Электрические и электрохимические свойства металлов

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]

Электрохимия. Рассматривает важнейшие процессы взаимного превращения электрической и химической форм движения материи, а также свойства и строение растворов электролитов, процессы электролиза, работу гальванических элементов, электрохимическую коррозию металлов, электросинтез веществ и др. В настоящее время электрохимические методы исследования и анализа приобретают все большее значение в практике заводских, агрохимических, почвенных и других лабораторий. [c.6]

Под слоем смазочного материала возможна химическая и электрохимическая коррозия металла. Химическая коррозия — взаимодействие металла с коррозионно-агрессивными компонентами среды и смазочного материала, приводяш,ее к его разрушению и не сопровождающееся возникновением в металле электрического тока. Применительно к химической коррозии говорят о коррозионных свойствах смазок (масел), т. е. о способности смазок вызывать (коррозионная агрессивность) или предотвращать (противокоррозионные свойства) коррозию металлов. Скорость протекания химических процессов на поверхности металла зависит от температуры. В связи с этим коррозию изучают при повышенных температурах (100—200 °С). Химической коррозии наиболее подвержены цветные металлы — медь, свинец, магний, сплавы этих металлов и их оксиды. К кор-розионно-агрессивным веществам по отношению к названным металлам относятся свободные кислоты, серо-, фосфор- и хлорсодержащие противоизносные и противозадирные присадки, амины и др., т. е. вещества, часто присутствующие в смазках. [c.317]

Электрические методы защиты металлов от коррозии. Эти методы основаны на изменении электрохимических свойств металлов под действием поляризующего тока. Например, для защиты трубопровода в земле от коррозии его катодно поляризуют, присоединяя к нему положительный полюс источника тока, или создают макро-гальваническую пару с более электроотрицательным металлом (алк>-миний, магний, цинк и т. п.). [c.403]

Электрические методы защиты основаны на изменении электрохимических свойств металла под действием поляризующего тока. Наибольшее распространение получила защита металлов при наложении на них катодной поляризации. При смещении потенциала металла в сторону более электроотрицательных значений (по сравнению с величиной стационарного потенциала коррозии) скорость катодной реакции увеличивается, а скорость анодной падает (рис. 100). Если при Ёс соблюдалось равенство [c.477]

Электрические и электрохимические свойства металлов. Труды 2-й конфе [c.108]

Фрумкин A. H., Электрические и электрохимические свойства металлов, НХТИ, 1928. [c.38]

Развитая к настоящему времени теория двойного электрического слоя на идеально поляризуемых электродах основывается на успехах, достигнутых в основном при всестороннем исследовании ртутного электрода. Поскольку силы специфического взаимодействия ионов и молекул с поверхностью электрода играют существенную, а иногда даже решающую роль, то с точки зрения обобщения и углубления теории двойного слоя принци пиальное значение имеет количественное изучение явлений адсорбции на различных металлах. Исследование электрохимических свойств границы различных электродов с раствором представляет также большое практическое значение, поскольку прогресс в области прикладной электрохимии во многом зависит от уровня развития теории двойного электрического слоя. [c.99]

При электрохимической коррозии введение в среду ингибитора может сказываться на коррозионном потенциале металла (электрохимический эффект), структуре двойного электрического слоя (двойнослойный или адсорбционный эффект), на каталитических свойствах металла (исключение активных центров, изменение энергии адсорбции реагирующих частиц, вытеснение каталитических комплексов) и иа относительной величине поверхности металла, контактирующей с коррозионной средой (блокировочный эффект). [c.141]

При изучении защитных свойств смазочных материалов широкое распространение получили электрохимические методы. Это — измерение электродных потенциалов, снятие поляризационных кривых гальваническими и потенциостатическими методами, измерение силы тока, возникающего между двумя электродами и др., а также измерение электрического сопротивления и емкости (импеданса) пленок, определение их пробивного сопротивления. О скорости электрохимических реакций судят по поляризационным кривым, выражающим зависимость между смещением потенциала электрода и плотностью протекающего через него тока (гальваностатический метод). Образование на металле хемосорбционных соединений четко проявляется по изменению работы выхода электрона из металла, обусловленного электрическим взаимодействием между металлом и адсорбирующимся веществом. [c.321]

