалами. Для двух растворов с одинаковым растворителем такой потенциал называется диффузионным. В месте контакта двух растворов электролита КА, отличающихся друг от друга концентрацией, происходит диффузия ионов из раствора 1, более концентрированного, в раствор 2, более разбавленный. Обычно скорости диффузии катионов и анионов различны. Допустим, что скорость диффузии катионов больше скорости диффузии анионов. За некоторый промежуток времени из первого раствора во второй перейдет больше катионов, чем анионов. В результате этого раствор 2 получит избыток положительных зарядов, а раствор [c.472]

При параболической зависимости скорость роста пленки определяется диффузией ионов или миграцией электронов через слой окалины и, следовательно, обратно пропорциональна толщине этого слоя [c.193]

В реальных условиях равновесне не успевает полностью установиться вследствие медленной диффузии ионов в зернах смолы, что приводит к размытию хроматографической зоны. Приведенное уравнение (11,34) хорошо описывает скорость движения зоны с максимально воз- [c.52]

Толщина окисной пленки колеблется от 5—10 А до нескольких тысяч ангстрем. Окисная пленка может утолщаться только в том случае, когда через нее диффундирует кислород. Если ионы металла и принадлежащие им электроны диффундируют из железа через окисную пленку намного быстрее, чем кислород, то окисная пленка растет на границе газа и окисла (рис. 2, а). В противном случае зона роста будет находиться под слоем окисла (рис. 2,6). Если скорость диффузии ионов металла и кислорода не очень отличаются друг от друга, то зона роста располагается внутри окисной пленки (рис. 2, в). Размеры ионов металла меньше (следовательно, скорость диффузии больше), чем молекула кислорода, поэтому окисная пленка обычно растет на поверхности, соприкасающейся с газом. Окисная пленка утолщается из-за диффузии. Ее утолщение, в свою очередь, замедляет диффузию — коррозия уменьшается. [c.22]

Закон роста пленок при одинаковых скоростях диффузии ионов окислителя и металла. [c.25]

При этом Fe(0H)2, выделяющийся на поверхности частиц активного вещества, образует отдельную фазу в виде дисперсного осадка, не препятствующего распространению реакции окисления железа в глубину частиц. Наблюдаемая поляризация при разряде железного электрода вызвана замедлением диффузии ионов 0Н , скорость которой снижается по мере увеличения толщины слоя продуктов реакции, выделяющихся на поверхности железа. Поляризация возрастает при понижении температуры и повышении разрядной плотности тока. В известных условиях разряд затрудняется образованием на железе поверхностных окислов адсорбционного характера, вызывающих пассивирование электрода. [c.87]

Кроме исходных потенциалов обоих металлов и их поляризуемости при прохождении тока определенную роль играют и другие факторы, обычно влияющие на скорость любого электрохимического процесса. Так, при малом значении с г+в растворе на скорость цементации определенное влияние оказывает скорость диффузии ионов МГ к поверхности зерен, а также диффузия ионов металла М1 в глубину раствора через слой осевшего на нем вы- [c.242]

Рассмотрим в качестве примера процесс растворения металла кислотой. Если путем интенсивного перемешивания обеспечить некоторую постоянную конвекцию, то растворение металла определяется скоростью диффузии ионов водорода в диффузионном слое и может быть количественно рассчитано на основе законов диффузии. Обратимся к рис. Б. 12 (где с — концентрация ионов водорода в глубине раствора, со — концентрация ионов водорода на поверхности металла, б — толщина диффузионного слоя). Согласно Нернсту, градиент концентрации (дс/дх) [c.186]

Следовательно, в электро-гравиметрии напряжение на клеммах должно расти быстрее, чем ток, проходящий через раствор. На графике (рис. Д.84, кривая 2) наблюдается отклонение от линейности. Поскольку концентрационная поляризация электродов тем сильнее, чем больше ток, это отклонение всегда проявляется с увеличением силы тока. Если при увеличении напряжения сила тока уже не возрастает даже при перемешивании раствора электролита, то достигнут так называемый предельный ток. Сила тока в этом случае ограничена скоростью диффузии ионов к электродам через пограничный слой. Скорость диффузии определяется законом Фика при постоянной температуре она зависит только от концентрации. Поэтому вольт-амперная кривая идет в этом случае параллельно оси напряжений (рис. Д.84, кривая 3), сила тока имеет постоянную величину, обозначаемую как inp. Величина его зависит от концентрации разряжающихся ионов, находящихся в растворе. Эту зависимость используют в полярографических методах анализа. [c.257]

