Восстановление растворенного кислорода металла

Электронообменные иониты можно перевести в восстановленную форму действием дитионита натрия или в окисленную действием пероксида водорода. В восстановленной форме их применяют для удаления кислорода, пероксидов и галогенов из водных и других растворов. Ионы обратимой редокс-системы можно также количественно восстанавливать и затем определять методами окислительно-восстановительного титрования. Другие области использования электронообменных смол выделение из растворов благородных металлов (золота, серебра), [c.252]

Металл сожжен в кислороде с образованием 2,32 г оксида, для восстановления которого до металла необходимо затратить 0,896 л (н. у.) оксида углерода (II). Восстановленный металл растворили в разбавленной серной кислоте, полученный раствор давал темно-синий осадок с красной кровяной солью Kg[Fe( N)g]. Определите формулу оксида. Напишите уравнения всех протекающих реакций. [c.248]

При питтинговой коррозии основное коррозионное разрушение локализуется на отдельных небольших участках металла (магний, алюминий, железо, никель, титан и др.) и протекает с большой скоростью, что может приводить к сквозной точечной коррозии металла. Питтинговая коррозия наблюдается, обычно, когда основной металл находится в пассивном состоянии. Ионы-активаторы (СГ, Вг , I") адсорбируются в основном на участках поверхности, где плеяка оксида несовершенна (металлические или неметаллические включения, искажающие или нарушающие кристаллическую структуру оксида) [22]. Анионы частично замещают кислород в оксиде и образуют хорошо растворимые поверхностные комплексные ионы. Пассивная пленка нарушается, и металл начинает непосредственно контактировать с раствором. Потенциал металла на этих участках имеет более отрицательное значение, чем потенциал основного металла, покрытого оксидной пленкой, что приводит к возникновению локальных токов. Если пассивная пленка не обладает большим омическим сопротивлением, то система заполяризовывается и на участках питтингообразования в основном протекает интенсивно анодный процесс, а катодный процесс восстановления окислителя идет на пассивной поверхности металла. При этом миграция анионов-активаторов идет в основном к участкам питтингообразования. [c.38]

Однако коррозия не всегда протекает равномерно. При местной коррозии анодный и катодный участки могут различаться визуально, однако определить с помощью амперметра скорость передачи заряда невозможно. Контактная коррозия является исключением из этого правила например, можно было бы изучить влияние меди на коррозию цинка в растворе хлорида хлористого натрия, содержащего кислород, соединив два металла через амперметр с нулевым сопротивлением и измерив /гальв, причем гальванический ток течет от цинка к меди. Несмотря на то, что этот элемент был бы подобен элементу Даниеля, катодная реакция заключалась бы в восстановлении растворенного кислорода до ионов гидроксила, а ие ионов меди до меди. [c.28]

Для протекания этой реакции на катодном участке должен одновременно происходить процесс восстановления, заключающийся приобретении электронов. При катодной реакции поглощаются электроны, поставляемые в процессе окисления. Анодная реакция не сможет протекать, если эти эле троны не будут поглощаться. Восстановление растворенного кислорода и выделение газообразного водорода в результате восстановления ионов водорода (в частности, из кислых растворов) относятся к двум самым обычным реакциям, протекающим при коррозии металлов в водных средах. Эти реакции могут быть представлены в виде [c.58]

ДОВ заключается в том, что при положительных значениях потенциала исключается восстановление ионов многих металлов, могущих присутствовать в растворе, и устраняется влияние растворенного кислорода, который также не может восстанавливаться при потенциалах более положительных, чем +0,65 (НВЭ). [c.22]

Реакции осаждения металла полезны в таких процессах, как гальваностегия и регенерация травильных растворов. Реакции восстановления газообразного кислорода важны в топливных элементах. Реакции, в которых на катоде выделяется водород без изменения состава электрода, обычно наблюдаются в электромембранных процессах. Катод при этом почти не изнашивается, и практически лк>-бой проводник, совместимый с остальной частью системы, может быть использован в качестве катода. Обычно катод изготавливают из углеродистой стали. [c.59]