Электрохимическое анодное окисление позволяет получать пленки различной твердости, эластичности, пористости и толщины (до 0,8 мл1). Такие пленки служат хорошей защитой от коррозии и электрического пробоя, улучшают некоторые механические и физико-химические свойства металла. Свойства пленок зависят от состава электролита и условий их нанесения. [c.394]

Известно, что при взаимодействии электролита и двух разнородных металлов, находящихся в контакте, между металлами начинает протекать электрический ток и один из металлов станет разрушаться. Таким же образом протекает процесс электрохимической коррозии, ввиду неоднородности структуры металла и наличия в нем других составляющих элементов. Неоднородность структуры металла в среде электролита образует множественные микрогальванические элементы, которые разрушают металл в количестве, зависящем от свойств металла и электролита. [c.50]

Электрохимия изучает связь между электрической и химической энергией, свойства растворов электролитов, электропроводность растворов, процессы электролиза, работу гальванических элементов, электродные процессы и электрохимическую коррозию металлов. [c.5]

Исследования двойного электрического слоя повлияли не только на электрохимическую кинетику, но и на изучение механических свойств металлов. Работы академика П. А. Ребиндера и его сотрудников, получившие всемирное признание, показали, что наличие на границе металл—раствор двойного электрического слоя оказывает весьма значительное воздействие на такие свойства металлов, как твердость и ползучесть. [c.12]

Электрохимия изучает процессы взаимного превращения электрической и химической форм движения материи, рассматривает строение и свойства растворов электролитов, процессы электролиза, работу гальванических элементов, электрохимическую коррозию металлов, электросинтез веществ. [c.4]

Изучение электрохимических свойств селена представляет тем больший интерес, что по своим свойствам как физическим, так и химическим, он не является металлом. Селен может существовать в виде нескольких модификаций, из которых наиболее типичны красная аморфная и серая кристаллическая. Красный аморфный селен при повышении температуры (—55°) начинает переходить в серый гексагональный селен. Электрические свойства селена, как уже указывалось, в сильной степени зависят от освещения. В свя- [c.78]

Медь, получаемая из сульфидных руд пирометаллургическим способом, содержит около 1 % примесей — таких, как никель, сурьма, свинец, теллур, селен, висмут, мышьяк, сера, золото, серебро, а в ряде случаев и металлы платиновой группы. Наличие в меди даже небольших количеств примесей сильно понижает ее физические свойства (например, электрическую проводимость, пластичность и др.). Для получения меди высокой чистоты из пирометаллургической меди и попутного извлечения из нее благородных металлов в продукт, удобный для дальнейшей переработки, ее подвергают электрохимическому рафинированию. В настоящее время около 90 % всей добываемой меди обрабатывают таким образом. [c.120]

Равновесные свойства электрохимических цепей, а также закономерности протекания через них электрического тока являются предметом электрохимической науки. Существенные элементы электрохимической цепи — металлические (или полупроводниковые) электроды, проводники второго рода (растворы электролитов, их расплавы или твердые электролиты) и границы раздела фаз между металлом (полупроводником) и электролитом, между двумя различными проводниками 1-го рода и между двумя различными электролитами. [c.6]

Вопрос о месте и механизме возникновения электрического потенциала в га льва ническом элементе разрабатывался А. Н. Фрумкиным и его школой. См. А. Н. Фрум-кин. Статья в сборнике Электрические и электрохимические свойства металлов Госхимиздат, Л., 1928, стр. 116 А. Фрумкин и А. Городецкая, Z. physik hem., 136, 215, 451 (1928) М. И. Темкин, Изв. ОХН АН СССР, № 3, 235 (1946) Механизм возникновения электродвижущей силы в свете представлений о сольва тации ионов впервые был предложен Н. А. Изгарышевым, на работу которого мь ссылались выше. См. примечание редактора на стр. 23. (Прим. ред.) [c.301]

