Водород на меди

В качестве примера можно указать на коррозию цинка, содержащего небольшие примеси н<елеза илн меди, в соляной или в разбавленной серной кислотах. При содержании в цинке сотых долей процента какого-либо из этнх металлов скорость взаимодействия его с указанными кислотами в сотни раз выше, чем в случае цинка, подвергшегося специальной очистке. Это объясняется тем, что перенапряжение выделения водорода на меди и на железе нн) .е, чем на цин ке, а лимитирующей стадией (см. 61) реакции [c.556]

Наблюдается ли выделение водорода на меди Вращая ручки 4 и 4 ввести медь в контакт с цинком. Объяснить выделение водорода на, меди в этом случае. Составить схему работы образовавшейся гальванической пары. Как повлиял контакт с медью на скорость коррозии цинка [c.135]

Включения инородного металла очень малы. Такие включения практически не изменяют величину потенциала основного металла в данном растворе. В этом сл чае ускорение коррозии может наблюдаться, если перенапряжение окислительной полуреакции на металле включения меньше, чем на основном металле. В качестве примера можно указать на коррозию цинка, содержащего небольшие примеси железа или меди, в соляной или в разбавленной серной кислотах (рис. 38.6). При содержании в цинке сотых долей процента какого-либо из этих металлов скорость взаимодействия его с указанными кислотами в сотни раз выше, чем в случае цинка, подвергшегося специальной очистке. Это объясняется тем, что перенапряжение выделения водорода на меди и на железе ниже, чем на цинке, а лимитирующей стадией реакции [c.688]

Существуют факты, которые указывают на важную роль свободных и слабо связанных электронов катализатора в каталитической реакции. К их числу можно отнести высокие каталитические свойства переходных металлов, обладающих незавершённой -оболочкой и возможностью перехода электронов в другую электронную оболочку каталитическую активность полупроводников, электроны которых могут осуществлять переходы между уровнями заполненной и свободной зоны и уровнями примесей наблюдающийся в некоторых случаях параллелизм между каталитическими свойствами и такими свойствами веществ, как электрическая проводимость и работа выхода электрона и т. п. Влияние работы выхода электрона на каталитическую активность иллюстрирует разложение пероксида водорода на меди или никеле. Одна из стадий этой реакции состоит в диссоциации молекулы пероксида водорода [c.360]

Задача 5. Изучение кинетических закономерностей выделения водорода на меди методом фарадеевского импеданса [c.222]

Для определения параметров электрохимического процесса обычно используют импедансные измерения при равновесном потенциале. Однако из-за малой величины тока обмена водорода на меди равновесный потенциал водородного электрода на меди реализуется недостаточно надежно. В связи с этим предлагается получить значение сопротивления реакции, соответствующее равновесному потенциалу, посредством экстраполяции значений сопротивления реакции, полученных из импедансных измерений при достаточно больших катодных перенапряжениях, к равновесному для данной концентрации кислоты потенциалу водорода. [c.224]

В сообщении [78] указывалось, что начальной стадией синтеза метанола из диоксида углерода и водорода на медь-цинк-хромовом катализаторе является адсорбция диоксида углерода и его диссоциация [c.70]

Предложен ряд теорий, объясняющих явление перенапряжения. Согласно наиболее принятой теории, перенапряжение водорода объясняется замедленностью разряда ионов водорода вследствие их гидратации и других причин. Перенапряжение водорода и других газов зависит от природы электрода, состояния поверхности электрода, плотности тока, температуры. Повышение плотности тока значительно увеличивает перенапряжение. Так, при плотности тока 0,1 A м перенапряжение водорода на меди составляет —0,85 В при плотности тока 0,01 А/см — только —0,58 В. Перенапряжение кислорода на гладком платиновом аноде составляет в кислой среде +0,4 В при плотности тока 0,01 А/см , в щелочной среде+1,4 В. [c.134]

Фиг. 8. Адсорбция водорода на меди, восстановленной при 140° (Бентон).

