Поверхность металла потенциала

Характерные зависимости —Аб° от Е, найденные описанным методом, приведены на рис. 2.7. Зависимости — АО от Е органических молекул и ионов экстремальны (т. е. имеется потенциал максимальной поверхностной активности Е данного органического вещества). Для алифатических соединений, диполи которых ориентированы при адсорбции положительным концом к незаряженной поверхности металла, потенциал Ет расположен отрицательнее потенциала нулевого заряда в чистом растворе фона %=о( т< %=о) Еще более отрицательно располагается Ет для органических катионов. Обратные закономерности характерны для адсорбированных диполей, ориентированных отрицательным концом к незаряженной поверхности электрода, и для органических анионов. [c.47]

После образования дипольного двойного слоя посредством ориентации молекул воды вследствие их адсорбции на поверхности металла потенциал электрода должен был бы снизиться до значения вд (рис. 41 б). Поскольку, однако, в условиях опыта [c.118]

Характер изменения потенциалов в объеме и зазоре различной ширины представлен на рис. 105. Вначале разность потенциалов незначительна ( 30 мв), но со временем она все более увеличивается благодаря сильному разблагораживанию потенциала в зазоре, который достигает значения свыше —0,8 в. В дальнейшем (через 7—8 суток) вследствие накопления благородных примесей на поверхности металла потенциал алюминия как в объеме, так и в зазоре несколько облагораживается, разность потенциалов падает, однако все же она составляет заметную величину (150 — 200 мв). Последнее указывает на то, что в алюминиевых конструкциях, в которых часть металла находится в зазоре, а другая открыта и имеет свободный доступ электролита и, следовательно, кислорода, могут возникнуть весьма эффективные элементы. Как показывает эксперимент (рис. 106), контакт с открытой поверхностью заметно усиливает коррозию в зазоре самого алюминия, а также его сплавов. [c.239]

Так как в реальном процессе переноса элементарного заряда из одной фазы в другую химическая и электрическая работы совершаются одновременно, то определить можно лишь общий энергетический эффект, отвечающий изменению электрохимического потенциала, но не отдельные его слагаемые. Поэтому найти экспериментально абсолютную разность электрических потенциалов (или скачок потенциала между двумя разными фазами) до сих пор не удалось. Э.д.с. электрохимической системы Е, напротив, можно непосредственно измерить она л.олжна, следовательно, отвечать разности потенциалов между двумя точками, лежащими в одной и той же фазе. Этими точками (см. рис. 7) могут быть точки Ь н д, находящиеся в одном н том же металле, или точки а и г, расположенные в вакууме вблизи поверхности металла. На рис, 7 изображена правильно разомкнутая электрохимическая цепь, на двух концах которой находится один и тот же металл. Если считать э,д.с. положительной величиной, то положительное электричество [c.30]

Если ё ь, м(ч)=0, ТО поверхность металла лишена заряда и потенциал электрода должен отвечать потенциалу нулевого заряда [c.252]

По условию электронейтральности можно написать, что 7м = —< ь. Для того чтобы найти величину <71, как функцию потенциала, необходимо сделать определенные предположения о законе ее изменения с расстоянием от электрода. Гуи и Чапман считают, что ионы можно рассматривать как материальные точки, не имеющие собственного объема, но обладающие определенным зарядом, и что их распределение в поле заряда, равномерно размазанного по поверхности электрода, подчиняется формуле Больцмана (рис. 12.2). Величина /ь определяется при этом суммированием всех избыточных зарядов ионов (положительных при отрицательно заряженной поверхности металла и отрицательных при ее положительном заряде), находящихся в столбе жидкости, перпендикулярном поверхности электрода и имеющем сечение 1 см . [c.264]

Рнс, 12,2, Строение двойного электрического слоя по Гуи — Чапману молекулярная картина (а) и изменение потенциала с расстоянием от поверхности металла в глубь раствора (6 [c.264]