В случае электрохимических процессов, как отмечалось выше, необходимо учитывать влияние электрического поля двойного слоя, адсорбции ионов, молекул растворителя, водорода и кислорода на поверхности эдектрода. Так, отсутствие электроокисления метана с заметными скоростями на Rh, Ir, Ru и Os объясняется ранней адсорбцией кислорода и более сильной адсорбцией анионов на новерхности этих металлов по сравнению с платиной, что тормозит процесс [100]. Таким образом, для выяснения причин различной каталитической активности необходимо дальнейшее исследование адсорбционных и электрохимических свойств металлов и сплавов. [c.320]

Н. А. Изгарышев. Сб. Электрические и электрохимические свойства металлов . Вторая копфоренция по физико-химическим вопросам, Л., 1928 (Сообщения о паучно-тохнических работах в республике, 24), стр. 179. [c.149]

При электрохимической реакции прямой контакт между реагирующими частицами заменяется их контактом с соответствую-и им металлом. Прн этом реакция и связанные с ней энергетические изменения остаются теми же (независимо от того, протекает она но химическому или же электрохимическому нути), но кинетические условия могут быт з различными. Энергия активации при электрохимическом механизме благодаря каталитическим свойствам металлов может быть иной, чем при гомогенном химическом механизме, кроме того, оиа зависит от потенциала. В электрохимических реакциях обязательно участвуют электроны, а часто и другие заряженные частицы — катионы и анионы, что составляет одну нз и. основных характерных особенностей. Энергия таких частиц, естественно, является функцией электрического поля, создаваемого на границе электронопроводяи1,ее тело — электролит. [c.11]

Под коррозией понимают физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла, среды или включающей их технической системы. Химическое взаимодействие определяет, главным образом, химическую коррозию, характеризующуюся непосредственным взаимодействием реагирующих частиц металла и среды без возникновения электрического тока. Физикохимическое взаимодействие характерно для электрохимической и механо-химической коррозии, сопровождающейся возникновением электрического тока (ток коррозии). При механо-химической коррозии (коррозионно-меха-ническом изнашивании) электрохимические процессы накладываются на механическое взаимодействие трение, напряжение, циклическое давление и др. В зависимости от вида коррозийной среды и условий протекания коррозионного процесса различают около 40 видов коррозии атмосферная, газовая, подземная, биокоррозия, контактная, коррозия при трении, щелевая и др. [c.365]

Электрохимический метод отличается от термохимических, пирометаллургичёских и других способов переработки сырья тем, что изменение свойств вещества достигается с помощью электрического тока. Получение тяжелых цветных, легких, благородных и редких металлов, гальванических защитных, декоративных покрытий, обладающих заданными механическими и антикоррозионными свойствами, изыскание новых и совершенствование имеющихся химических источников электрической энергии, производство разнообразных продуктов окисления и восстановления, размерная электрохимическая обработка металлов и сплавов, хемотроника — вот далеко не полный перечень областей производства, использующих электрохимический метод. [c.14]

Электрохимическое полирование представляет собою процесс растворения металла в условиях частичной пассивности. В результате изменения состояния поверхности металл приобретает блеск. Первоначально этот процесс рассматривался как способ декоративной отделки изделий и обработки шлифов при металлографических исследованиях. Затем его стали использовать также для улучшения эксплуатационных характеристик аппаратуры. Благодаря специфическим условиям анодного растворения металла при алектрохимическом полировании удаляется поверхностный слой с повышенябй концентрацией напряжений, инородных включений, скрытых дефектов, весьма неблагоприятно влияющих на механические, электрические и физико-химические свойства материала. Изменение класса шероховатости поверхности происходит прежде всего в результате удаления острых неровностей, а также сглаживания высокочастотных микрошероховатостей и образования волнообразного рельефа. Эффективность влияния процесса на свойства металлов и сплавов связана с их составом, степенью деформации, толщиной обрабатываемой детали. [c.330]

Но привлечение электрических начал для объяснения каталитических явлений было скорее следствием большого влияния широко известной в то время электрохимической теории Берцелиуса, чем выводами, основанными на результатах экспериментов. Наоборот, эксперименты чаще всего указывали на неоправ-данность такого рода предположений, в этом Деберейнер убедился при составлении цинк-платиновой пары для инициирования брожения сахара. Тенар, использовавший в отдельных случаях электрометр, также видел, что опыты не подтверждают его предположение о влиянии электрических свойств металлов. [c.30]

