Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Потенциал нулевого заряда и природа металла

    Существенное значение приобрели работы А. Н. Фрумкина и сотрудников по изучению зависимости краевых углов смачивания от потенциала электрода. Оказалось, что между пузырьком газа и металлом имеется тонкий слой раствора, под которым металл способен поляризоваться. Эти наблюдения позволили выявить природу флотационных явлений. Б. Н. Кабанов, исследуя смачивание металла электролитами, вскрыл особенности и механизм электролитического обезжиривания металлов. Измеряя краевые углы, П. А. Ребиндер определил значение потенциала нулевого заряда твердого металла. Он установил, что твердость металла связана с зарядом поверхности и что при этом зависимость твердости от потенциала выражается типичной электрокапиллярной кривой. [c.11]


    Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от природы металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ, которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорбция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений, а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как фактор электрохимической коррозии является переходным между внутренними и внешними факторами. [c.165]

    Потенциал нулевого заряда определяется природой металла и составом электролита. При адсорбции катионов п. н. 3. становится более положительным, анионов — более отрицательным. [c.475]

    Потенциал нулевого заряда является важной электрохимической характеристикой электродов. При потенциалах, близких к п. н. з., некоторые свойства металлов достигают предельных значений велика адсорбция ПАВ, максимальна твердость, минимальна смачиваемость растворами электролитов и др. Исследования двойного электрического слоя позволили более широко рассмотреть вопрос о природе скачков потенциала на границе раздела фаз. Скачок потенциала на границе металл — раствор обусловлен в основном переходом заряженных частиц из одной фазы в другую. Однако существенную роль здесь играет также адсорбция ионов и полярных молекул. Гальвани-по-тенциал между фазами L и М можно рассматривать как сумму трех разнородных потенциалов  [c.475]

    Потенциал нулевого заряда сильно зависит от природы металла. Между потенциалом нулевого заряда ф в водных растворах и ра-ботой выхода электрона для разных металлов (при отсутствии поверхностно-активных веществ в растворе) существует корреляционная зависимость  [c.304]

    Оценка природы преимущественно адсорбирующихся частиц, и знака заряда металла стала возможной лишь после того, как Л. И. Антроповым [8] была предложена приведённая шкала потенциалов ф = е — E v (где е — потенциал металла в данных условиях, e v — потенциал нулевого заряда, или нулевая точка ). [c.341]

    Рассмотрим снова цепь из двух разнородных металлов Ме и M j, каждый из которых погружен в раствор собственных ионов, взятых в такой концентрации и Со, какая необходима, чтобы поверхность обоих металлов оставалась электрически нейтральной. Э. д. с. такой цепи будет равна разности потенциалов нулевого заряда металлов M i и Me (рис. 42). Величина этой э. д. с. зависит только от природы взятых металлов, так как потенциал нулевого заряда представляет [c.59]


    Таким образом, теоретическое уравнение, выведенное на базе представлении о природе э. д. с. гальванического элемента, правильно отражает количественную связь между физико-химическими свойствами металла и отклонением его стандартного потенциала от потенциала нулевого заряда. [c.218]

    Рассмотрим цепь из двух разнородных металлов М1 и Мг, каждый из которых погружен в раствор собственных ионов, взятых.в такой концентрации Со и Со", какая необходима, чтобы поверхность обоих металлов оставалась незаряженной. Как легко видеть, э.д. с. цепи будет тогда равна разности потенциалов нулевого заряда металлов М] и Мг. Величина этой э. д. с. зависит только от природы взятых металло.в, так как потенциал нулевого заряда представляет для каждого металла индивидуальную константу. Предположим теперь, что концентрация раствора со изменена до произвольного значения с. Электродный потенциал металла М1 в таком растворе станет более или менее положительным, смотря по тому, увеличилась или уменьшилась концентрация его ионов в сравнении с концентрацией со Это изменение потенциала электрода вызывается образованием двойного ионного слоя. Электродный потенциал металлу в растворе с произвольной ко.нценТрацией потенциалопределяющих ионов поэтому можно представить в виде суммы двух слагаемых. Одним из них 26  [c.26]