Уорд [469] изучил изотермы адсорбции водорода на меди, восстановленной, при 150° С (фиг. 26, кривая 7), и на меди после последующего спекания при 200° С (кривая 2). Последняя кривая показывает снижение адсорбционной способности примерно на 30%. [c.301]

В том случае, когда напряжение источника превышает потенциал осаждения нескольких компонентов, возникает проблема соосаждения. Если вторым компонентом является водород, то соосаждения не происходит выделение газа может влиять только на физические свойства осадка. Более того, выделение водорода может способствовать разделению. Например, при определении меди в латуни медь полностью отделяется от цинка при pH <5. Из рис. 13.7 следует, что медь осаждается из 0,1 М раствора, когда Ек имеет более положительное значение, чем -f0,31 В. Если концентрация кислоты также равна 0,1 М, то выделение водорода начинается при к=—0,66, т. е. при более положительном значении, чем для цинка. Однако между линиями, соответствующими выделению меди и водорода на меди (см. рис. 13.7), расположены линии многих элементов, например В1, РЬ и 5п, а ниже линии меди — линии Ад, Аи и т. д. Все эти элементы могут мешать определению меди. Некоторые из мешающих элементов можно отделить при помощи химических методов, другие — электрохимическим способом. Свинец, например, осаждают на аноде из азотнокислого раствора в виде РЬОг. [c.427]

Медь хемосорбирует водород с заметной скоростью лишь при высоких температурах (выше 400°). В соответствии с этим очень мала и удельная каталитическая активность меди в отношении реакции обмена атомами водорода. Интересно отметить, что энергия активации адсорбции водорода на меди составляет 20 ккал/моль [23], что довольно близко к найденной нами величине энергии активации реакции обмена. [c.74]

При помощи специальной аппаратуры электролиз может быть осуществлен и под микроскопом. Вопрос о том, какое количество металла надо иметь в растворе, чтобы выделить его электролитическим путем, можно решить при помощи уравнения Нернста. Расчет для ионов меди дает следующее. Потенциал выделения меди из нормального раствора составляет 0,34 в. Ввиду того, что-перенапряжение водорода на меди составляет 0,23 в, т. е. его потенциал выделения равен —0,23, до этой величины и можно доводить потенциал катода. При таком потенциале концентрация ионов меди в растворе, вычисляемая по формуле Нернста, равна [c.62]

В пробирку с 4—5 мл 2н. раствора серной кислоты поместить кусочек цинка. Выделяется ли водород на поверхности цинка Погрузить в раствор кислоты, не касаясь цинка, медную проволоку, впаянную в стеклянную трубку, и убедиться в том, что водород на меди не выделяется. Погрузить медную проволоку глубже, приводя ее в соприкосновение с цинком. [c.100]

Процесс получения фосфатного покрытия можно интенсифицировать, добавляя в раствор для фосфатирования ионы меди, так как произойдет контактное ее осаждение на катодных участках образца и ускорится катодный процесс вследствие более низкого перенапряжения водорода на меди. Однако последую- [c.186]

Если чистый цинк соединить с медью и погрузить оба металла в разбавленную кислоту так, чтобы образовать коротко-замкнутый простой гальванический элемент, то скорость растворения цинка значительно возрастет исследование этой системы, однако, показывает, что водород вместо того, чтобы выделяться на цинке, выделяется на меди. Тем не менее растворяется не медь, а цинк. Менее благородный металл, т. е. цинк, образует анод этого гальванического элемента цинк в виде ионов переходит в раствор, в то время как ионы водорода разряжаются, образуя газообразный водород на более благородном металле, т. е. на меди, которая является в этой цепи катодом. Поскольку перенапряжение водорода на меди составляет лишь около 0,2 в, тогда как на цинке оно достигает 0,7 в, выделение водорода идет легко, н цинк быстро растворяется. [c.661]

Повышение последней уменьшает перенапряжение. Наоборот, с увеличением плотности тока оно увеличивается. Так, при плотности тока 0,1 а см перенапряжение водорода на меди составляет 0,85 в, тогда как при 0,01 а/см оно равно 0,58 в. [c.515]

