Перенапряжение водорода температуры и других факторов

Общая характеристика процесса (348), 2. Зависимость перенапряжения водорода от плотности тока и материала электрода (350), 3. Влияние природы и состава раствора на водородное перенапряжение (353), 4. Влияние температуры и некоторых других факторов на перенапряжение водорода (355), 5. Возможные стадии процесса катодного выделения водорода (357), 6. Теория замедленного разряда водородных ионов (359), 7. Теория замедленной рекомбинации водородных атомов (363), 8. Теория замедленной электрохимической десорбции (366), 9. Возможные пути катодного выделения водорода (368), 10. Критерий справедливости теории водородного перенапряжения (370), 11. Природа водородного перенапряжения на различных металлах [c.507]

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ ВОДОРОДА [c.401]

Выделение водорода. Катодное выделение водорода всегда имеет место при электролизе водных растворов электролитов. Реакция катодного восстановления водорода протекает на некоторых металлах со значительным перенапряжением, существенно превышающим перенапряжение многих других электродных реакций. Величина водородного перенапряжения зависит от многих факторов, и в первую очередь от состава раствора, материала катода и состояния его поверхности, плотности тока и температуры. Рассмотрим возможные пути выделения водорода из кислых и щелочных растворов. [c.57]

Большой теоретический и практический интерес представляет изучение перенапряжения при выделении водорода Г1н,. Многочисленными исследованиями установлено, что на величину г н, значительное влияние оказывают природа металла, температура и pH раствора, его состав, наличие поверхностно-активных веществ и другие факторы. Связь Т1н, со скоростью катодного процесса выражается уравнением Тафеля (У.Зб), которое выполняется достаточно точно в широких пределах плотности тока для большинства металлов. Коэффициенты а и Ь зависят от природы металла (электрода), причем а меняется в широких пределах. Пределы изменения коэффициента Ь — от 0,03 до 0,12. [c.140]

Разность между экспериментальным и теоретическим значением потенциала разложения носит название перенапряжения. Оно особенно характерно для водорода, причем величина его, помимо плотности тока, зависит и от многих других факторов (природы катода, чистоты его поверхности, природы и концентрации электролита, температуры и т. д.). В частности, на катодах из разных [c.209]

Величина перенапряжения газов сильно зависит от материала электрода, состояния его поверхности, среды, плотности тока, температуры и других факторов. Чем больше плотность тока, тем выше величина перенапряжения. С увеличением температуры на градус перенапряжение водорода уменьшается примерно на 3 мв. [c.321]

Перенапряжение выделения водорода исследовалось многими авторами [14—16]. В зависимости от материала катода, состояния его поверхности, плотпости тока, температуры, состава электролита, длительности ведения процесса и некоторых других факторов, определяющих величину перенапряжения водорода, может являться либо стадия разряда ионов, либо другая стадия электродного процесса, лимитирующая его. [c.239]

Влияние температуры и некоторых других факторов на перенапряжение водорода [c.355]

Температура. Увеличение температуры влияет на электро-осаждение в двух противоположных друг другу направлениях. С одной стороны, оно способствует диффузии и тем самым препятствует образованию крупнокристаллических или губчатых осадков при высоких плотностях тока. С другой стороны, увеличивается скорость роста кристаллов, что благоприятствует выделению крупнокристаллических осадков. Далее, увеличение температуры уменьшает перенапряжение водорода и таким образом облегчает выделение газообразного водорода, что вызывает понижение кислотности раствора, а следовательно, и осаждение основных солей. При умеренных температурах обычно преобладает влияние первого из трех перечисленных факторов, благодаря чему качество осадков улучшается, но при более высоких температурах образуются осадки более низкого качества. [c.638]

Реакция катодного восстановления водорода протекает на некоторых металлах со значительным перенапряжением, существенно превышающим перенапряжение многих других электродных реакций. Значение водородного перенапряжения зависит от многих факторов и, в первую очередь, от состава раствора, материала катода и состояния его поверхности, плотности тока и температуры. [c.84]

Единственным возможным каналом воздействия на выход по току является поддержание оптимального температурного режима электролизной ванны. С повышением температуры выход по току уменьшается вследствие возрастания степени взаимодействия амальгамы с водой рассола, а также падения перенапряжения для выделения водорода. С другой стороны, повышение температуры до определенного предела приводит к снижению напряжения на ванне за счет увеличения проводимости электролита. Поэтому температурный режим ванны должен соответствовать оптимальным условиям, обеспечивающим экономичный выход по току при минимальном напряжении. Чрезмерно высокая температура на ваннах, помимо потерь натрия, приводит также к интенсивному испарению воды рассола. Водяные пары в последующих стадиях производства необходимо улавливать при помощи серной кислоты. Наконец, последним фактором, налагающим ограничения на температурный режим ванны, является срок службы гуммированного слоя. [c.19]

Многочисленными исследованиями установлено, что перенапряжение водорода зависит от природы металла, плотности тока, температуры раствора, концентрации водородных ионов и ряда других факторов. В неявной форме они входят в уравнение Тафеля, определяя значение констант а и Ь. [c.24]

Разность между экспериментальным и теоретическим значением потенциала разложения носит название перенапряжения. Оно особенно характерно для водорода, причем величина его, помимо плотности тока, зависит и от многих других факторов (природы катода, чистоты его поверхности, природы и концентрации электролита, температуры и т. д.). В частности, на катодах из разных металлов перенапряжение водорода при равной плотности тока возрастает по ряду Pt—Аи—Ag— —Fe— Си—Hg— Pb. Для платинированной платины (т. е. гладкой Pt, покрытой с [c.211]