При замедленной рекомбинации для протекания реакции выделения водорода с заданной скоростью на поверхности металла необходим избыток водородных атомов по сравнению с равновесными условиями. При равновесии, т. е. при обратимом значении потенциала водородного электрода, между всеми стадиями электродной реакции существует детальное равновесие [c.408]

Каждая металлическая поверхность, как правило, электрохимически неоднородна, т. е. отдельные ее участки имеют разный электродный потенциал и в контакте с электролитом становятся соответственно анодом или катодом (рис. 6.1). Основными причинами электрохимической гетерогенности (неоднородности) поверхности металлов могут быть [291] [c.279]

Электрохимическая коррозия бронзы протекает с преимущественным переходом в раствор менее благородного компонента сплава — свинца, стационарный потенциал которого равен —0,27В. На рис. 6.7 приведены кривые, характеризующие изменение во времени электродных потенциалов основных элементов, входящих в состав бронзы. Из приведенных данных следует, что потенциал бронзы со временем приближается к потенциалу меди. Это связано с тем, что при контакте бронзы и раствора бензолсульфокислоты с поверхности металла начинает переходить в раствор преимущественно свинец, и поверхность обогащается медью. В реальных условиях в обводненном топливе тоже происходит преимущественное анодное растворение свинца. [c.287]

Если металл опущен в раствор, содержащий ионы этого же металла, то, как известно, на поверхности металла — электрода устанавливается электрохимическое равновесие и появляется соответствующий электродный потенциал. При включении тока это равновесие нарушается и, в зависимости от направления тока, возникает тот или другой электродный процесс, стремящийся восстановить равновесие. При катодной поляризации, т. е. когда к электроду подводятся электроны, наблюдается процесс электрокристаллизации, т. е. перехода ионов металла из раствора в кристаллическую решетку при анодной поляризации, когда электроны отводятся от электрода, происходит электро- [c.634]

Реальное существование местных микроэлементов было доказано экспериментально Г. В. Акимовым, который с помощью тонкого капилляра, наполненного раствором, измерял распределение потенциала вдоль поверхности металла или сплава, причем показал, что разности потенциалов между отдельными частями поверхности обычно равны нескольким милливольтам. [c.640]

А. Н. Фрумкин развил электрохимическую теорию коррозии металлов он показал, что указанные выше электрохимические реакции, обусловливающие коррозию (переход ионов металла в раствор и реакция восстановления водорода или другого окислителя — деполяризатора, например кислорода), могут протекать при одном и том же потенциале на одном и том же участке поверхности металла. Проведенные расчеты потенциала в согласии с опытом свидетельствуют о весьма малом различии между отдельными участками поверхности металла. [c.640]

В нейтральной среде, равен приблизительно —0,41 В (см.стр. 291). Следовательно, нона водорода, находящиеся в воде и в нейтральных водных средах, могут окислить только те металлы, потенциал которых меньше, чем —0,41 В, — это металлы от начала ряда напряжений до кадмия. При этом кадмий и металлы, близкие к нему в ряду напряжений, имеют на своей поверхности защитную оксидную пленку, препятствующую взаимодействию этих металлов [c.555]

Медную пластинку перед погружением в раствор тщательно очищают наждачной бумагой, промывают дистиллированной водой и электролитически покрывают слоем меди цинковый электрод амальгамируют погружением его на несколько секунд в раствор нитрата ртути (I), выделившуюся капельку ртути на поверхности цинкового электрода растирают фильтровальной бумагой до равномерного покрытия поверхности электрода амальгамой цинка. Потенциал цинка при этом не меняется, так как при одновременном присутствии двух металлов потенциал определяется потенциалом менее благородного металла (цинка). [c.303]