Этот процесс протекает быстро, поскольку перенапряжение выделения водорода на меди невелико. [c.523]

Образовавшиеся пары воды ослабляют связь между кристаллитами, что приводит к хрупкости, созданию внутреннего давления и к дальнейшему растрескиванию металла. Аналогичное действие оказывает водород на медь и ее сплавы при температуре выше 400 °С [c.33]

Кроме природы металла и состояния его поверхности перенапряжение зависит также от плотности тока и температуры. По-иышение температуры уменьшает перенапряжение. Наоборот, с увеличением плотности тока оно увеличивается. Так, при плотности тока 0,1 а см перенапряжение водорода на меди составляет —0,85 в, тогда как при 0,01 а см оно равно —0,58 в. [c.430]

Потенциал пары 2Н+/Н2 при [Н+] = 1 равен нулю. Но поскольку в процессе электролиза катод окажется покрытым слоем меди, нужно учесть перенапряжение водорода на меди. Это перенапряжение равно —0,58 в (при плотности тока 0,01 aj M ). Таким образом, выделению водорода соответствует потенциал катода, равный —0,58 в, а выделению меди потенциал -f0,31 в. Следовательно, кислая среда не будет мешать выделению меди на катоде. Водород может начать выделяться только тогда, когда концентрация Си +-ионов понизится до величины, соответствующей потенциалу —0,58 в. Величину этой концентрации легко найти из уравнения [c.434]

Наблюдается ли выделение водорода на меди Погрузите медную проволоку глубже, так чтобы она контактировала с цинком. Объясните выделение водорода на меди в этом случае. Составьте схему действия образовавшейся гальванопары. Как повлиял контакт с медью на коррозию цинка [c.171]

Трудность при использовании таких вентильных электродов может заключаться в осуществлении обратной диффузии продуктов реакции через мелкие поры неактивного запорного слоя 3, что необходимо для нормальной работы электрода. Работа вентильных электродов в этом отношении исследовалась на примере каталитического дегидрирования этилового спирта [7], Для этой цели были изготовлены плоские вентильные электроды, которые в противоположность электроду, изображенному на фиг. 105, имели два одинаковых мелкопористых каталитически неактивных запорных слоя (медные ДСК-слой), с обеих сторон закрывавших крупнопористый каталитически активный рабочий слой Р (никелевый ДСК-слой). По краям электроды были впрессованы в полиэтилен. Смесь щелочи и этилового спирта проникала через поры запорных слоев, и спирт в рабочем слое Р дегидрировался с выделением водорода. По мере роста давления газа раствор вытеснялся из рабочего слоя и реакция дегидрирования прекращалась. Заметного выделения водорода на запорных слоях не происходило, ибо минимальное перенапряжение водорода на меди достаточно велико. После этектро-химического растворения получившегося водорода вновь начиналось дегидрирование этилового спирта. [c.306]

Уорд [97], исследовавший адсорбцию водорода на меди, считает, что медленная обратимая адсорбция обязана решетке или интергранулярной диффузии. Бентон и Уайт [6] и Тейлор показали, что при низких температурах адсорбция на катализаторе, состоящем из металла или окиси металла, достигает равновесия в течение 5 минут. Для диффузии газов внутрь катализатора при низких температурах можно быстро достигизо-ь равновесия, но для повышенных темг-ператур диффузия не изучена. Однако эти исследователи полагают, что при низких температурах адсорбция ограничена наружной поверхностью и большими капиллярами, между тем как при высоких температурах вследствие увеличения подвижности молекул на поверхности диффузия происходит и в интергранулярных пространствах. Они также утверждают, что при очень низких температурах адсорбция не может считаться мгновенным процессом, хотя при высоких температурах она проходит мгновенно. [c.142]

