Распределение тока предельное

В большинстве случаев при катодной защите с использованием наложенного тока или протекторов целесообразно одновременно применять и различные изоляционные покрытия. Такое совмещение сейчас общепринято. Распределение тока на трубопроводах с покрытиями много лучше, чем на непокрытых общий ток и необходимое число анодов меньше, а участок трубопровода, защищаемый одним анодом, намного больше. Так как земля в целом представляет собой хороший проводник электрического тока, а сопротивление грунта локализовано только в области, примыкающей к трубопроводу или электродам, то с помощью одного магниевого анода можно защищать до 8 км трубопровода с покрытием. Для непокрытого трубопровода соответствующее расстояние составляет 30 м. При применении наложенного тока с повышенным напряжением один анод может защищать до 80 км трубопровода с покрытием. Предельная длина участка трубы, защищаемого одним анодом, определяется не сопротивлением грунта, а собственным сопротивлением металлического трубопровода. [c.221]

Предельная плотность тока однородна на поверхности вращающегося диска даже при наличии значительных омических падений напряжения в растворе вблизи диска. Однако при токах, меньших предельного, на периферии диска плотность может стать значительно большей, чем в центре, поскольку края диска значительно более доступны вследствие омического падения напряжения в растворе. Неравномерное распределение тока может приводить к значительным ошибкам в кинетических исследованиях, особенно при сравнительно низкой проводимости электролита и большом токе обмена [405], [c.180]

Менее плотная жидкость вблизи катода потечет вверх, более плотная жидкость вблизи анода потечет вниз. Результирующая картина линий тока показана на рис. 11-1. Предельный ток, соответствующий нулевой концентрации ионов меди вблизи поверхности катода, по-, прежнему будет иметься в этой системе. Соответствующее распределение тока на катоде будет теперь неоднородным, причем ток повышен около дна и уменьшается вверх по катоду по мере истощения раствора при его течении вдоль поверхности электрода. [c.34]

Применение фундаментальных законов преследует две основные цели. Во-первых, существуют системы, в которых можно пренебречь омическим падением потенциала. При этом распределение тока определяется на основе тех же принципов, что и распределение тепла или массоперенос в неэлектролитической системе. К ним обычно относятся системы с избытком фонового электролита, работающие в режиме предельного тока. Это связано с тем, что при допредельных токах, как правило, нельзя [c.331]

Во-вторых, при токах, малых по сравнению с предельным, можно пренебречь концентрационными изменениями вблизи электродов. Тогда распределение тока определяется омическим падением потенциала в растворе и электродными перенапряжениями. Математически это означает, что потенциал удовлетворяет уравнению Лапласа, и здесь применимы многие результаты теории потенциала, развитой в электростатике, гидродинамике идеальных жидкостей и теории стационарной теплопроводности в твердых телах. Эти вопросы мы будем рассматривать как задачи теории потенциала, которые излагаются в гл. 18. Кинетика электродных процессов дает граничные условия, обычно не совпадающие с теми, которые можно встретить в прочих приложениях теории потенциала. [c.332]

В части Г дан обзор существующих работ по распределению тока и массопереносу в электрохимических системах, причем особо анализируется место каждого исследования между двумя предельными случаями — теорией конвективной диффузии и теорией потенциала. Эта схема аналогична использованной Вагнером [1] при обсуждении предмета электрохимической технологии. В большинстве других работ либо рассматриваются предельные случаи, либо учитываются явления, которыми пренебрегали при анализе предельных случаев. [c.332]

В этом случае графическое построение распределения тока становится громоздким. Поэтому в качестве меры неоднородности мы выберем отношение плотности тока в центре диска к средней плотности тока. Это отношение равно 1 при однородном распределении и 0,5 при предельно неоднородном первичном распределении. [c.383]

Однородное распределение тока возникает в предельном случае, когда потенциал изменяется в растворе вблизи диска. Максимальная разность потенциалов между центром диска и его краем равна [c.384]