На первой стадии происходит либо прямой перенос электронов от электрода к данному органическому соединению, либо образование сольватированных электронов, либо разряд атомов водорода у поверхности электрода. Какой именно будет первая стадия и что последует дальше — это зависит, очевидно, от ряда факторов. Важную роль играет природа растворителя — применяются и водные, и безводные, и смешанные растворители. Растворитель не только влияет на первую стадию, но и изменяет состав адсорбированного слоя на поверхности электрода и вступает в химическую реакцию с образованием неустойчивого промежуточного продукта. Электрод может оказывать влияние на реакцию благодаря своей каталитической активности, а также адсорбционной способности по отношению к различным атомам и молекулам, имеющимся в растворе. Очень важное значение имеет также его водородное перенапряжение если рассматриваемое соединение восстанавливается с трудом, то на металлическом электроде с низким перенапряжением будет выделяться водород и лишь электрод с высоким перенапряжением будет обеспечивать подвод энергии, необходимой для восстановления. Образование продукта реакции зависит также от таких факторов, как концентрация органического соединения, плотность тока, скорость перемешивания, температура, наличие в электролите кислотных, щелочных или других катализаторов, например солей титана или церия. [c.243]

Перенапряжение на аноде и катоде. Перенапряжение выделения хлора на аноде и водорода на катоде зависит от многих факторов материала электрода, его структуры и состояния поверхности, плотности тока на электроде, температуры, состава электролита и его pH, продолжительности электролиза, наличия примесей в электролите, влияющих на состояние поверхности электрода и его потенциал. Опубликованные данные о практическом значении потенциала электродов и перенапряжении выделения хлора и водорода в промышленных электролизерах для получения хлора и каустической соды для одних и тех же температур и плотностей тока на электродах часто существенно отличаются друг от друга. Это может быть объяснено трудностями учета некоторых показателей и различиями в неконтролируемых условиях проведения электролиза. [c.169]

Современная теория электрохимической кристаллизации дает возможность объяснить влияние природы металла, типа разряжающихся ионов и характера их электронных структур, состава раствора и наличия в нем поверхностно-активных веществ, пассивационных явлений, заряда поверхности, стадийности и числа присоединяемых электронов, водорода, природы растворителя, параметров электролиза (плотность тока, температура и т. п.) и других факторов на величину перенапряжения при выделении металлов х]м. В свою очередь, именно величина т]м определяет соотношение скоростей образования центров кристаллизации и их роста, что сказывается на мелкокристалличности получаемых осадков и равномерности их распределения по основе. [c.141]

Потенциал поляризованного электрода, когда начинается пе-тферывное разряжение ионов, называют потенциалом разряжения (выделения, растворения) катода или анода соответственно. По-тенццал разложения, перенапряжение и потенциал разряжения зависят от концентрации раствора, его pH, материала, формы, размеров и характера поверхности электродов, температуры, плотности тока и других факторов. С увеличением площади катода (анода) прн прочих равных условиях уменьщаются плотность тока и перенапряжение. Перенапряжение вызывает увеличение расхода электроэнергии при электролизе и нагревание электролитической ванны. Перенапряжение имеет максимальное значение, когда продукты электролиза — газообразные вещества, например при электролизе воды с использованием 30%-ного раствора КОН шод действием тока протекает реакция Н2(ж) = Нг(г)+7202(г). которая является сум- мой катодной и анодной реакций 2Н20(ж)+2е = Н2(г) + 20Н- и 20Н- = Н20(ж) +7202(г)+2е. В биполярной ванне с железными катодом и анодом при 0° С и давлении газов 760 мм рт. ст. и плотности тока 1000 А/м2 электролиз идет при напряжении 2,31 В. В этих условиях °г.э= 1,233 В Т1к = 0,2 В т]а = 0,22 В падение напряжения. в электролите, диафрагме и проводниках первого рода 0,65 В. Следовательно, к. п. д. напряжения около 53%. Если принять, что на выделение 1 г-экв водорода, занимающего в газообразном состоянии при давлении 760 мм рт. ст. и 0°С 11,2 л, требуется 96 487 КлХ 202 [c.202]

Перенапрякение ионизации кислорода во многом аналогично перенапряжению водорода. При больших плотностях тока и значительной скорости подвода кислорода к катоду перенапряжение ионизации кислорода имеет также логарифмическую зависимость от плотности тока а + Ь g 4, где д — перенапряжение ионизации кислорода а — константа, зависящая от материала катода и состояния его поверхности, температуры и других факторов она численно определяется как величина перенапряжения при / = 1 [c.41]

Перемещивание электролита, повышение температуры и про чие факторы, облегчающие подачу вещества к электроду, по вышают пр и снижают концентрационную поляризацию. р] Собственно электрохимической поляризацией называется смещение потенциала электрода, обусловленное только замедленностью протекания самого электрохимического процесса. Замедленность связана с тем, что электрохимическая реакция, как и всякая другая химическая реакция, требует определенной энергии активации. Наиболее высокие значения электрохимической поляризации наблюдаются при выделении газов. Возникновение перенапряжения при выделении водорода обычно связывают с замедленностью какой-либо одной или неск ольких стадий этого процесса 1) разряд иона водорода H- -f Ме-Ь - МеН (Ме — металл, МеН — атом водорода, хемосорбирован-ный на металле) 2) рекомбинация адсорбированных атамов 2МеН- Нг-Ь2 Ме 3)- электрохимическая десорбция H+-fMeH-f + e - H2-f Ме. [c.264]