Аналогичные явления могут наблюдаться при изоляции трубопроводов. Обычно на поверхность металла вначале наносят слой маловязкого битума. После того как слой затвердеет, наносят следующий слой значительно более твердого битума. Если битум второго слоя имеет более высокий потенциал экссудации, на поверхности контакта битумов образуется тонкий слой экссудата, играющий роль смазки, т. е. он способствует сползанию или вращательному сдвигу верхнего слоя битума. Это ускоряет разрушение покрытия трубопровода. [c.21]

Возможно также образование двойного электрического слоя, обусловленного одновременно несколькими причинами, например ионно-адсорбционного слоя при адсорбции поляризуемых атомов кислорода на поверхности металла в условиях перехода катионов из металла в электролит (рис. 106, к) — ионно-адсорбционный потенциал. [c.150]

Потенциал, при котором поверхность металла не заряжена и соответственно отсутствует ионный двойной электрический слой, называют, по А. Н. Фрумкину, потенциалом нулевого заряда и обозначают V (0). [c.161]

Схема компенсационной установки для измерения емкости двойного электрического слоя изображена на рис. 117. Метод состоит в сообщении поверхности металла и раствору некоторых малых количеств электричества А(3 и —А(3 и вычислении изменения потенциала электрода АУ и емкости. Чтобы электричество не тратилось на электрохимические реакции, при работе используется переменный ток высокой частоты. [c.166]

Эффект увеличения скорости растворения металла наблюдается, если скачок потенциала сосредоточен в ионном двойном слое. Эффект снижения скорости растворения металла (пассивность может наблюдаться, если скачок потенциала приходится на поверхностный слой металла анодная поляризация уменьшает кинетическую энергию поверхностных электронов (поверхностного уровня Ферми), что приводит к усилению их связи с поверхностными положительными ионами металла и, как следствие этого, к уменьшению свободной энергии и адсорбционной способности поверхности металла. [c.311]

При катодной защите защищаемый объект соединяется с отрицательным полюсом источника постоянного тока, т. е. служит катодом, аноды, как правило, изготавливаются из нерастворимых и неразрушающихся в данной среде материалов. Катодная защита обусловлена иокусственной катодной поляризацией поверхности металла, потенциал поверхности изменяется до потенциала анода разомкнутой цепи. [c.90]

Неустойчивость потенциала нержавеющих сталей в растворах хлоридов, которая наблюдается на кривых заряжения, можно объяснить следующим образом. В одной из наших работ [22], выполненной при помощи радиоактивных индикаторов, было показано, что процесс активирования поверхности хлорид-ионами носит адсорбционный характер. Поэтому при анодной поляризации, сдвигающей потенциал нержавею-дцей стали в положительную сторону, сильно облегчается адсорбция отрицательно заряженных ионов С1 . Адсорбированные ионы хлора вытесняют с поверхности кислород, что нарушает пассивное состояние сплава. Естественно, что активирование легче всего произойдет на тех участках, где кислород по тем или иным причинам менее прочно связан -с поверхностью металла. Потенциал этих активированных участков станет более отрицательным по отношению к остальной запассивированной поверхности, что неизбежно вызовет работу активно-пассивных гальванических элементов и общий потенциал поверхности сместится в отрицательную сторону. Такое изменение общего потенциала вызовет десорбцию хлорид-ионов и ослабление их активирующего действия. Благодаря адсорбции кислорода участки поверхности, пассивное состояние которых было нарушено хлорид-ионами, вновь запассивируются. Потенциал электрода сдвинется в положительную сторону, что облегчит адсорбцию хлорид-ионов и повторное активирование поверхности. [c.304]