В гл. 17 рассматривались задачи конвективной диффузии. Большинство из них относилось к случаю предельного тока и избытка фонового электролита. Сравнительно простая задача получается и тогда, когда поддерживается предельное значение тока, а концентрация фонового электролита уменьшена по сравнению с концентрацией реагирующих ионов. Поскольку ток имеет предельное значение, омическим падением потенциала в растворе по-прежнему можно пренебречь и распределение тока определяется массопереносом в диффузионном слое. Наличие электрического поля в диффузионном слое может привести к увеличению или уменьшению предельного тока, обусловленному. миграцией реагирующих ионов. [c.388]

В этом определении фигурируют диффузионный слой вблизи электрода, где происходят концентрационные изменения, и глубина раствора, где концентрации постоянны. Омическое падение потенциала вычитается из измеряемой величины, так что концентрационное перенапряжение не зависит от положения электрода сравнения в глубине раствора. Отметим, что вычитаемое омическое падение потенциала относится не к реальному раствору с переменными концентрациями, а к воображаемому раствору с постоянными концентрациями при том же распределении тока. Это позволяет рассчитать вычитаемое напряжение путем решения уравнения Лапласа, проанализированного в гл. 18. Тем самым удается избежать строгого рассмотрения концентрационных изменений вблизи электрода, которые делают уравнение Лапласа непригодным в этой области. Как это происходит, мы увидим в следующей главе, где будут рассматриваться токи, составляющие заметную долю предельного тока. [c.416]

Хотя омическое падение потенциала в глубине раствора зна-чительно влияет на изменение полного перенапряжения вдоль поверхности электрода, миграция в диффузионном слое не оказывает решающего влияния на распределение тока. В случае предельного тока мы видели, что роль миграции сводится к изменению величины тока, но не его распределения. [c.428]

Рассмотрим распределение тока на вращающемся дисковом электроде [3, 5] (рис. 103-1), вмонтированном в еще больший диск из непроводящего материала. При этом оба диска вращаются в растворе электролита. Предполагается, что противоэлектрод находится достаточно далеко и что он не влияет на распределение тока на дисковом электроде. Вопрос о предельном токе рассматривался в разд. 103, 114 и 120. В этом случае ток распределен по поверхности электрода равномерно. Первичное и вторичное распределения тока обсуждались в разд. 116 и 117. [c.431]

Рис. 132-2. Распределение тока в режиме, близком к предельному. Кинетика

Распределение тока на вращающемся диске в области токов, меньших предельного. [c.81]

Нужно учитывать [36], что в общем случае равномерное распределение тока по поверхности вращающегося диска достигается лишь в области предельного диффузионного тока. При i < id плотность тока убывает от центра диска к его краю. Однако равномерное распределение тока можно получить и в этом случае, если увеличивать концентрацию индифферентного электролита в растворе, т. е. концентрацию ионов, не участвующих в реакциях на диске, но участвующих в переносе тока. [c.35]

Для подобного случая электроосаждения сплава, когда один из его компонентов осаждается при предельном токе, легко рассчитать распределение тока на разряд тех и других ионов. [c.180]

При проведении полярографических исследований в ряде случаев возникают затруднения, связанные с появлением на полярограммах максимумов, в области которых токи могут во много раз превышать диффузионный предельный ток, описываемый уравнением Ильковича. Полярографические максимумы вызываются тангенциальными движениями ртути вдоль поверхности капли, которые приводят в движение прилежащий слой раствора и обусловливают дополнительную подачу деполяризатора к электроду. Тангенциальные движения ртути возрастают с увеличением неравномерности распределения тока по поверхности ртутной капли, которое приводит к установлению разных потенциалов и значений поверхностного натяжения на различных участках капли. Появляющиеся при этом максимумы 1-го рода уменьшаются с повышением концентрации фонового электролита и уменьшением концентрации деполяризатора (это способствует уменьшению проходящего тока и омического падения напряжения в растворе, которое является одной из причин неравномерного распределения тока на капле). Тангенциальные движения ртути возникают и при быстром вытекании ртути из капилляра, когда поток ртути, отразившись от нижней части капли, начинает двигаться вдоль поверхности капли. Возникающие при этом максимумы 2-го рода устраняются при т 2 10 з г сек . [c.142]