Наличие избытка адсорбированного водорода. Если скорость процесса определяется разрядом, а отвод водорода с поверхности катода протекает без торможений, то при катодной поляризации количество адсорбированного водорода не должно заметно увеличиваться по сравнению с равновесным состоянием. Напротив, если скорость всего процесса лимитируется отводом водорода и рекомбинация водородных атомов совершается медленно, то количество адсорбированного водорода должно расти по мере отклонения в отрицательную сторону от его равновесного значения. Присутствие избытка адсорбированного водорода на металлах, для которых характерна замедленная рекомбинация, должно сказываться в тех случаях, когда величина поверхностной концентрации водородных атомов влияет на поведение и свойства электродов. Так, избыток адсорбированного водорода повышает емкость двойного электрического слоя и увеличивает перенапряжение. Поскольку скорость рекомбинации увеличивается параллельно с поверхностной концентрацией водорода, а последняя может расти до известного предела, отвечающего поверхностному насыщению, то для металлов, на которых кинетика выделения водорода определяется рекомбинацией, следует ожидать появления предельной плотности тока недиффузионного происхождения. При медленном протекании рекомбинации накапливающийся адсорбированный атомарный водород будет искать других путей для ухода с поверхности. Можно ожидать поэтому его проникновения в глубь электрода и диффузию через толщу металла, участия в реакциях восстановления, влияния на скорость электрохимического растворения металла и т. п. [c.371]

Изложенные соображения о различии электрохимических и химических реакций и о предмете и содержании электрохимии отвечают воззрениям, высказанным впервые Л. В. Писаржевским. Однако в понятие электрохимическая наука можно вложить более широкое содержание. Некоторые авторы относят к электрохимии явления, связанные с электрохимическими свойствами коллоидов, с химическими реакциями, вызванными действием света или потока радиоактивных частиц и приводящими к возникновению разности потенциалов, с электрохимическими явлениями в животных и растительных организмах и т. п. Пока представляется более правильным говорить в этих случаях о коллоидной электрохимии, фотоэлектрохимии, радиоэлектрохимии, биоэлектрохимии и т. д., сохранив название собственно электрохимии для систем, связанных со взаимным превращением химической и электрической энергии. Такое разделение представляется оправданным, потому что каждая нз этих наук имеет свои специфические особениости, Так, например, при биоэлектрохимических процессах переход энергии биохимического превращения в электрическую энергию протекает обычно без участия металлов, хотя пространственное разделение заряженных частиц и здесь является обязательным [c.11]

Важные для практики работы в России (до первой мировой войны) выполнили С. П. Власов (1820 г.) по разработке стойких красок, Б. С. Якоби (1856 г.) по электрохимической защите стали цинковым протектором, А. И. Онуфрович (1910 г.) по разработке наиболее устойчивого кровельного железа, Е. Куклин (1910 г.) но травлению металлов. Исследования акад. В. А. Кистяковского, начатые в 1890 г. и продолженные им после Великой Октябрьской социалистической революции, послужили основанием для созданной им фильмовой теории коррозии металлов. В процессах электрохимической коррозии и пассивности решающее значение приобретают свойства образующихся на поверхности металла окисных пленок (фильмов). В. А. Кистяковский открыл мото-химические и мото-электрические явления, в основе которых лежит изменение электрохимических потенциалов металлов при их движении в растворах электролитов. [c.10]

Гомополимер ТФЭ считается превосходным изолятором для электрических проводов, используемых в открытых условиях [81], вследствие его химической стойкости, диэлектрических свойств и невоспламеняемости. Благодаря последним успехам в области техники электрохимического нанесения металлов на полимеры поли-ТФЭ можно покрыть медью [82]. Обработанный надлежащим образом поли-ТФЭ может использоваться как носитель в газожидкостной хроматографии [83], при изготовлении изделий методом спекания, а также при изготовлении газовых топливных элементов [84] и как заменитель кожи [85]. Подобно поли-ХТФЭ, его применяют для изготовления мембран, используемых при выделении гелия из газовых смесей [57]. Ртутный капельный электрод, сделанный из поли-ТФЭ, идентичен по своим полярографическим свойствам [c.19]

