Потенциалы тантала

Метод анодной защиты при помощи катодного протектора может быть использован не только для защиты от коррозии, но также для защиты от возникновения водородной хрупкости. Известно, например, что в жестких условиях эксплуатации в концентрированных растворах соляной и серной кислот при высоких температурах тантал вследствие наводороживания в процессе коррозии становится хрупким [192]. В подобных условиях можно защитить тантал от охрупчивания путем контактирования его с платиной или палладием [193]. При этом отношение защищаемой анодной поверхности (тантала) к катоду (платина или палладий) очень велико. Защита от наводороживания вызывается сдвигом потенциала тантала к значениям, близким к значению равновесного водородного потенциала, что в значительной степени затрудняет процесс водородной деполяризации на тантале. Кроме того, анодная поляризация тантала при контакте с катодом (платиной, палладием) также тормозит процесс восстановления водорода на тантале. Эти факторы и приводят к устранению водородной хрупкости тантала при контакте его с платиной, палладием (табл. 36) и с другими металлами платиновой группы, а также при введении в раствор ионов этих металлов или при создании гальванических осадков этих металлов на поверхности тантала. [c.164]

Нормальный электродный потенциал тантала °=—1,12 в [330, 361]. [c.514]

Построенные изотермы равновесного потенциала тантала относительно хлорного электрода сравнения представлены на рис. 3 и выражаются уравнениями [c.343]

Потенциал тантала, мВ, в гальванических парах (по отношению к другому металлу) [38] [c.209]

Сродство поверхности кремния к кислороду и связанная с этим склонность к формированию тонких оксидных пассивирующих покрытий позволяют при определенных условиях сместить процесс, протекающий на границе кремний—электролит в сторону образования более толстого слоя оксида. Это обычно достигается подачей на кремниевый электрод высокого положительного потенциала. Катодом при этом может служить любой инертный в данном электролите металл (платина, тантал,и т. п.). На практике невозможно получить анодные окисные пленки толще нескольких тысяч ангстрем. Это обусловлено тем, что предельный потенциал, достигаемый в процессе анодного окисления кремния, определяется электрической прочностью оксида. Кроме того, задаваемая величина тока, определяющая скорость роста оксида, также должна быть ограничена, поскольку в противном случае возможен сильный разогрев электролита, кремниевого анода, что делает процесс неуправляемым и сильно ухудшает качество образующейся пленки. [c.116]

Первый потенциал ионизации возрастает от ванадия к ниобию незначительно (на 0,14 В), а от ниобия к танталу более резко (на 1,0 В). Это объясняется заметным уплотнением электронной оболочки тантала за счет ярко выраженного эффекта проникновения б -электронов под экран 4/ -электронов. Однако вторые потенциалы ионизации в этом ряду монотонно уменьшаются, что можно объяснить относительным уменьшением прочности связи оставшегося неспаренного я-электрона с ядром. В целом оказывается, что сумма первых двух потенциалов ионизации у ванадия заметно больше (21,87 В), чем у ниобия и тантала (20,36 20,58 В соответственно), а у последних эти характеристики практически совпадают. Сравнивая последующие потенциалы ионизации, отметим, что 1 , /4, /5 уменьшаются в ряду V — N1) — Та. Это приводит к уменьшению в этом же направлении суммы пяти потенциалов ионизации. Последнее обстоятельство и объясняет, с одной стороны, увеличение стабильности высшей степени окисления при переходе от ванадия к танталу, а с другой. стороны, нарастание металлических 426 [c.426]

Интересной областью применения является также защита тантала от водородного охрупчивания путем контактирования с металлами платиновой группы. Уменьшение водородного перенапряжения или смещение потенциала свободной коррозии в сторону более положительных значений ведет очевидно к уменьшению степени покрытия поверхности металла адсорбированным водородом и соответственно к уменьшению абсорбции [50]. [c.399]

В литературе пока имеются лишь отдельные сведения о формировании окисных пленок на тугоплавких металлах и рассматривается этот процесс не с металловедческих позиций. Подробное освещение результатов этих работ выходит за рамки обсуждаемых вопросов и общей направленности данной книги. В связи с этим ограничимся некоторыми общими сведениями об окисных пленках, образующихся на тугоплавких металлах. Выше было сказано, что тантал, наиболее коррозионностойкий из тугоплавких металлов, весьма стоек во многих агрессивных средах вследствие устойчивости в этих средах его окисла Т 2 Об. Однако окисел Таг Об растворяется в плавиковой кислоте, чем и объясняется малая устойчивость тантала в этой кислоте. Окисел тантала растворяется также в щелочах с образованием танталатов. Таким образом, в тех средах, в которых окись тантала растворима, тантал нестоек. Для образования поверхностной пленки необходимо наложение анодного тока, причем, чем вьппе плотность тока, тем быстрее достигается потенциал вьщеления кислорода (линейный участок кривой на рис. 51). Тем не менее образование пленки наблюдается и без наложения [c.57]