При расстоянии между электродами, равном диаметру капилляра, конвективные вихри перекрываются (см. рис. 3.8,6) и происходит смена стационарно-диффузионного механизма переноса ртути на конвективно-диф-фузионный, которому соответствует резкий подъем тока на кривой /(/) (см. рис. 3.7). Дальнейшее повышение предельного тока при сближении ртутных менисков (1<й) обусловлено резким дополнительным возрастанием т], Да и VI, а также скорости перемешивания раствора, связанным с неравномерностью распределения тока на поверхности электрода при малых междуэлектродных промежутках. [c.81]

Для подобного случая электроосаждения сплава, когда один из его компонентов осаждается при предельном токе, легко рассчитать распределение тока на разряд тех и других ионов. Так как выделения водорода в данном случае не происходит вследствие высокого перенапряжения выделения его на кадмии и цинке, то весь ток идет на разряд ионов d+ и Zn+ , т. е. [c.8]

При учете более высоких членов ряда, дающего распределение концентрации в диффузионном слое, получается следующее выражение для предельного диффузионного тока, текущего на вращающийся дисковый электрод [c.170]

Условие (I) означает, что потенциал соответствует области предельного диффузионного тока. Согласно условию (II) при г га концентрация реагирующего вещества равна объемной концентрации. Наконец, в соответствии с условием (III) для любых г>Го в начальный момент концентрация реагирующего вещества равна объемной концентрации. Решение уравнения (37.1) при выполнении условий (I) — (III) позволяет найти распределение концентрации в зависимости от расстояния и времени [c.178]

Главный недостаток рассмотренного диода — невозможность одновременного интегрирования сигнала и считывания результата интегрирования измерения Дс можно проводить лишь спустя некоторое время после прохождения входного сигнала, когда установится равновесное распределение вещества в интегральном отсеке диода. Для устранения этого недостатка вводят дополнительный электрод из платиновой сетки — электрод считывания, превращая таким образом диод в триод (рис. 119, а). При помощи внешнего источника тока электроду считывания сообщают такой потенциал, чтобы в цепи считывания протекал предельный диффузионный ток. Тогда ток в цепи считывания равен [c.220]

Задача, следовательно, сводится к определению всех составляющих скорости движения ионов к электроду и особенно влияния перемешивания. Практически электролит перемешивается в результате естественной и искусственной конвекции. Естественная конвекция обусловлена главным образом неравномерным распределением температуры в растворе и газовыделением у электродов. Такая конвекция влияет на перенос ионов и на распределение плотности тока на электродах, но трудности ее расчета делают теоретические выводы в этом направлении весьма сомнительными. Поэтому с точки зрения теории и практики электрохимических исследований важно рассмотреть закономерности искусственной конвекции. При помощи искусственного перемешивания можно значительно увеличить скорость доставки реагирующих веществ к поверхности электродов и тем самым намного повысить предельную плотность тока, что необходимо при практическом осуществлении ряда технологических процессов. [c.278]

Пользуясь приведенными представлениями о движении жидкости, В. Г. Левич решил задачу для случая, когда катионы восстанавливаются именно на таком диске — катоде. При этом оказалось, что весь граничный слой раствора по концентрации может быть разбит на две области. В первой, простирающейся от катода в глубь раствора на расстояние б, концентрация меняется от Ск на электроде до Со. Как видно, этот слой (диффузный) значительно меньше толщины слоя бо, в котором меняется скорость движения жидкости относительно электрода, а концентрация не меняется и равна Со. Такое распределение концентраций в растворе очевидно, но В. Г. Левич его не постулирует, а приходит к нему на основании анализа законов гидродинамики и диффузии. Конечным выводом его теории явилось следующее уравнение для предельного тока [c.279]

Равномерное распределение тока по поверхности вращающегося диска достигается лищь в предельных условиях. При 1<1д плотность тока убывает от центра диска к его краю. Однако, если увеличить концентрацию фона (ионов, участвующих только в переносе тока), распределение тока будет равномерным. [c.75]