Определение восстановителей с использованием реакции железа (П1). Многие металлы могут быть легко восстановлены до низшей валентности при пропускании их соединений через соответствующий редуктор, однако титрование их затруднено в связи с крайне большой чувствительностью восстановленного раствора к окислительному действию воздуха. В этом случае вместо удаления растворенного кислорода из раствора титранта, требующего очень строгого выполнения, часто можно использовать простой метод пропускания восстановленного раствора [c.409]

При определении больших содержаний титана находят применение титриметрические методы, основанные обычно на восстановлении Ti (IV) в ТЛ (III) с последующим титрованием его окислителями. Низкое значение нормального окислительно-восстановительного потенциала системы Ti (III)/Ti (IV), равное 0,04 в [82], обусловливает применение сильных восстановителей металлического цинка, кадмия, алюминия, железа, амальгам металлов. Титрование Ti (III) проводят перманганатом калия [83], бихроматом калия [84], ванадатом аммония [85], сульфатом ванадила [86], сульфатом церия [87], сульфатом железа (III) [88] в присутствии роданида калия [89—94], дифениламина [95], вольфрамата натрия [90], фенилантраниловой кислоты и других индикаторов [71] или потенциометрическим способом [91]. Для предотвращения окисления Ti (III) кислородом воздуха восстановленный раствор титана титруют в атмосфере СО2 или в присутствии трехвалентного железа раствором окислителя [92, 96]. Введение в раствор комплексообразующих веществ (сульфаты, ацетаты, фториды) увеличивает потенциал системы Ti (III)/Ti (IV) до 0,1—0,4 в и позволяет проводить определение более точно и надежно без применения инертного газа [93]. [c.59]

К концу продувки металл в конверторе содержит некоторое количество закиси железа FeO. Этот окисел довольно хорошо растворяется в стали и сильно понижает ее качество (она становится хрупкой и красноломкой). Закись железа из стали удаляют восстановлением FeO до металла. Этот процесс носит название раскисления стали. В качестве раскислителей применяют марганец, кремний и алюминий, как элементы, проявляющие большее сродство к кислороду, чем железо. Раскислители в виде сплава в раскаленном состоянии вводят в конвертор через горловину. [c.384]

Другие пути протекания процессов электроокисления и электровосстановления, Три рассмотренных варианта не исчерпывают всех возможных путей протекания окислительно-восстановительных реакций. В роли восстановительных или окислительных агентов могут выступать также находящиеся в растворе ионы металлов. В этом случае электродный процесс сводится к окислению (или восстановлению) ионов металлов переменной валентности, которые затем восстанавливают (или окисляют) органическое соединение. В качестве примера можно указать на электроокисление суспензии антрацена. При проведении электролиза такой суспензии почти весь ток на аноде расходуется на выделение кислорода. Если, однако, добавить к ней небольшое количество солей церия, хрома или марганца, то на аноде наряду с кислородом образуется также антра-хинон. Реакция идет, по-видимому, следующим образом ионы металла, например церия, окисляются на аноде [c.408]

Из табл. И-1 следует, что новая стальная труба, вмонтированная в затронутый ранее коррозией стальной трубопровод, будет подвергаться ускоренной коррозии. Чугунная графитизирован-ная труба в контакте со стальными трубами будет играть роль более благородного металла почти не растворяясь, но обеспечивая на своей поверхности восстановление растворенного кислорода, она будет способствовать усилению коррозии стали. [c.25]

В растворах солей с кислой реакцией окисление металла может происходить при протекании трех катодных реакций — восстановления водорода, кислорода и катиона соли более благородного металла. Например [c.41]

При катодной поляризации хрома, нержавеющих сталей и пассивного железа пассивность нарушается вследствие восстановления пленки пассивирующего оксида или пленки адсорбционного кислорода (в зависимости от принятой точки зрения на природу пассивности). К тому же, согласно адсорбционной теории, атомы водорода, образующиеся при разряде ионов Н+ на переходных металлах, стремятся раствориться в металле. Растворившийся в металле водород частично диссоциирован на протоны и электроны, а электроны способны заполнять вакансии -уровня атомов металла. Следовательно, переходный металл, содержащий достаточное количество водорода, более не в состоянии хемосорбиро-вать кислород или пассивироваться, так как у него заполнены -уровни. [c.98]