    Потенциал нулевого заряда зависит от природы металла и растворителя, от состава и pH раствора. Прч его определении встречается много экспериментальных и теоретических трудностей. [c.42]

    Многочисленные исследования показали, что значение потенциала нулевой заряда зависит не только от природы металла, но и от других факторов со става раствора, природы растворителя, температуры, а для металлов хорош< адсорбирующих водород и кислород — от pH среды. [c.20]

    В рамках понятия потенциал нулевого заряда Л. И. Антропов предложил разграничивать такие понятия, как нулевая точка флг и потенциал незаряженной поверхности ф5=о, ранее употреблявшиеся как синонимы. По Л. И. Антропову, потенциал незаряженной поверхности соответствует максимуму электро-капиллярной кривой ртути (или другого металла) и может изменяться для данного металла в зависимости от природы и концентрации веществ в растворе. Нулевая точка — это частное значение потенциала незаряженной поверхности, полученное в растворе не содержащем поверхностно-активных веществ и которое является константой, характерной для данного металла и данного растворителя. [c.21]

    Различ]ия в скоростях процессов адсорбции и обмена ионов на разных металлах определяются многими факторами, из которых главными являются положение потенциала нулевого заряда, состояние поверхности при разных потенциалах и pH растворов по отношению к адсорбированным водороду и кислороду, а также природа адсорбирующихся ионов. [c.29]

    Особо следует остановиться на потенциале нулевого заряда железа, поскольку сплавы на его основе чаще всего приходится защищать ингибиторами. По Антропову, потенциал нулевого заряда для железа равен нулю. Это значение получено расчетом с использованием работы выхода электрона Ше (фи. з= е—4,7). При этом допускалось, что скачок потенциала, возникающий при адсорбции воды на поверхности металла, и скачок потенциала внутри металлической фазы при потенциале нулевого заряда не зависят от природы металла. [c.128]

    Наряду с терминами нулевая точка и потенциал максимума электрокапиллярной кривой широко употребляются как их синонимы также потенциал нулевого заряда и потенциал незаряженной поверхности, что вносит большую путаницу в электрохимическую литературу. Для того чтобы избежать возможных недоразумений, Антропов предложил разграничить понятия нулевая точка и потенциал незаряженной поверхности, каждому из них присвоить свой символ и употреблять эти термины в соответствии с их содержанием оба понятия могут быть объединены общим названием потенциал нулевого заряда. Основанием для такого разграничения послужили следующие соображения. Потенциал максимума электрокапиллярной кривой ртути (или другого Металла) всегда отвечает ее незаряженной поверхности это значение потенциала целесообразно называть потенциалом незаряженной поверхности и обозначать как Ед=о. Положение максимума электрокапиллярной кривой и соответствующий ему потенциал для данных металла и растворителя меняются в широких пределах в зависимости от природы и концентрации веществ, присутствующих в растворе. В то же время частное значение потенциала незаряженной поверхности, полученное в растворе, не содержащем никаких поверхностно-активных частиц (кроме молекул растворителя), является константой, характерной для данного металла и данного растворителя это частное значение потенциала незаряженной поверхности целесообразно назвать нулевой точкой и обозначить как е . Нулевая точка и потенциал незаряженной поверхности находятся между собой примерно в таком же отношении, как равновесный и стандартный потенциалы электрода. Последний, как известно, представляет собой частный случай равновесного электродного потенциала Вг, который реализуется в растворе с активностями всех участников электродной реакции. [c.266]


    Потенциал нулевого заряда и природа металла. Потенциал нулевого заряда поверхности электрода является важной электрохимической константой, знание которой необходимо для понимания электрохимических процессов и различных физико-химических явлений, происходящих на электродах. Величину потенциала нулевого заряда надо знать, чтобы по кривым заряжения и другими подобными методами определить величину [c.737]