С неменьшей наглядностью в этом опыте можно демонстрировать и скорость диффузии различных ионов. Для этой цели трубку, полностью подготовленную к началу опыта, оставляют на длительный промежуток времени в покое. Ионы, диффундируя в геле желатины, изменяют его окраску, причем распределение окраски будет примерно таким же, как это было описано выше. Из этого можно сделать вывод о том, что ионы водорода обладают наиболее высокой скоростью диффузии. Меньшей скоростью обладают ионы гидроксила и еще меньшей —ионы меди (II). [c.76]

Другим важным свойством раствора электролита является диффузия ионов. Скорость диффузии в электрохимических процессах нередко определяет скорость собственно электродной реакции. В источниках тока именно процесс диффузии катодного вещества к аноду приводит к саморазряду. В табл. 9 приведены интегральные коэффициенты диффузии солей лития в четырех растворителях [126]. Эти величины коррелируют с вязкостью растворителя, так что произведения Вг]о отклоняются от средней величины не более, чем на 16%. Этот результат можно использовать для приблизительной оценки коэффициентов диффузии электролита в неводных растворителях, однако, при этом необходимо принимать во внимание возможность образования ионных пар. Так, в случае раствора Li l в диметилформамиде значение D оказывается несколько ниже, чем для Li 104, что авторы [c.73]

Эти весьма интересные соображения не учитывают, однако, того, что переход совершают в одном и том же направлении (из металла в раствор) частицы разного заряда, подобно тому как это происходит при диффузии ионов в растворах электролитов. Поэтому здесь при вэзникновении скачка потенциала может быть достигнуто не равновесное, а стационарное состояние, при котором процесс одностороннего перехода не прекращается, а лишь достигается выравнивание скоростей движения противоположно заряженных частиц, но они ио-прежнему будут переходить из металла в раствор. [c.228]

Скорость электрохимического процесса зависит от э, д. с., т. е. от разности потенциалов между электродами, и существенно зависит от условий диффузии нонов. Аналогично, скорость отдельного электродного процесса должна зависеть от г отенциа-ла электрода. Определяющее влияние на скорость г>лектрод-ного процесса часто оказывает диффузия ионов. [c.607]

Одиночные электролиты. Полностью ионизированный электролит в растворе (например, Na l в воде) состоит из положительно и отрицательно заряженных ионов. При наличии единственного электролита в растворе содержится по одному виду положительных и отрицательных ионов, причем во избежание возникновения очень сильных электрических полей концентрации обоих видов ионов должны быть практически равны во всех точках. Поэтому при диффузии электролита скорость диффузии катионов и анионов должна быть одинакова. Однако собственные коэффициенты диффузии каждого из них могут отличаться (например, в растворе НС1 ион обладает гораздо более высоким собственным коэффициентом диффузии, чем ион С1"). В результате тенденции к более быстрой диффузии одного из ионов возникает небольшое разделение зарядов, приводящее к градиенту потенциала, который замедляет ионы и ускоряет ионы 1 по сравнению со скоростями, с которыми они должны были бы диффундировать. При расчете действительного эффекта необходимо знать собственный коэффициент диффузии каждого иона, а также его подвижность, т. е. скорость миграции при градиенте потенциала единичной силы. Обе эти величины в действительности пропорциональны одна другой, т. е. [c.26]

Случай, когда ионизированы как продукты реакции, так и сам реагент, рассмотрен Шервудом и Уаем на основе пленочной модели. Авторы учли влияние неодинаковости коэффициентов диффузии ионов на скорость абсорбции, используя уравнение Винограда и Мак Бэйна приведенное выше в разделе 1-2-2. [c.143]