При очистке масляного сырья избирательными растворителями характерна коррозия металлов в воднокре-зольных смесях с восстановлением растворенного кислорода [292]. Коррозионную активность проявляют водный раствор фурфурола, карбамидные среды и др. [c.8]

При анодном процессе ионы металла переходят из кристаллической решетки в раствор, а в металле остаются свободные электроны, при катодном процессе происходит связывание окислителем освобождающихся электронов. В качестве примера можно назвать два наиболее распространенных катодных процесса разряд водородных ионов (2е-+2Н+ = Н2) и восстановление растворенного кислорода (4е + 0> + 4Н+ = 2Н20 или 4е + 02 + 2Н20 = 40Н ). Поскольку вещества, соединяющиеся с избыточными электронами, иногда называют деполяризаторами, то указанные процессы получили название соответственно водородной и кислородной деполяризации. [c.273]

Реакции (4.97) и (4.98) характеризуют кислородную коррозию, а (4.99) — щелочную коррозию, поскольку наиболее часто сопряженным процессом эта реакция является в щелочпых растворах. На рис. 4.40 представлены поляризационные кривые, когда катодным сопряженным процессом являются реакции выделения водорода из воды и восстановления растворенного кислорода. При этом выделение водорода из воды происходит по механизму замедленного разряда, а восстановление кислорода имеет сложный механизм со сдвигом потенциала в катодную сторону последовательно реализуются механизм замедленного разряда, а затем смешанный и диффузионный механизмы. Как видно из этого рисунка, в зависимости от природы металла вид поляризационных кривых меняется разными условиями будет характеризоваться [c.272]

Рассмотрим -ее подробнее. При переходе в раствор ионы металла гидратируются, и освобождающаяся энергия гидратации является движущей силой данного процесса. При переходе каждого иона металла в раствор определенное количество электронов остается в металле. Они перетекают по металлу к катодным участкам, потенциал которых более положителен. Там происходит их связывание частицей окислителя, которая при рассмотрении коррозионных процессов называется катодным деполяризатором О. Схема, приведенная на рис. 136, подчеркивает пространственное разделение мест, где протекает коррозия (анодных участков), и участков, на который происходит ассимиляция притекающих электронов. В растворе электролита наблюдается перемещение электрически заряженных частиц — ионов, движущихся к катоду и аноду под влиянием электростатического притяжения (миграция) и вследствие разности, концентраций (диффузия). Явление диффузионного переноса вещества играет особо существенную роль в развитии коррозионного процесса, когда реакция на катоде протекает при участии электронейтральных молекул кислорода. Так как в результате электрохимического восстановления кислорода на катоде происходит образование ионов гидроксила, согласно реакции Оа + + 2Н2О + 4е 40Н , раствор возле катодных участков защелачи-вается. Ионы гидроксила перемещаются по направлению к анодным участкам и, встречая на этом пути катионы металла, образуют осадок нерастворимой гидроокиси — вторичного продукта коррозионного процесса. [c.248]

Из металлов для восстановления 2гОз и НЮ наиболее пригоден кальций (134). Термодинамически реакция может быть доведена до конца, но вследствие образования твердого раствора полученный металл всегда содержит кислород и азот, источником которого является кальций [c.346]

Предлагались различные добавки, способные понижать коррозию различных металлов и особенно коррозию железа. Действие"этих добавок как минеральных, так и органических заключается в способности их взаимодействовать с поверхностью металла. В результате образуется тонкая пленка комплексов металла, которая препятствует диффузии растворенного газа к поверхности металла. Предложены и другие методы, например удаление из раствора кислорода -восстановлением или другим способом. Эти различающиеся технологии не обеспечивают достаточно полной защиты, особенно в том случае, если для охлаждения используется мбрская вода. Присутствие хлорид-ионов в морской воде усугубляет коррозию металлов в воднь(х средах. [c.34]