    Из таблицы видно, что различные металлы имеют весьма различные потенциалы нулевого заряда (лежащие в интервале почти 2 в). Таким образом, приходим к выводу, весьма важному для теории электродного потенциала потенциал нулевого заряда зависит от природы металла. [c.739]

    Природа электродного потенциала. Выше было указано, что потенциалы нулевого заряда различных металлов сильно отличаются друг от друга. [c.739]

    Как уже отмечалось, адсорбция органических соединений максимальна вблизи потенциала нулевого заряда электрода . Потенциалы нулевого заряда электродов из различных металлов заметно различаются между собой [105], следовательно, для электродов из металлов различной природы неодинаковы и потенциалы максимальной адсорбции. Наряду с другими факторами, зависящими от природы материала электрода, неодинаковая адсорбция органических деполяризаторов на различных электродах оказывает существенное влияние на протекание электродного процесса, поэтому Антропов [106] для сопоставления скоростей электродной реакции на электродах из различных материалов предлагает пользоваться значениями потенциалов, отнесенных к нулевым точкам соответствующих электродов (нулевыми точками металлов Антропов называет потенциал незаряженной поверхности электродов из этих металлов в растворах, не содержащих поверхностно-активных веществ). [c.40]

    К настоящему времени накоплен экспериментальный материал по влиянию природы металла на поверхностную активность ионов. Специфическая адсорбция анионов на поверхности электрода, в соответствии с теорией двойного электрического слоя, сдвигает потенциал нулевого заряда в область более отрицательных значений и уменьшает в разбавленных растворах глубину минимума С — ф-кривой. Эти закономерности влияния адсорбции поверхностно-активных анионов на форму кривых емкости использовались в работах, посвященных изучению действия специфически адсорбированных анионов на строение двойного электрического слоя для сравнительной оценки способности металлов к специфической адсорбции тех или иных ионов. [c.10]

    Если металл осаждается на катоде при потенциалах, близких к потенциалу нулевого заряда, то на нем в процессе электролиза сильно адсорбируются поверхностно-активные вещества молекулярного типа (спирты, кислоты, эфиры, альдегиды, кетоны). Если же осаждение металла происходит при потенциалах менее отрицательных, чем потенциал нулевого заряда, т. е. когда поверхность заряжена положительно, то в процессе электролиза на катоде будут адсорбироваться преимущественно вещества анионного типа (тиомочевина). Когда же металл осаждается при потенциалах, более отрицательных по сравнению с потенциалом нулевого заряда, на отрицательно заряженной поверхности катода при электроосаждении будут адсорбироваться поверхностно-активные вещества катионного характера (трибензиламин, тетрабутиламмоний, уротропин). Таким образом, в зависимости о.т потенциала нулевого заряда металла и потенциала осаждения, а следовательно, от природы металла и природы электролита, адсорбция одних и тех же поверхностно-активных соединений может быть различной. [c.112]

    В этом направлении у нас проведено большое число работ, на которых в рамках настоящей статьи можно остановиться лишь частично. Так, на основе термодинамической трактовки адсорбционных явлений на границе между металлом и раствором удалось определить зависимость адсорбции органических веществ от потенциала электрода. Исследования двойного электрического слоя на границе между жидкими металлами н раствором показали, что характерная величина, определяющая в первую очередь структуру двойного электрического слоя, т. е. потенциал, при котором плотность заряда на поверхности металла равна нулю (потенциал нулевого заряда), является индивидуальной константой, зависящей от природы металла. При потенциале нулевого заряда граница металл—электролит делается до некоторой степени подобной границе металл—вакуум. Поэтому потенциал нулевого заряда можно связать с работой выхода электронов из металла в вакуум. Через положе- [c.7]