Значение электролиза расплавленных сред. Электролизом водных растворов могут быть получены либо электроположительные металлы, либо такие электроотрицательные металлы, на которых перенапряжение для выделения водорода в условиях электролиза очень велико, например цинк и марганец. Такие же электроотрицательные металлы, потенциалы которых значительно отрицательнее потенциала выделения водорода, как щелочные и щелочноземельные, алюминий и магний, не могут быть получены электролизом водных растворов. Их готовят электролизом расплавленных сред, а также этим методом получают, как правило, и тугоплавкие металлы, такие, как бериллий, цирконий, торий, ниобий, тантал, и редкоземельные металлы. Разрабатываются методы электролитического получения титана и других металлов. Этим же способом получают фтор. [c.211]

Сульфиды титана, вольфрама, тантала и ниобия при анодной поляризации растворяются при потенциале более низком, чем потенциал выделения хлора. [c.130]

Тантал — Та Потенциал однократной ионизации 7,88 эВ Потенциал двукратной ионизации 16,2 эВ Чувствительные линии 268,511 II 271,46741 [c.696]

Индикаторные электроды. Требования к индикаторным электродам различны и зависят от того, где они используются, т. е. в абсолютной потенциометрии или при потенциометрическом титровании. В обоих случаях индикаторные электроды должны быть обратимыми, т. е. их потенциал должен изменяться с изменением активности (концентрации) ионов металлов в растворе в соответствии с уравнением Нернста. Свойство обратимости присуще не всем металлическим электродам. Например, алюминиевый электрод необратим, так как покрывается на поверхности окисной пленкой также нельзя использовать для потенциометрических измерений электроды из хрома, железа, молибдена, ниобия, тантала, вольфрама и других элементов. [c.286]

Аналогичные результаты по устранению водородной хрупкости тантала, но при анодной поляризации (потенциал Ч- 2 ч—10 е) уже сообщались [194]. [c.164]

Рис. 14. Зависимость скорости коррозии ниобия (1, 2 и 3) и тантала (4, 5, 6) от потенциала при температурах кипения растворов кислот

Скорость коррозии ниобия в 25%-ной соляной кислоте при температуре кипения (104° С) не зависит от потенциала и равняется 1,5—2 г/м -час (рис. 14, кривая 5). У тантала в 40%-ной серной и в 25%-ной соляной кислотах в широкой области положительных потенциалов скорость коррозии постоянна и составляет 0,1 г/м -час (кривые 4 -я 6, рис. 14). Кипящая 88%-ная фосфорная кислота не оказывает никакого действия на тантал независимо от величины наложенного потенциала (кривая 5). [c.85]

Все тугоплавкие металлы обладают отрицательными нормальными электродными потенциалами и располагаются в ряду активности левее водорода. Высокая коррозионная стойкость тугоплавких металлов обусловлена образованием на поверхности плотной, химически устойчивой пленки, представляющей собой окисел данного металла для Та, ЫЬ, Мо, 7г — это Та Об, N52 05, МоОз, 2г2 0 и т.д. Так, например, тантал без окисной пленки обнаруживает сильную анодность по отношению к большинству металлов в течение нескольких секунд после погружения пары в электролит, но образование на его поверхности окисла Таг 05 под действием анодного тока быстро изменяет потенциал тантала на обратный и тантал становится катодом (рис. 48). Этот процесс аналогичен процессу пассивации алюминия, но протекает быстрее (рис. 49). [c.56]

Рис. 7.26. Изменение во времени потенциала тантала в аэрированном растворе бората аммония при 25° С и различных плотностях анодного тока (мка1см ). Потенциалы измерены относительно Нд/Н 504-электро-да [74].