Описанные выше результаты относятся к процессам, проте-каюш.им при предельном токе, когда концентрация реагента на всей поверхности равна нулю. Большинство промышленных процессов протекает при токах, меньших предельного, и в этом случае кинетика поверхностной реакции j yш.e твeннo влияет на распределение тока. В настояш.ей главе, посвяш.енной задачам конвективного переноса, омическое падение потенциала не обсуждается. Таким образом, мы должны здесь принять, что омическое падение потенциала либо пренебрежимо мало, либо постоянно для всех частей рассматриваемого электрода. В последнем случае сумма поверхностного и концентрационного перенапряжений будет постоянной и распределение тока будет определяться из баланса этих перенапряжений. Концентрация и плотность тока на поверхности изменяются в зависимости от положения точки на электроде и должны устанавливаться такими, чтобы полное перенапряжение было постоянным. Более обш,ая задача, вклю-чаюш.ая омическое падение потенциала, будет рассмотрена в гл. 21. [c.364]

Изображенное на рис. 117-4 первичное распределение тока на дисковом электроде можно сравнить с однородным распределением, найденным в разд. 103 при конвективно-диффу-зионном контроле. Неоднородное омическое падение потенциала нарушает равнодоступность поверхности диска с точки зрения переноса вещества. Поляризация электрода повышает однородность распределения тока, однако степень неоднородности зависит от параметров б и /. Взаимодействие этих факторов рассматривается в гл. 21. На рис. 117-4 показано также распределение потенциала вблизи диска при однородном распределении тока [19] (см. также работу [24]). Эта кривая нормирована таким образом, чтобы ее удобно было сравнивать с величиной Фо4хго//=1 для первичного распределения тока. Ясно, что эти предельные случаи"однородного потенциала и однородной плотности тока несовместимы. [c.384]

Из данных, приведенных на рис. 13, видно, что распределение тока примерно одинаково во всех трех электролитах. Однако, в хлорид-фторидном электролите на ближнем к аноду конце катода достигается плотность тока, превышающая предельно допустимую, и на катоде образуется губчатая поверхность, вследствие чего интёрвал допустимых плотностей тока в этом растворе несколько уже, чем в борфтористоводородном и сернокислом электролитах. [c.203]

В условиях размерной ЭХО отверстий при протяженных межэлектродных зазорах особое значение преобретает вопрос о влиянии на распределение тока гидродинамики потока электролита в зазоре. Недостаточная скорость циркуляции электролита или нестабильность ее могут привести к полной пассивации отдельных участков отверстия или к созданию пробок на выходе из зазора, обусловленных предельным объемом газонаполнения [230]. [c.250]

На практике большой поляризуемости элек1рода эквивалентно такое его состояние, когда на поверхности имеется плотная пленка адсорбированных органических веществ, для прохождешш через которую ионам требуется большая энергия активации (см. раздел 6 этой главы). В этом случае нри достижении предельного тока разность к — и равна нулю, что означает равномерное распределение тока. [c.127]

Таким образом, качественно картина может быть охарактеризована следуюнлим образом если ток /. текущий через ячейку, мал по сравнению с предельным диффузионным током / р, то изменением концентрации токопроводящих ионов в ячейке можно пренебречь. Соответственно можно пренебречь концентрационным перенапряжением и считать, что приложенная к ячейке э. д. с. равна сумме омического падения поте1Щиала и химического перенапряжения. В этом случае диффузионные явления, описанные в 45, не играют существенной роли при прохождении тока через ячейку. Весь раствор можно характеризовать постоянной электропроводностью X, а распределение тока в растворе искать из решения чисто электрической задачи. [c.264]

Рассмотрим теперь электрод, выполненный в виде пластинки, поменхенной в ламинарный поток. Величина предельного тока определяется, очевидно, формулой (15,11). При необратимой реакции на поверхности пластинки задача о нахождении распределения тока становится весьма сложной. Если, однако, необратимая реакция имеет первый порядок по концентрации, как в рассмотренном выше случае разряда ионов водорода на амальгамированном электроде, граничное условие на поверхности пластинки приобретает вид линейного выражения (17,1). При этом задача о распределении тока по поверхргости пластинки в присутствии постороннего электролита идентична с разобранной в 17 задачей о конвективной диффузии ири смешанной кинетике. Распределение тока на поверхности электрода дается формулами (17,13) и (17,15). [c.301]