    В случае чистых, не содержащих посторонних включений металлов диаграмма позволяет установить как степепь пассивации — из сопоставления нормального и стационарного потенциалов [3], так и природу преимущественно адсорбирующихся на их поверхиости частиц, способных влиять на ход коррозии,— из сопоставления потенциала нулевого заряда [c.380]

    На значение напряжения на электролизере сложное влияние оказывает материал электродов. Природа металла, как и состояние электродной поверхности, имеет прямое отношение к перенапряжению электродной реакции. С другой стороны, имеется тесная связь природы электродного материала со значением краевого угла на границе раздела фаз газ — электролит— электрод , определяющего смачиваемость электродной поверхности электролитом. Чем ближе электродный потенциал к потенциалу нулевого заряда материала электрода, тем больше краевой угол и хуже смачиваемость, тем крупнее газовые пузыри и ниже их экранирующий эффект. Все это приводит к уменьшению газонаполнения и снижению напряжения на электролизере. [c.158]

    При некоторых условиях, которые определяются природой электрода, составом электролита и плотностью тока, заряд поверхности металла д становится равным нулю. Потенциал такого электрода ц, как уже указывалось, называется потенциалом нулевого заряда. Это понятие было введено в электрохимию А. Н. Фрумкиным. [c.357]

    Толщина б двойного слоя зависит не только от природы ионов, его образующих, но и от величины электродного потенциала ф. Чем больше разность потенциалов между обкладками двойного слоя, тем большая электрическая деформация ионов возможна в двойном слое. При достаточно большом положительном заряде двойной слой построен из сильно деформированных отрицательных ионов. Затем поверхность металла перезаряжается, что приводит к росту толщины двойного слоя и уменьшению емкости. Вблизи от точки нулевого заряда электродный потенциал ф мал, деформация ионов ничтожна и в значительном промежутке остается практически постоянной. При переходе через фдг анионный двойной слой исчезает и заменяется слоем катионов. [c.224]

    Наибольшей диффузностью двойной слой обладает вблизи точки нулевого заряда. Метод измерения емкости двойного слоя позволяет исследовать изменения, происходящие в двойном электрическом слое, в частности кинетику адсорбции поверхностно активных веществ, деформацию ионов под влиянием электрического поля, изменение толщины двойного слоя при адсорбции атомов и молекул. Сравнительное изучение поведения ряда металлов в водных растворах показало, что строение ионного двойного слоя относительно мало зависит от природы металла. Вместе с тем определение значения емкости двойного слоя помогает судить о строении и истинной поверхности металлического электрода. Измерения емкости в разбавленных растворах позволили, например, непосредственно проверить на опыте теорию диффузионного строения двойного слоя и определить величину потенциала l3], создаваемого частью двойного слоя, находящейся на расстоянии одного ионного радиуса от поверхности электрода. [c.225]

    Из уравнения (11.57) вытекает, что потенциал нулевого заряда зависит от природы металла и растворителя, от состава раствора и от электрода сравнения. Для выбранных металла и растворителя величина <4= может быть различной в зависимости от величии (т. е. от природы и концентрации поверхностно-активных ионов) и дип (т. е. от природы и концентрации поверхностно-активных дипольных молекул). Если же не только gt, =0, ио н и Ядим = Г- растворе нет никаких поверхностно- [c.252]

    Сущность работы. Знание зависимости поверхностного натяжения на границе раствор — металл от приложенного напряжения иоз воляет судить о строении двойного электрического слоя. Для исследования применяют метод электрокапиллярных кривых. Ето сущность состоит в постепенной поляризации ртутного катода и измерении поверхностного натяжения на границе раствор — ртуть. При катодной иоляризации ртути ее положительный заряд постепенно уменьшается, а поверхностное натяжение возрастает. При заряде, равном нулю, иоверхностное натяжение достигает максимума. Форма получаемой электрокапилляр-ной кривой и потенциал нулевого заряда, при котором поверхностное натяжение достигает максимальното значения, определяется составом раствора, наличием в нем поверхностно-активных веществ и, следовательно, природой и строением двойного электрического слоя. [c.184]