Для выяснения катодных процессов при электролизе трихлорида -гантала измерены при 700—900 С равновесные потенциалы тантала в смеси Na l—K l, содержащей 0,09, 0,26, 0,50 и 2,24% Та (по массе). Получено выражение для концентрационной и температурной зависимости равновесного потенциала тантала. Изучены поляризация молибденового катода в расплавах, содержащих ионы тантала и влияние условий электролиза на характер осадков тантала. [c.341]

Рис. 102. Изменение потенциала танта.ш во времени в зависимости от налагаемого анодного тока в аэрированном растворе бората амыо-ния1 > при 25°

Тантал — конструкционный металл с наиболее высокой плотностью, равной 16,6 Мг1м . Из всех известных металлов и сплавов тантал обладает наиболее высокой коррозионной стойкостью, несмотря на электроотрицательный нормальный электродный потенциал. Коррозионная стойкость тантала объясняется наличием на его поверхности стойкой окисной пленки ТзаОд, обладающей хорошим сцеплением, непроницаемостью и защищающей металл от действия большинства агрессивных сред и при высоких температурах. [c.293]

Тантал (температура плавления 3000°С, плотность 16,6 г/см ) обладает самой устойчивой пассивностью среди известных металлов. Он сохраняет пассивность в кипящих кислотах (например, НС1, HNOg или H2SO4), влажном хлоре или растворах Fe lg при температурах выше комнатной. Такая коррозионная стойкость свидетельствует о том, что Фладе-потенциал металла отрицательнее потенциала водородного электрода в этом растворе и что присутствие ионов С1" не влияет на низкую плотность тока в пассивном состоянии. Благодаря высокой стойкости в кислотах тантал в особых случаях применяют в химической промышленности (например, при изготовлении перегонных аппаратов для [c.382]

Если потенциал металлического анода имеет более отрицательное значение, чем потенциал ионов ОН или других веществ, присутствующих в растворе, в газовой фазе около электрода или на электроде, то происходит растворение металла. При этом протекает электролиз с растворимым анодом. Если потенциал металлического анода близок к потенциалу других электродных процессов, то наряду с растворением металла на аноде протекают также другие процессы, например разряд ионов 0Н . В этом случае также говорят об электролизе с растворимым анодом, но учитывают и другие анодные процессы. Если потенциал металла или другого проводника первого рода, используемого в качестве анода, имеет более положительное значение, то протекает электролиз с нерастворимым анодом. В качестве нерастворимых анодов применяют золото и платиновые металлы, диоксид свинца, оксид рутения и другие вещества, имеющие положительные значения равновесных электродных потенциалов, а также графит. Некоторые металлы практически не растворяются из-за высокой анодной поляризации, например никель и железо в щелочном растворе, свинец в H2SO4, титан, тантал, нержавеющая сггль. Явление торможения анодного растворения металла из-за образования защитных слоев называется пассивностью металла. [c.210]

Первый потенциал ионизации в ряду V—Nb—Та возрастает от ванадия к ниобию незначительно (на 0,14 В), а от ниобия к танталу более резко (на 1,0 В). Это объясняется заметным уплотнением электронной оболочки тантала за счет ярко выраженного эффекта проникновения 6з-электронов под экран из 4/"-электронов. Однако вторые потенциалы ионизации в этом ряду монотонно уменьшаются, что можно объяснить относительным уменьшением прочности связи оставшегося неспаренного s-электропа с ядром. В целом оказывается, что сумма первых двух потенциалов ионизации у ванадия заметно больше (21,87 В), чем у ниобия и тантала (20,36 20,58 В соответственно), а у последних эти характеристики практически совпадают. Сравнивая последующие потенциалы ионизации, отметим, что /,, /4, уменьшаются в ряду V—Nb—Та. Это приводит и к уменьшению в этом же направлении суммы пяти потенциалов ионизации. Последнее обстоятельство и объясняет, с одной стороны, увеличение стабильности высшей степени окисления при переходе от ванадия к танталу, а с другой стороны, нарастание металлических свойств В степени окисления +5 в том же направлении, что вообще характерно для многих -элементов. Последнее обстоятельство подтверждается и изменеиием электроотрицательности, которая несколько уменьшается при переходе от ванадия к ниобию и танталу. [c.300]

ТОМОВ понемногу уменьшаются в направлении лантан — лютеций (суг 1,88 до 1,7 А) с кекоторыми нарушениями закономерности у Ей н УЬ. Потенциал ионизации увеличивается от 6,61 в у Ьа до 6,15 в у Ьи. Из-за лантаноидного сжатия в подгруппах В (кроме 1ПВ) радиусы атомов элементов шестого периода оказываются почти такими же, как и радиусы элементов пятого той же подгруппы. Это обусловливает очень большое сходство циркония и гафния, ниобия и тантала, молибдена и вольфрама и т. д. [c.81]