Несколько похож вывод, сделанный Бибом [8] при исследовании величины интегральных и дифференциальных теплот адсорбции водорода для активных и отравленных образцов медного и никелевого катализаторов. Он указывает, что каталитическая поверхность содержит атомы меди с разными уровнями энергии и что атомы с наиболее высоким уровнем первыми адсорбируют приближающиеся газовые молекулы, между тем как другие точки с более низким уровнем энергии не в состоянии адсорбировать и не могут изменить электронные конфигурации реагентов настолько, чтобы они были способны соединиться. Поэтому взгляд Биба совпадал с теорией, что точки с наивысшей степенью ненасыщенности на металлической поверхности являются местами каталитической активности. Биб нашел также, что интегральная величина теплоты адсорбции приблизительно на 20% выше для отравленного (окисью углерода) катализатора, чем для активного образца. Эффект отравления, повидимому, явился доказательством, что точки на поверхности меди, лишенные адсорбционной способности, не были точками с высоким уровнем энергии. Тейлор и Кистяковский [141] предполагали, что лишь часть поверхностных атомов, именно атомы в высшей степени ненасыщенные, активируют адсорбированные газовые молекулы, как это показали измерения зависимости теплоты адсорбции от степени насыщения поверхности. Они отметили, что процесс эндотермичен для 1) водо рода на активной меди 2) водорода на меди, отравленной кислородом, и 3) окиси углерода на активной меди. Три различные полученные ими кривые рассматривались как логическое следствие указанной выше теории. Тейлору и Кистя-ковскому казалось, что места на поверхности катализатора, имеющие большие теплоты адсорбции, обладают большей химической активностью. Тейлор [132] предполагал, что энергия активации постоянна, и пришел к заключению на основании теплот адсорбции, что лишь часть поверхности, соответствующая активным местам, которые адсорбировали первые 4 см газа, имеет значение для скорости реакции. Было установлено, что скорость реакции уменьшалась, до 28% от нормальной, когда яд покрывал поверхность, которая в других случаях была покрыта первым куб. сантиметром газа. Пиз установил, что 0,2 сл окиси углерода понизили скорость гидрогенизации этилена на меди при 0° С. [c.153]

Если и дальше повышать потенциал, то при некотором его значении на катоде начнет выделяться водород. Значение это можно найти из (XI. 13), если иметь в виду, что потенциал разложения воды не зависит от концентрации кислоты, т.е. Еа—Е й= 1,23В. Так как платиновый электрод уже покрыт слоем меди, он фактически превращается в медный электрод и поэтому за т) нужно принять перенайряжение водорода на меди. Как видно из табл. XI. 1, при 0,01 А/см оно равно 075 В поэтому потенциал разложения воды в этих условиях таков , [c.311]

Сходное положение было до недавнего времени с экспоненпиальными распределениями по значениям Е. Для очень многих случаев легко показать, что кинетические изотермы, снятые в диапазоне двух порядков величины по вре.мени, хорошо укладывались в параболическое уравнение. Упомянем адсорбцию водорода на меди по данным Уорда, этилена на меди —по данным Ставели, окиси углерода на хромите меди—по Фрезеру и Альберту и т. д. Ряд примеров приведен в нашей монографии. Однако большое число неоднозначных данных не заменяет небольшого числа данных, не допускающих двусмысленности в истолковании. [c.111]

Аналогичные расхождения наблюдаются и для других катализаторов. Наряду с постоянными значениями дифференциальных теплот адсорбции водорода на меди, полученных Мэкстедом , Уардом и Бибом можно провести исследования, обнаружившие сильное изменение теплот адсорб- [c.436]

Изучая адсорбцию водорода на меди, Уорд [37] нашел, что при 0° протекает очень быстрая адсорбция, теплота которой составляет 10 ккал1моль, т. е. наблюдается химическая адсорбция с весьма низкой энергией активации. Затем наступает медленное поглощение водорода, которое представляет собою образование поверхностного твердого раствора. Следовательно, медленный процесс, на который указывал Тэйлор как на процесс активированной адсорбции, может в действительности оказаться физической адсорбцией, тогда каж собственно химическая адсорбция может осуществляться с очень большой скоростью и при низкой тем пературе. Последнее утверждение впоследствии было подкреголено другими работами и таким образом оказалось не единичным (см. [24, 25]). [c.147]