    Изменение формы электрокапиллярных кривых при переходе от поверхностно-неактивного электролита (NaF) к растворам, содержащим специфически адсорбирующиеся анионы ( h, Вг , 1 ), показано на рис. 55. Специфическая адсорбция анионов на незаряженной поверхности ртутного электрода проявляется в снижении электрокапиллярного максимума, а возникновение скачка потенциала между слоем специфически адсорбированных анионов и притянутыми к ним катионами — в сдвиге потенциала нулевого заряда в отрицательную сторону по сравнению с =о в растворе NaF. Как видно из рис. 55, специфическая адсорбция галоидных ионов растет в ряду Е <С]--<Вг -<1 . Эту закономерность можно объяснить снижением энергии гидратации ионов по мере увеличения их собственного радиуса, в результате чего менее гидратированные ионы получают возможность ближе подойти к поверхности электрода, а это ведет к возникновению между анионом и металлом специфического притягательного взаимодействия. При достаточно отрицательных потенциалах анионы десорбируются и элект-рокапиллярные кривые в растворах, отличающихся только природой аниона, совпадают (рис. 55). [c.153]

    Потенциал нулевого заряда можно определять различными методами. Наиболее распространен метод построения электрокапиллярной кривой с помощью капиллярного электрометра. Для расплавленных солей этот метод был применен С. В. Карпачевым и А. Г. Стромбер-гом, которые получили электрокапиллярные кривые для ряда металлов в эвтектической смеси хлористого лития и калия. Таким образом, было показано, что межфазное натяжение и потенциалы нулевого заряда (при максимальных значениях а) закономерно изменяются с природой металла. [c.193]

    Аналогичные графики опубликовали Парсонс [22] и Рютчи и Делахей [37] ). Однако, как было отмечено Парсонсом [22] и Фрумкиным [24], специфическая адсорбция ионов и изменение поверхностного потенциала при переходе от одного металла к другому снижают надежность такой корреляции. Далее на сложную природу данных типа приведенных в табл. 7 указывает зависимость точки нулевого заряда нескольких металлов [c.142]

    Основные научные исследования посвящены электрохимии. Изучал (1925—1934) закономерности совместного разряда катионов многих металлов, установил количественную зависимость выхода по току от условий электролиза. Исследовал (1934—1943) кинетику электродных процессов и строение двойного электрического слоя, впервые применив струйчатый ртутный электрод. Совместно с сотрудником Б. Ф. Марковым экспериментально установил необходимость введения дополнительного коэффициента в уравнение, выражающее зависимость потенциала нулевого заряда от концентрации электролита, что указывает на дискретность зарядов в ионной обкладке двойного электрического слоя (эффект Есина—Маркова). Изучал (1943—1956) ионную структуру жидких металлургических щлаков и штейнов и электрохимическую природу взаимодействия их с металлическими расплавами. Предложил гипотезу о знакопеременном многослойном строении ионной обкладки двойного электрического слоя. [c.186]