К числу металлов с низкой электронной проводимостью окислов принадлежат алюминий, титан, цирконий, тантал, известные своей способностью подвергаться оксидированию при высоких анодных потенциалах (см. 6 этой главы). Что касается растворения металла в пассивном состоянии, то оно существенно отличается от перехода в раствор ионов металла на активном участке поляризационной кривой. Это отличие прежде всего количественное. При сохранении постоянного потенциала анодной ток в пассивной области обнаруживает тенденцию к постепенному и очень медленно идущему уменьшению, снижаясь до крайне низких значений порядка Ь "а/см . Такой спад тока растягивается на длительные промежутки времени. Поэтому приводимые значения плотности тока в пассивном состоянии следует рассматривать как довольно условные величины, относящиеся к какой-либо определенной выдержке металла при заданном потенциале. Отличие процесса перехода в раствор ионов металла в пассивной области от активного растворения заключается в том, что такой переход протекает в три последовательные стадии. Одной из них является переход катионов металла в окисную пленку. Далее следует миграция ионов под действием электрического поля катионов — к раствору, а анионов кисло-юда или ионов гидроксила — к границе раздела окисел — металл. Наконец, последняя стадия представляег переход катионов из окисной пленки в раствор, т. е. самый процесс растворения пленки. Скорость каждой из трех этих стадий зависит от потенциала, и на этом основании процесс растворения металла в пассивном состоянии можно рассматривать как электрохимический. В противоположность этому в классической теории пассивности принимается, что ионы пассивного металла поступают в раствор в результате химического растворения материала пассивирующей окисной пленки в окружающем электролите. [c.202]

Отсюда видно, что обратимый электрод должен изменять потенциал при изменении концентрации ионов в соответствии с этим уравнением. Свойство обрати-мости присуще не всем металлическим электродам. Например, алюминиевый электрод необратим, так как его поиерхность покрывается оксидной пленкой нельзя использовать для потенциометрических измерений электроды из хрома, железа, молибдена, ниобия, тантала, вольфрама и многих других элементов. [c.461]

К числу металлов с низкой электронной проводимостью окис лов принадлежат алюминий, титан, цирконий, тантал, известные своей способностью подвергаться оксидированию при высоких анодных потенциалах (см. 34). Что касается растворения металла в пассивном состоянии, то оно существенно отличается от перехода в раствор ионов металла на активном участке поляризационной кривой. Это отличие прежде всего количественное. При сохранении постоянного потенциала анодный ток в пассивной области обнаруживает тенденцию к постепенному и очень медленно идущему уменьшению, снижаясь до крайне низких значений порядка 10- °а/сл<2. Такой спад тока растягивается на длительные промежутки времени. Поэтому приводимые значения плотности тока в пассивном состоянии - следует рассматривать как довольно условные величины, относящиеся в какой-либо принятой продолжительности выдержки металла при заданном п01 енциале. Отличие процесса перехода в раствор ионов металла в пассивной области от активного растворения заключается в том, что та-118 [c.118]

Титрование Мп(П) раствором перманганата калия до Мп(П1) наиболее удобно проводить при потенциале платинового электрода -f-0,4 в (отн. МИЭ) [154, 594, 595, 661, 1022]. При этом полностью исключается как анодный ток окисления Mn(II), так и катодный ток, образующ ийся при титровании Мл(П1). Кривые титрования получаются отчетливыми. Ионы Fe(III), Al(III), Ti(IV), a(II), Mg(II), Ni(II), o(II) в присутствии пирофосфата не мешают титрованию, так как образуют с пирофосфатом натрия комплексные соединения, не окисляюш иеся КМПО4 при указанном значении потенциала. Сг(П1) дает комплексное соединение с пирофосфатом натрия, состав и прочность которого изменяются во времени и поэтому в его присутствии необходимо выдержать раствор 15— 20 мин. перед титрованием. Восстановители должны отсутствовать. Обычно титрование проводят с одним или двумя платиновыми индикаторными электродами. Использование амперометрической установки с двумя индикаторными электродами обеспечивает резкое возрастание величины тока вблизи точки эквивалентности, что позволяет заканчивать определение без построения графиков. Амперометрическое титрование Ми(II) по катодной волне перманганата с применением медного и графитового электродов дает удовлетворительные результаты. Недостаток графитового электрода — довольно медленное установление величины тока. Медные и молибденовые электроды не пригодны для проведения анодных процессов на фоне раствора пирофосфата натрия. Ниобий-танта-ловый электрод не может служить индикаторным электродом при амперометрическом титровании перманганатом [153]. Были применены серебряные и другие электроды [1006, 1489]. Титрованием Мп(П) перманганатом калия до Мп(1П) определяют марганец в стали, чугуне [661, 1084, 1489] и цинковых электролитах [154]. [c.50]