Пентаоксид фосфора Р4О10 содержит (за исключением реактива марки чистый для анализа ) следовые количества низших оксидов фосфора. Присутствие последних нежелательно, так как они при взаимодействии с водой могут выделять фосфин. Испытание на содержание низших оксидов можно провести путем нагревания раствора пентаоксида фосфора с AgNOз или Н С12. в присутствии низших оксидов происходит восстановление до свободных металлов. При особо высоких требованиях к фосфорному ангидриду его сублимируют в потоке кислорода непосредственно внутрь осушительной колонки (рис. 68). Для того чтобы произошло полное окисление всех примесей, используют платиновый катализатор. Осушительную колонку спаивают с несколько более широкой трубкой такой же длины при помощи узкой трубочки диаметром 5 мм и длиной 6 см. Через осушительную колонку, заполненную небольшим количеством стеклянной ваты, пропускают с целью осушки поток сухого воздуха при одновременном нагревании. В пустую трубку помещают платиновую фольгу и затем вносят такое количество пентаоксида фосфора,,, чтобы над ним по всей длине трубки оставался свободный канал для прохода газа. После этого пропускают слабый поток кислорода и слегка подо- [c.113]

Для определения момента окончания реакции требуется некоторый опыт восстановления растворов Ir(IV) сероводородом до Nasilr U] — без образования сульфидов. Получают иридий высокой чистоты с выходом >80%. Термическое разложение (ЫН4) 1гС1б] начинается >200 С. Выше 700 °С реакция Ir с кислородом приводит к потерям металла вследствие образования газообразного 1гОз. Таким образом, разложение хлороиридата аммония следует проводить, медленно повышая температуру от 200 до 500 °С. [c.1835]

Ртутный капающий электрод в амперометрическом тшровании применяют гораздо реже. К его помощи обычно прибегают, проводя титрование по току восстановления определяемого иона металла. Селективность таких определений не очень высока. Кроме того, в этом случае необходимо удалять растворенный кислород и ждать успокоения раствора после перемешивания при прибавлении очередной порции тшранта. Тем не менее с помощью капающего ртутного электрода можно выполнить целый ряд определений. Например, титровать никель (II) раствором ди-метилглиоксима. Этот случай шггересен тем, что способностью восстанавливаться на ртутном электроде обладает не только никель (П), но и диметилглиоксим. На фоне аммиачного буферного раствора с pH 8—10, т. е. в условиях количественного осаждения никеля диметилглиоксимом, никель образует волну с Еу = -1,2 В, а диметилглиоксим — волну с [c.185]

Основные научные исследования — в области кинетики и механизма химических реакций, а также гомогенного и металлокомплексного катализа. Совместно с Я. Я. Семеновым открыл (1963) новый тип разветвленных цепных реакций с энергетическими разветвлениями в основном на примере фторирования водорода и органических соединений в газовой фазе. Открыл (1966—1970) новые реакции молекулярного азота (образование комплексов с соединениями металлов, каталитическое восстановление до гидразина и аммиака в водных и спиртовых растворах). Открыл (1969) совместно с сотрудниками реакции алканов в растворах комплексов металлов (изотопный обмен, окисление, платинирование ароматических и алифатических углеводородов). Разработал (с 1977) ряд систем, способных к фотокаталитическому образованию водорода и кислорода из воды с участием соответственно доноров и акцепторов электрона, фотосенсибилизаторов и катализаторов. Сформулировал принцип много-электронных превращений в координационной сфере металла в ме-таллокомилексном катализе. [c.616]