    Некоторые другие методы. В [104] исследовалось электрокинетическое поведение платины при различных потенциалах в разбавленных растворах по отклонению Pi/Pt-проволочки в электрическом поле. В [105, 106] предложен метод изучения поверхностных свойств металлов, основанный на измерениях силового барьера, препятствующего контакту поляризованных металлических нитей в растворе электролита. Эти два метода показывают, что на платине в достаточно разбавленных растворах существует диффузный ДЭС. В [107— 114] определялись потенциалы и токи при непрерывной зачистке платиновых электродов в растворах электролитов. Устанавливающиеся при зачистке потенциалы или потенциалы, при которых ток во время зачистки равен нулю, нельзя истолковывать как потенциалы нулевого заряда ДЭС. При условии, что во время зачистки не нарушается адсорбционное равновесие и сохраняется постоянным pH, эти потенциалы следует трактовать, как потенциалы нулевого полного заряда [115, 116]. Ионная адсорбция влияет на эстанс электрода, как это показано Гохштейном [117]. Однако на платиновых металлах эстанс в присутствии ионов разной природы пока детально не изучался. Предприняты попытки изучения состояния поверхности платины по смачиваемости [118—121], по зависимости фрикционных свойств электрода от потенциала [122], по удлинению платиновой нити [123], методом погружения электрода в раствор [124], методом временно-областной рефлектометрии [125]. Неоднократно проводились измерения емкости двойного электрического слоя на платине [126—138], причем очень часто этот метод применялся для области высоких анодных потенциалов (соответствующие ссылки можно найти в [133, 134]). Результаты определения потенциала нулевого заряда ДЭС [130—132] на платине по минимуму емкости в разбавленных сульфатных и перхлоратных растворах находятся в согласии с данными, полученными методом адсорбционных кривых и радиоактивных индикаторов. Причины существенно более анодных значений [c.61]

    Распространение на полупроводниковые электроды теории электрокатгиллярности, развитой в последнее время для твердых металлов [98]. Выяснение природы потенциала нулевого заряда полупроводника. [c.21]

    Наряду с терминами нулевая точка и потенциал максимума электрокапиллярной кривой широко употребляются, как их синонимы, также потенциал нулевого заряда и потенциал незаряженной поверхности , что вносит большую путаницу в электрохимическую литературу. Для того чтобы избежать возможных недоразумений, автор предложил разграничить понятия нулевая точка (или потенциал нулевого заряда ) и потенциал незаряженной поверхности (или потенциал максимума электрокапиллярной кривой ), каждому из них присвоить свой символ и употреблять эти термины в соответствии с их содержанием. Основанием для такого разграничения послужили следующие соображения. Потенциал максимума электрокапиллярной кривой ртути (или другого металла) всегда отвечает ее назаряженной поверхности это значение потенциала целесообразно называть потенциалом незаряженной поверхности и обозначать как е о- Положение максимума электрокапиллярной кривой и величина отвечающего ему потенциала для данных металла и растворителя меняются в широких пределах в зависимости от природы и концентрации веществ, присутствующих в растворе. В то же время частное значение потенциала незаряженной поверхности, полученное в растворе, не содержащем [c.250]

    Измеренные значения потенциалов нулевого заряда по минимуму дифференциальной емкости диффузного слоя на некоторых твердых поликристаллических металлах приведены в табл. 7.1. Значение потенциала нулевого заряда зависит как от природы металла, так и от грани монокристалла. Таким образом, потенциал нулевого заряда поликристаллического электрода представляет собой некоторое усредненное значение потенциалов нулевого заряда отдельных граней, выходящих на поверхность. Из табл. 7.1 видно, что в хлоридном растворе потенциал нулевого заряда таллия отрицательнее, чем в растворе фторида натрия, что свидетельствует о специфической адсорбции аниона. Специфическая адсорбция анионов в сильной степени зависит от природы металла и проявляется в сдвиге потенцнала нулевого заряда в область отрицательных значений потенциалов. В области отрицательных зарядов поверхности на твердых металлах проявляется и спецг1фическая адсорбция катионов, которая так/ке зависит от природы металла. [c.238]

Смотреть страницы где упоминается термин Потенциал нулевого заряда и природа металла: [c.251]    [c.131]    [c.33]    [c.253]    [c.241]    [c.55]    [c.574]    [c.253]    [c.237]   
Смотреть главы в:

Введение в электрохимию -> Потенциал нулевого заряда и природа металла

Введение в электрохимию (1951) -- [ c.725 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Потенциал нулевого заряда

Потенциал нулевой

Потенциалы металлов

Потенциалы нулевого заряда металлов



© 2022 chem21.info Реклама на сайте