Дальнейшее развитие теории двойного электрического слоя было дано в работах Фрумкина и его школы, Бокриса, Деванатхана, Есина, Мюллера, Парсонса, Эршлера и др. Наибольшее признание и распространение получила модель двойного электрического слоя, предложенная Грэмом (1947). Согласно Грэму, обкладка двойного электрического слоя, находящаяся в растворе, состоит не из двух, как предполагал Штерн, а из трех частей. Первая, считая от поверхности металла, называется внутренней плоскостью Гельмгольца, в ней находятся лишь поверхностно-активные ноны либо если их нет в растворе, молекулы растворителя-. В первом случае заряд плоскости равен <71, во втором — нулю ( 71 = 0), потенциал ее, отнесенный к раствору, обозначается ч( рез г 5). Следующая, удаленная от поверхности металла на расстояние, до которого могут подходить ионы (центры их заряда) в процессе теплового движения, называется внешней плоскостью Гельмгольца ее общий заряд, отнесенный к единице поверхности, равен /2, а потенциал плоскости -фг- [c.271]

Протекание электрохимических окислительно-восстановитель-ных реакций зависит не только от катодного потенциала (от перенапряжения), но и от заряда поверхности металла, который в первом приближении определяется значением ф-потенциала (отклонением потенциала электрода в заданных условиях от нулевой точки электродного металла). Перенапряжение служит при этом мерой восстанавливающей (или окисляющв ) способности электрода в данных условиях, а ф-потенциал определяет поверхностную концентрацию деполяризатора. [c.449]

Ранее считалось, как само собой разумеющееся, что поверхность катода всегда отрицательна, причем тем более отрицательна, чем менее электроположителен электродный металл. Эта точка зрения, сохранившая известное распространение и в настоящее время, ошибочна. Заряд поверхности металла не определяется ни той ролью, какую металл играет в электрохимическом процессе (т. е. является ли он катодом или анодом), ни его электродным потенциалом в данных условиях. Заряд поверхности электрода можно оценить, если воспользоваться предложенной Л. И. Антроповым приведенной, или ф-шкалой потенциалов. Потенциал электрода в ф-шкале представляет собой разность между его потенциалом II данных конкретных условиях (например, в процессе электроосаждеиия металла) и соответствующей нулевой точкой. Потенциал электрода в приведенной шкале служит мерой заряда поверхности и позволяет предвидеть, адсорбция каких именно ионов будет наиболее вероятной в данных условиях. Это положение можно проиллюстрировать на примере катодного выделения никеля, цинка, кадмия н сви1ща из растворов их простых солей. Все эти металлы выделяются при отрицательных потенциалах (по водоро/ ной шкале), которые в обычных режимах электролиза имеют следующие значения —0,80 В (Ni), —0,80 В (Zn), —0,45 В ( d) и —0,15 В (РЬ). Их потенциалы в приведенной шкале, т. е. заряды, можно оценить, воспользовавшись данными о нулевых точках этих металлов (см. табл. 11.6) [c.469]

Согласно адсорбционной теории наступление пассивного состояния не обязательно связано с образованием полимолекулярной сксндной пленки. Оно может быть достигнуто также за счет торможения процесса растворения, вызванного адсорбированными атомами кислорода. Появление кислородных атомов на поверхности металла в результате разряда ионов 0Н (или молекул воды) может происходить при потенциалах более низких, чем те, при которых выделяется кислород или образуются оксиды. Адсорбированные атомы кислорода пассивируют металл, или создавая на его поверхности сплошной мономолекулярный слой, или блокируя наиболее активные участки поверхности, или, наконец, изменяя эффективную величину скачка потенциала на границе металл — раствор. Представление о сплошном мономоле1сулярном слое кислородных атомов как о причине пассивности металлов не дает ничего принципиально нового по сравнению с пленочной теорией пассивности, тем более, что такой слой трудно отллчить от поверхностного оксида. По количеству кислорода мономолекулярный слой его адсорбированных атомов (или молекул) при плотной упаковке эквивалентен двум — четырем молекулярным слоям, составленным из поверхностного оксида. [c.483]