Это приводит к уменьшению второго скачка потенциала. Изучение титрования шестивалентного молибдена с различными электродами из материалов, на поверхности которых наблюдается высокое перенапряжение водорода (металлическая ртуть, вольфрам, графит, тантал), показало следуюш,ее [58] второй скачок потенциала при титровании молибдена в среде серной кислоты резко возрастает в случае замены платинового электрода вольфрамовым и графитовым. При титровании с ртутным электродом наблюдается один большой скачок потенциала, со-ответствуюш,ий окончанию восстановления молибдена до трехвалентного состояния. Кроме того, с ртутным электродом наблюдается еш,е один скачок потенциала до того, как молибден перейдет в трехвалентное состояние. Положение этого скачка изменяется от титрования к титрованию и связано с моментом исчезновения ранее образовавшейся пленки на поверхности ртути. Скачка потенциала по окончании восстановления шестивалентного молибдена до пятивалентного не наблюдается. Это может быть объяснено тем, что ртуть в сильнокислой среде восстанавливает небольшие количества шестивалентного молибдена до пятивалентного с образованием эквивалентных количеств ионов одновалентной ртути (на поверхности ртути наблюдается образование пленки). Реакция протекает на поверхности электрода. При титровании раствором соли двухвалентного хрома происходит восстановление как молибдена, так и образовавшихся ионов одновалентной ртути (пленка на ртути растворяется), поэтому наблюдается скачок потенциала в точке, соот-ветствуюш,ей окончанию восстановления молибдена до трехвалентного состояния. Очевидно, ртутный индикаторный электрод может применяться только при титровании шестивалентного молибдена в чистых растворах и в присутствии таких элементов, [c.197]

Предложено наносить па поверхность графита слой титана, тантала или других пленкообразующих металлов, а также карбидов или нитридов титана, а затем на него активно работающий слой, содержащий металлы платиновой группы [113], либо наносить на поверхность графита, обработанную термически, слой из окислов (толщиной -<10 мкм), содержащих рутений [114] либо другое стойкое к окислению покрытие [115]. Предложены также графитовые электроды, импрегнированпые растворами солей рутения и платины с последующей терл1ической обработкой для снижения анодного потенциала и увеличения коррозионной стойкости графита [116]. [c.103]

При независимости плотности коррозионного тока к от потенциала (или при к = 0) уравнение (6. 8) означает, что для электролитов, свободных от окислительно-восстановительных систем , потенциал линейно растет со временем. Гюнтершульце и Бетц установили эту зависимость для анодного окисления алюминия, Висмута, ниобия, тантала, титана и церия. Напряженности [c.811]

В качестве материалов для анодов можно использовать также нержавеющие стали, тантал, покрытый родием (гальванически), титан, медные сплавы. Эффективно использование сплава А1-1п. В морской воде алюминий и некоторые сплавы алюминия имеют потенциал —700-,—600 мВ — меньший, чем М0ЖЧ9 было ожидать, вследствие образования на поверхности оксидной пленки. [c.95]

Исследовано коррозионно-электрохимическое поведение тантала, циркония и титана при 50, 90, 130°С с целью подбора дешевого материала для конденсаторов промотора (иодистого метила) синтеза уксусной кислоты. Поляризационные измерения и корроэнонннв испытания проведены для цельных, сварных, напряженных образцов и образцов с имитацией щели. Количественные зависимости скорости анодного растворения металлов от потенциала определяли по убыли массы при потенциостатических измерениях. [c.25]

Скорость коррозии сплавов ниобия с малым содержание тантала (5 вес.%) по своей величине близка к скорости коррозии нелегировайного ниобия. Увеличение в сплаве тантала способствует уменьшению скорости коррозии в обеих активных областях, а скорость коррозии сплавов с 70% тантала и выше в серной и фосфорной кислотах не зависит от величины положительного потенциала (рис. 16а, кривые 6 я 5, 166, кри- [c.88]