Опубликовано достаточно много результатов экспериментальных измерений скорости абсорбции СОа растворами NaOH и КОН в условиях, при которых раствор мог считаться неподвижным и имеющим бесконечную глубину, а значит, выражения, выведенные в главе П1, должны были быть справедливыми. Конечно, невозможно прямым путем измерить растворимости и коэффициенты диффузии СОа в растворах КОН или NaOH. Кроме того, реагентом является ион ОН , что выдвигает некоторые проблемы, связанные с диффузией ионов в растворе (см. раздел 1-2). [c.239]

Однако не вызывает сомнений, что результаты различных экспериментальных работ, выполненных, например, Данквертсом и Кеннеди Найсингом и др. , Хикита и Асаи подтверждают теорию, изложенную в главе HI, при условии, что растворимость и коэ и-циенты диффузии СОа определены методами, описанными в главе I, а для константы скорости реакции учтено влияние ионной силы (например, с помощью графика, приводимого Данквертсом и Шарма ). Значения коэффициента диффузии иона гидроксила, наилучшим образом соответствующие результатам опытов, примерно в 1,7—2,1 раза больше, чем для СОа- [c.239]

Механизм, который предложили Кабрера и Мотт (]949 г.), исходит и из существования на металле образовавшейся в процессе хемосорбции кислорода пленки, в которой ионы и электроны движутся независимо друг от друга. При низких температурах диффузия ионов через пленку затруднена, в то время как электроны могут проходить через тонкий еще слой окисла либо благодаря термоионной эмиссии, либо, что более вероятно, вследствие туннельного эффекта (квантово-механического процесса, при котором для электронов с максимальной энергией, меньшей, чем это требуется для преодоления барьера, все же характерна конечная вероятность того, что они преодолеют этот барьер, т. е. пленку), обусловливающего высокую проводимость окисной пленки при низких температурах. При этом на поверхности раздела металл— окисел образуются катионы, и на поверхности раздела окисел— газ—анионы кислорода (или другого окислителя). Таким образом, внутри окисной пленки создается сильное электрическое поле, благодаря которому главным образом ионы и проникают через пленку, скорость роста которой определяется более медленным, т. е. более заторможенным, процессом. [c.48]

Диффузии ионов никеля (г,- = 0,78 А) через эту шпинель, в то время как испарение СГ2О3 с поверхности окалины создает градиент концентрации ионов Сг ,. что приводит к их диффузии (г,- = = 0,64 А) через шпинель, но с очень малой скоростью. [c.103]

Кинетика ионного обмена. В результате химической реакции в растворе ионы перемещаются по направлению к ионообменной смоле или от нее. В этом случае общая скорость ионообмена будет зависеть от скоростей этапов диффузии через неподвижный слой зерен ионообменной смолы, а также скорости химической реакции на поверхности обмена. Так как ионные реакции протекают с очень большой скоростью, этапом, который определяет скорость процесса, является диффузия ионов через неподвижный спой. На межфазной поверхности системы жидкость — твердое тело практически мгновенно устанавливается равновесие. [c.339]

Скорость растворения фосфатов в растворах фосфорной кислоты, не насыщенных продуктами реакции, лимитируется скоростью диффузии ионов кальция Са от частиц фосфата в жидкую фазу. Поэтому, высокая степень разложения фосфата на первой стадии может быть достигнута лишь при определенной концентрации фосфорной кислоты, равной 30—40% Р2О5. На второй стадии, которая является определяющей для процесса разложения фосфата в целом, наибольшая скорость разложения достигается в растворах, содержащих около 45% Р2О5. С учетом этих требований выбирается технологический режим производства суперфосфата. [c.293]

Помимо Арендта и Каллмана [35], некоторые другие исследователи также пользовались уравнением установившейся диффузии, приравнивая скорость захвата ионов к скорости ионного потока [118, 226, 325, 595, 624]. Однако Лью и другие отмечали, что для установившегося процесса необходима концентрация ионов большая, чем максимум, обнаруженный в электрофильтрах и составляющий 10 ионов в 1 м . Эти исследователи пользовались более точной методикой, чем Уайт, но пришли к решению, тождественному уравнению (Х.36). [c.451]