Кроме таких пограничных случаев, как адсорбция азота окисью хрома, теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции и хемосорбции обычно легко различимы. Дальнейшие интересные примеры были найдены в случае теплот адсорбции водорода на различных металлических и окисных катализаторах. Для теплоты физической адсорбции водорода на меди Бентон [ з] получил 1000 кал моль (изостеротеская теплота) для теплоты хемосорбции Биб[ ] измерил величины между 11500 и 13300 кал моль, Тейлор и Кистяковский[ ] получили величины порядка 20 ООО кал моль (калориметрически). Для теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции азота на железе Бентон [ з] получил 1600 кал]моль, Эммет и Гаркнес [ ] 2000 кал моль, хемо- [c.313]

Перенапряжение. Исследование перенапряжения дает доиолни-тельные данные, подтверждающие значение электронной структуры при катализе на металлах. Гиммлер [97] нашел, что перенапряжение на медном электроде увеличивается при сплавлении металла с элементами более высокой валентности. По мере того как увеличивается отношение электрон/атом в а-фазе, т. е. по мере заполнения зоны Бриллюэна, увеличивается и перенапряжение. Трехвалентные металлы А1 и 1п оказывают в два раза больший эффект, чем двухвалентный цинк. Исследования последних лет, по-видимому, позволяют сделать вывод о том, что медленной стадией процесса выделения водорода на металлических электродах является образование хемосорбированных атомов водорода [98]. Таким образом, вполне вероятно, что имеется связь между эффектом Гиммлера и хемосорбцией водорода. Хемосорбция водорода на меди, которая вообще протекает с трудом, становится еще более затрудненной, когда заполняются энергетические уровни в зоне Бриллюэна. Бокрис [99] отметил, что перенапряжение водорода на металле тем больше, чем ниже работа выхода этого металла. Этот факт становится понятным, если исходить из современных представлений, согласно которым переход электрона на уровень Ферми при образовании ковалентной связи Ме—Н происходит легче, если работа выхода велика (см. стр. 496). Указанную связь между перенапряжением и работой выхода ранее использовали в качестве доказательства лимитирующей роли десорбции водорода. Это положение противоречит новым экспериментальным данным, однако приведенные выше соображения позволяют устранить эту трудность. Бургере и Браберс [100] недавно показали, что скорость катодного восстановления ферри- [c.522]

Из ЭТИХ данных примечательно гораздо более сильное отрицательное де1ктвие меди, чем железа (или кремния) несмотря на то, что медь при исследованных количествах входит в твердый раствор, а железо дает интерметаллическое соединение Р еМз, и перенапряжение водорода на меди больше, чем на >1 елезе. Это несомненно должно быть объяснено более положительным равновесным потенциалом меди и возможностью вторичного выделения ионов меди из раствора на поверхности алюминия. [c.261]

Н. Пентлэнд, Дж. Бокрис и Е. Шелдон [164], изучая выделение водорода на меди, золоте, молибдене, палладии, родии и железе в ультрачистых растворах, нашли, что для этих металлов в кислых растворах скорость определяющей стадией является электрохимическая десорбция (2.2), а в щелочных растворах скорость определяется реакцией разряда. Авторы указывают, что эти выводы становятся неприменимыми при наличии следов загрязнений. [c.49]

В то же время Булевич и Зугдан [583], изучая рекомбинацию водорода на меди, установили существование гидрида и определили теплоту его образования. [c.144]

Даниэль (1790—1845) развил представление о том, что при ионизации солей кислород ных кислот получается ион металла и ион, содержащий кислотную группу, и что последний при разряде на платиновом. аноде образует кислоту и кислород. Гальванический элемент, предложенный Даниэлем в 1835 г., состоял из цинка и меди,погруженных первоначально в раствор серной кислоты впоследствии медный электрод был погпужен им в раствор медного купороса, отделенный пористой глиняной перегородкой от шн<а такой прием устранял выделение водорода на меди, т. е, поляризацию положительного электрода, и увеличивал [c.12]