Ответ. Работу следует проводить в защитном боксе, используя по возможности дистанционное управление. Необходимо окислить желе-зо(0) до железа(Н), перевести его в комплекс с шестью ионами N и затем приготовить водный раствор. Кислород — окислитель, с которым удобно обращаться, а ион N — сильный комплексообразующий агент поэтому следует попробовать растворить радиоактивный металл в расплавленном K N (в количестве, несколько большем стехиометрического) в присутствии небольшого избытка кислорода, пропускаемого в расплав. Полученный продукт, который должен быть К4ре СК)е, растворяют в воде. Сначала нужно проверить этот метод на нерадиоактивном железе, чтобы установить подходящие температуру, время реакции, количества реагентов и их концентрации. Конечно, получится и некоторое количество Fe( N)J". Восстановите его до Fe( N)e [Е°=—0,69 В) с помощью мягкого, незагрязняющего, легко удаляемого восстановителя. Подойдет ли Н2О2 В каком растворе, кислом илп щелочном, вы будете вести восстановление [c.278]

Начало получению редокситов на ионитовых носителях положили в 1949 г. Миллз и Диккинсон [21], создавшие восстановительный сорбент на основе анионита Дуалит А-3 путем осаждения на нем тонкодисперсных металлических меди или серебра. Осаждение осуществлялось обработкой анионита солями соответствующих металлов, которые образовывали с ним комплексные соединения типа [Ме (К—КН2) ]А, и последующим восстановлен ием ионов металла щелочным раствором гидросульфита. При пропускании воды через слой такого редоксионита растворенный в ней кислород связывался с металлом с образованием гидроокиси, остающейся на носителе и способной снова восстанавливаться. [c.111]

При анализе растворов, содержащих перекись водорода, может быть два различных подхода с одной стороны, очень важно иметь возможность открыть или количественно определить в таких растворах перекись водорода (независимо от того, содержится ли она в небольших количествах или представляет основной компонент смеси) с другой стороны, приходится определять наличие примесей или добавок в концентрированных или разбавленных растворах перекиси водорода, в частности таких веществ, которые, несомненно, влияют па стабильность раствора. В первом разделе описаны качественные пробы для открытия и идентификации перекиси водорода без точного вьигснения относительного ее содержания. Эти пробы не только должиы быть чувствительны к небольшим количествам перекиси водорода, но часто желательно также, чтобы они были избирательными и давали возможность отличить перекись водорода от других веществ, обычно от окислителей. Такие окислители иногда фактически могут образовать перекись водорода или л<е последняя может образоваться в результате восстановления атмосферного кислорода, папример под действием некоторых металлов. Поэтому результаты испытания па присутствие или отсутствие перекиси водорода необходимо интерпретировать с соблюдением надлежащей осторожности и с полным учетом всех других присутствующих видов молекул, особенно в случае разбавленных растворов перекиси водорода. Вопрос о помехах при качествепном и количественном анализе обсуждается при рассмотрегши отдельных методов анализа. [c.455]

При коррозии равновесный потенциал для реакции восстановления окислител.я всегда положительнее, че.м для реакции растворения данного металла (при заданном составе раствора). Основны.ми катодными реакциями при коррозии металлов являются выделение водорода и восстановление растворенного кислорода. Лишь в специальны.х случаях при наличии соответствующих реагентов встречаются реакции восстановления хлора, азотной кислоты или других окислителей. Реакция выделения водорода протекает при значительно более отрицательных потенциалах, чем реакция восстановления кислорода. Поэтому коррозия с выделением водорода наблюдается только для. металлов с довольно отрицательным равновесным потенциалом — щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, магния, цинка, железа и т. п. она встречается преимущественно в кислых и щелочных средах. Кислородная коррозия имеет место прн контакте с воздухом, чаще всего в нейтральных растворах (атмосферная, коррозия в. морской воде вдоль ватерлинии и т. д.). [c.343]

Была исследована [6, 26, 27, 32—44] связь между общим количествохм и отдельными формами адсорбированного на германии кислорода, распределением потенциала и скоростью поверхностной рекомбинации. Для определения количества кислорода применялся главным образом метод потенциодинамических кривых ток — потенциал. При этом варьировались исходная величина заполнения поверхности кислородом и pH раствора. Как видно из поляризационной кривой восстановления адсорбированного кислорода, снятой при линейной развертке потенциала (рис. 6), кислород присутствует на поверхности в нескольких (двух или трех) энергетически различных формах. Аналогичные максимумы на подобных кривых хорошо известны и для других электродных материалов, например платиновых металлов. Было высказано предположение [40], что разные формы адсорбированного на германии кислорода возникают из-за различия энергии адсорбции на микрогранях с разными кристаллотрафически-ми индексами. [c.13]