Предполагается, что рост тонкой сплошной оксидной пленки определяется проникновением электронов из металла в оксид [7] или, в некоторых случаях, миграцией ионов металла в сильном электрическом поле, которое создается отрицательно заряжённым кислородом, адсорбированным на поверхности оксида [8]. Когда толщина сплошной оксидной пленки достигает нескольких тысяч ангстрем, диффузия ионов сквозь оксид становится определяющим скорость фактором. Такое цоложение существует до тех пор, пока оксидная пленка остается сплошной. В конце концов, при достижении критической толщины пленки возникшие в оксиде напряжения могут способствовать его растрескиванию и отслоению, при этом скорость окисления незакономерно возрастает. [c.191]

С [26]. Диффузия ионов МР наружу происходит по катионным вакансиям в где О < -< 1, а внедрение повышает концентрацию катионных вакансий. В хромоникелевых сплавах, содержащих >40 % Сг, диффузия наружу происходит в окалинах, состоящих из СГаЗд. Внедрение ионов Ni в Сг Зз-окалину снижает концентрацию катионных вакансий, поэтому скорость реакции становится ниже скорости для чистого хрома. При промежуточных составах окалина гетерогенначИ состоит из сульфидов никеля и хрома, причем в сплавах Сг — N1, содержащих >20 % Сг, скорость реакции взаимодействия с серой ниже, чем для чистого хрома. [c.198]

Вследствие набухания полимерноГ кислоты в водных растворах солей повышается скорость диффузии ионов в зернах полимера, что ускоряет реакцию ионгюго обмена и вовлекает в нее все сульфогруппы полимера, несмотря на его нераство )нмость. [c.354]

Наличие в растворе ионов более электроположительных, чем основной ион, нежелательно. При малых концентрациях эти ионы разряж аются на катоде при предельном токе, т. е. скорость лимитируется диффузией ионов примеси к катоду (рис. УП1-5, а). На рисунке М] — примесь, Ма — основной металл, /пр — предельная плотность тока для М1, ек — общий катодный потенциал, и — катодная плотность тока, при которой разряжается основной металл и металл-примесь со скоростью, отвечающей ее предельному току. Возможен случай, когда разряд протекает не при предельном токе, тогда скорость выделения лимитируется перенапряжением разряда ионов примеси. [c.246]

В 1953 г. Шалламах на основе анализа экспериментальных данных пришел к выводу, что природа трения резины представляет собой молекулярно-кинетический активационный переход кинетических единиц через барьер, имеющий место и в других процессах, например в вязком течении, диффузии, ионной проводимости и т. д. Эмпирическая формула Шалламаха для скорости скольжения резины относительно твердой подложки имеет следующий вид [c.367]

При рассмотрении влияния диффузии на скорость химической реакции мы исходили из предположения о фиковоком характере диффузии. В то.м случае, когда межмолекулярными взаимодействиями пренебречь нельзя (например, в реакциях ионного типа), вместо уравнения (12.11) необходимо иопользовать уравнение Дебая [c.266]

В соответствии с первым законом диффузии Фика (1885 г.) количество вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу поверхности, пропорционально градиенту концентрации г = —0 -дС 1дх, где О,-— коэффициент диффузии ионов 1. Из сравнения двух последних уравнений для /,- видно, что /),= В то же время движение ионов со скоростью гу в электрическом поле с напряженностью Е определяется подвижностью ионов иг = Ш 1Е. Таким образом, движущая сила I для 1 моля ПОПОВ с зарядом 2, в поле Е равна 1 = 2гРЕ. Отсюда х0 ггРЕ=щ1г Р. Сравнение этих выражений показывает, что Ь1 = иг1ггР, т. е. между подвижностью и коэффициентом диффузии существует следующее соотнощение (В. Нернст, 1888 г.) [c.329]

В гальванических элементах не только на границах раздела металл — раствор его соли, но и на границах между растворами, отличающимися концентрацией (активностью) или природой растворенного вещества, возникают потенциалы. Последние получили название диффузионных потенциалов. Причины их возникновения заключаются в неодинаковой подвижиости ионов в растворе, а также в неодинаковой скорости диффузии ионов (О пыт 58). При демонстрации этого опыта необходимо остановиться на способах устранения диффузионных [c.121]