Задачу определения скорости коррозии решают проще с помощью кинетической теории коррозии. В этом случае катодную и анодную поляризационные кривые снимают непосредственно на образце, коррозию которого изучают. Общую скорость коррозии выражают силой тока, отнесенной к единице всей поверхности металла, без разделения ее на катодные и анодные участки. При стационарном потенциале скорость коррозии (вырал<аемая силой тока анодного растворения металла), отнесенная ко всей его поверхности (т. е. включая и катодные зоны), должна быть равна скорости катодного процесса, например скорости выделения водорода. Последняя в случае снятия катодной поляризационной кривой будет равна силе тока, деленной на всю поверхность образца, включая анодные участки. Таким образом,если потенциал стационарен, то плотности тока для анодного и катодного ироцессов при указанном способе снятия поляризационных кривых должны быть оди-ипкопымп. При этом предполагают, тo омическими потерями можно пренебречь. [c.499]

Электрохимическая коррозия — это взаимодействие металла с коррозионной средой (электролитом), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала. Электрохимическая коррозия протекает только при контакте поверхности металла с электролитом, т. е. с токопроводящей средой (водными растворами солей, кислот, щелочей). Практически поверхность любого металла в ат осфе-ре покрывается тонкой водной пленкой различной толщины в зависимости от температуры и влажности воздуха, а также от температуры металлической поверхности. В этой пленке растворяются содержащиеся в воздухе газы (диоксид углерода, оксиды азота и серы, сероводород и др.) и мелкие частицы (пыль) различных солей, что приводит к образованию электролита. [c.279]

Очевидно, что 1фо= 1фвода из-за адсорбции диполей воды и влияния адсорбции на электронный двойной слой на поверхности металла. Если предположить, что адсорбция молекул воды на различных металлах приводит к одинаковому, в первом приближении, изменению скачков потенциала на этих металлах, то их гальвани-потенциалы в жидком диэлектрике 1фвода и гфвода [c.535]

Для жидкого металла (например, ртути) потенциал нулевого заряда электрода можно определить, измерив зависимость пограничного натяжения от потенциала электрода. В самом деле, при образовании двойного слоя электрические заряды металлической поверхности (безразлично, какого знака) взанмпо отталкиваются, и это отталкивание уменьшает пограничное натяжение а металла. Изменяя сообщенный металлу потенциал ср (относительно другого электрода), изменяют и плотность заряда двойного слоя и пограничное натяже11ие ртути. На рис. XX, 7 изображена зависимость пограничного натяжения ртути от потенциала — так называемая электрокапиллярная кривая. [c.539]

Металлический титан плавится при 1665 °С плотность его равна 4,505 г/смЗ. Титан — довольно активный металл стандартный электродный потенциал системы Ti/Ti + равен —1,63 В, Однако благв-даря образованию па поверхности металла плотной защитной пленки титан обладает исключительно высокой стойкостью против коррозии, превышающей стойкость нержавеющей стали. Он не окисляется на воздухе, в морской воде и не изменяется в ряде агрессивных химических сред, в частности в разбавленной и концентрированной азотной кислоте и даже в царской водке. [c.649]

Анодная поляризация металла, т. е. сдвиг потенциала металла в положительную сторону, когда > (Ул1е)обр и А1/ > О, повышает энергетический уровень катионов на поверхности металла и понижает его у катионов, находящихся в растворе на расстоянии бо от поверхности металла, как это представлено кривой 3 на рис. 138. Устанавливающийся при этом скачок потенциала, поляризуемого внешним током металла относительно растЕюра Уа, дает в плотной части двойного слоя скачок г]) 4= обр- совершаемая работа А при переходе 1 г-иона катионов металла в раствор будет равна [c.199]

Пассиваторами являются 1) окислители, например ННОд, МаМОз, МаМОз, Ма2 У04, К2СГО4, О2 2) анодная поляризация (т. е. окисление соприкасающейся с электролитом поверхности металла постоянным электрическим током) от внешнего источника постоянного электрического тока или при работе металла в качестве анода в паре с другим металлом, являющимся катодом, которая в подходящих условиях при достижении определенного значения эффективного потенциала металла Уме И соответствующей ему анодной плотности тока г а может вызвать наступление пассивного состояния металла. [c.305]