I. Локализация электрохимических реакций с участием компонентов газовой фазы. К металлу у ватерлинии, отделенному от газовой фазы сравнительно тонкой (клинообразной в сечении) пленкой жидкости, газ проникает значительно легче, чем к погруженной части электрода через толщу раствора. Если газ участвует в какой-либо электрохимической реакции на электроде, то в условиях диффузионного контроля скорость этой реакции у ватерлинии может оказаться весьма большой и превысить не только скорость той же реакции на погруженной части электрода, но и скорость других электродных процессов. Этим эффектом объясняется, например, влияние ватерлинии на характер анодной поляризационной кривой, полученной в работе [113] (рис. VII. 9). В аэрированном растворе в области потенциалов 0,100—0,350 мв скорость восстановления растворенного кислорода у ватерлинии превышает скорость ионизации стали, в связи с чем измеряемый ток становится катодным. Изоляция ватерлинии резко уменьшает сумхмарную скорость восстановления Ог на электроде и в рассматриваемой области потенциалов измеряется уже анодный ток. [c.114]

Производство металлических циркония и гафния. То обстоятельство, что эти металлы имеют высокую точку плавления и обладают высокой химической активностью, сильно затрудняет их получение в чистом виде. Они образуют окислы, гидриды, нитриды и карбиды, которые растворяются в металлах, диффундируют в них и делают их твердыми и хрупкими даже при содержании порядка нескольких дe яfыx процента. Окислы этих металлов особенно стойки. Если металл однажды был загрязнен кислородом, то никакой восстановитель не сможет его полностью удалить. Цирконий и гафний взаимодействуют с воздухом и азотом при температуре свыше 300° С в мелкораздробленном состойнии они реагируют с водой даже при комнатной температуре. Вследствие этого высокотемпературные операции восстановления указанных металлов, литье или их горячую обработку необходимо производить либо в защитной атмосфере гелия или аргона, либо в вакууме тонкораздробленный металл нельзя очищать промывкой в воде или Б водных растворах. Расплавленный металл реагирует 174 [c.174]

Металлотермические способы. Восстановление двуокиси титана. Теоретически двуокись титана можно восстановить до металла алюминием, магнием, кальцием, при высоких температурах углеродом (см. рис. 108). Однако способность титана образовывать низшие окислы и растворять кислород как в твердом, так и в жидком состоянии затрудняет получение чистого металла. При уменьшении содержания кислорода прочность его соединения с титаном возрастает. Когда в титане остается 1—2% кислорода, парциальная свободная энергия, характеризующая взаимодействие кислорода с титаном, увеличивается до 240 ктл1моль О,. Наиболее полно удалить кислород удается только с помощью кальция. При 900—1020° С равновесная концентрация кислорода в титане при контакте с СаО и металлическим кальцием равна 0,07—0,12%. Недостаток кальция как восстановителя — высокое содержание азота (который в основном переходит в титан), дефицитность и высокая стоимость. Также дорог и гидрид кальция. Метод не нашел промышленного применения. [c.415]

Катодные ингибиторы — вещества, тормозящие отдельные стадии катодного процесса. При коррозии в нейтральном растворе, протекающей с восстановлением кислорода, такой ингибитор, например сульфит натрия, должен снижать содержание кислорода в агрессивной среде. К катодным ингибиторам относятся и вещества, сокращающие поверхность катодных участков. Так, при введении в щелочную среду хлорида или сульфата цинка скорость коррозии резко снижается из-за образования нерастворимого гидроксида цинка, который, осаждаясь на стенках аппарата, препятствует соприкосновению раствора с металлом. Кроме того, катодные ингибиторы способны повышать перенапряжение водорода [АздОз, В]2(504)з]. Такие ингибиторы применяют в процессах коррозии, идущих с выделением водорода. [c.86]