Для выяснения механизма электрополирования и определения его режимов при изучении пассивации, а также в других случаях важно определить предельную плотность тока. О достижении предельной плотности тока судят по скачку потенциала на вольт-амперной кривой. Однако в ряде случаев обнаружить скачок потенциала трудно. Поляризация анода осложняется многими трудноучитываемыми факторами, вызывающими невоспроизводи-мость результатов. Так, неравномерность распределения тока на поверхности электрода, обусловленная различием форм и размеров электродов и электролизера, а также различием режимов перемешивания электролита, приводит к тому, что измеряемые величины плотности тока и потенциала являются усредненными. Даже у электрода с равнодоступной поверхностью (дисковый вращающийся электрод) вследствие неравномерности электрического поля потенциал в центре и у края неодинаков. [c.5]

Интегрирование уравнений (3.12) и (3.14) при соответствующих граничных условиях дает многие практически важные величины, а именно распределение плотности тока предельный ток, который соответствует максималыюй скорости электрохимической реакции состав раствора у поверхности электрода, что имеет большое значение для процессов электрокристаллизации. [c.23]

С гидродинамической точки зрения такой тип неоднородности для изучения общих закономерностей фильтрации несмешивающихся жидкостей можно свести к двум видам к однородному иласгу, если указанные неоднородные участки хаотично разбросаны ио всей площади или ио толщине пласта, и,к слоистому, если эти участки ориентированы таким образом, что образуют как бы несколько непрерывных каналов разных фильтрационных свойств. В первом случае влияние местной неоднородности на интегральные показатели заводнения должно быть сведено до минимума, учитывая неизмеримо большие размеры месторождения и расстояния между нагнетательными и добывающими скважинами. Во втором же случае основные, особенности заводнения можно определить на, моделях слоистых пород. Однако при постановке опытов на образцах породы с равномерно распределенными участками различной проницаемости нельзя пользоваться предельными величина,ми условий моделирования, рекомендованными в работе Д. А. Эфроса, поскольку они установлены для микронеоднородных пластов, в которых формирование-зоны активного капиллярного проявления (стабилизированной зоны) обусловлено различием поровых каналов. Физическая сущность условий приближенного моделирования, предложенных Д. А. Эфросо,м, в основном сводится к тому, чтобы при заданном градиенте давления свести отношение длины зоны капиллярного обмена к длине модели до пренебрежимо малого значения, ири которо,м стабилизированная зона практически перестает оказывать влияние на показатели заводнения. Это основное положение-приближенного моделирования должно оставаться в силе и при постановке опытов на моделях с другими видa и неоднородности и, в частности, на образцах породы с локальной неоднородностью. Но для нород с таким типом неоднородности необходимо-определить предельные значения критериев гидродинамического подобия, принимая при это,м в качестве характерного параметра пористой среды не средний размер пор, а средний размер неоднородных участков, слагающих исследуемый пласт. Аналогичные рассуждения справедливы также для пород с локальной неоднородностью, которые можно с гидродинамической точки зрения трансформировать в трубки тока, простирающиеся от линии нагнетания до линии отбора жидкости. [c.108]

Предположим, что потенциал электрода поддерживается постоянным = onst. В уравнение (36.1) потенциал в явном виде не входит. Однако он однозначно связан с концентрацией реагирующего вещества у поверхности. Поэтому постоянство потенциала означает, что d= = onst. Пусть в некоторый момент времени t—Q электроду сообщен потенциал, при котором достигается предельный ток диффузии. При этом концентрация реагирующих частиц вблизи поверхности мгновенно упадет до нуля и начнется диффузия этих частиц из объема раствора к поверхности. При х>0 концентрация зависит от времени. Чтобы найти распределение концентрации с х, i), необходимо решить уравнение (36.1) при следующих начальных и граничных условиях [c.175]

В 1956 г. Д. Грегори и А. Риддифорд учли более высокие члены ряда, дающего распределение концентрации в диффузионном слое, и в результате получили следующее выражение для предельного диффузионного тока, текущего на вращающийся дисковый электрод [c.181]