Имеющиеся опытные данные по развитию коррозионных и кавитационных процессов на металлических поверхностях, совершающих высокочастотные механические колебания в водной среде [1 ], показывают, что кавитационное разрушение металлов наступает лишь после того, как энергия колебаний поверхности становится больше некоторой определенной величины, различной для разных металлов, но не зависящей от их механических свойств. Стойкость полимерных пластмасс, несмотря на худшие, по сравнению с металлами, механические свойства, превосходит стойкость большинства металлов [2], но находится, как правило, в прямой зависимости от механических свойств. Этой л<е зависимости следуют и металлы при кавитации в недипольных жидкостях [31, таких, например, как ртуть, четыреххлористый углерод и др. Указанные факты свидетельствуют, по-видимому, о том, что количественные характеристики процесса кавитационной эрозии, в частности, скорость возникновения ядер кавитации на вибрирующих твердых поверхностях, существенным образом зависят от электрохимических свойств границы раздела твердой и жидкой фаз и, следовательно, от структуры двойного электрического слоя на этой границе. В настоящем сообщении предпринята попытка приближенной оценки вклада, который может вносить двойной электрический слой в энергию кавитащюнного разрушения. [c.269]

Комбинированные (композиционные) материалы совмещают в себе свойства металлов (электро- и теплопроводность, пластичность и др.) и неметаллов (жаростойкость, химическая стойкость, высокая твердость). Одни из них представляют собой керамико-ме-таллические композиции (керметы) и изготовляются промышленным способом с использованием методов порошковой металлургии другие — волокнистые композиционные и дисперсно-отвержденные материалы, которые стали широко известными лишь в последнее десятилетие 2- з, в-12 Новым способом получения таких материалов является гальванический, предусматривающий осаждение комбинированных электрохимических покрытий (КЭП) из электролитов с наложением электрического тока или без него. Преимущества способа по сравнению с методами порошковой металлургии следующие [c.5]

Различают коррозию химическую и электрохимическую [38]. Под химической коррозией понимают непосредственное взаимодействие металлов со средой (топливами, маслами, смазками, продуктами их окисления и т. п.), не сопровождающееся возникновением в металле электрического тока и электрохимических процессов. Применительно к химической коррозии говорят о коррозионных или противокоррозионных свойствах нефтепродуктов. Наиболее подвержены химической коррозии цветные металлы — медь, свинец, магний, всевозможные сплавы этих металлов и их окислы. К коррозионно-агрессивным по отношению к этим металлам веществам, часто содержащимся в смазках, относятся свободные жирные кислоты, серо-, фосфор- и хлорсодержащие продукты (противоизиосные и противозадирные присадки), амины и т. п. На практике чисто химическая коррозия встречается редко, исключение составляет коррозия в вакууме, в инертном газе и т. п. Как правило, химическая коррозия сопровождается электрохимическим разрушением металла, связанным с работой микрогальвани-ческих пар, наличием на поверхности металла и в смазке воды, продуктов окисления и разрушения самой смазки. Применительно к электрохимической коррозии принято говорить о защитных свойствах нефтепродуктов. [c.127]

Недостатком циклической вольтамперометрии как метода изучения модифицированных электродов является невысокое разрешение, ограниченное вкладом заряжения двойного электрического слоя в наблюдаемый ток. Это может быть особенно важно при низком заполнении поверхности иммобилизованными ферментами или субмоно-слойном покрытии электрода редокс-частицами. Один из путей преодоления этой проблемы заключается в использовании метода импульсной полярографии и, в частности, дифференциальной импульсной полярографии. В течение ряда лет эти методы успешно применяют для определения малых концентраций ионов металлов в растворах [19, стр. 190 68] и для изучения электрохимических свойств биологических редокс-частиц в растворах. Благодаря относительной легкости получения импульсов требуемой формы, регистрации и интерпретации соответствующих токов в импульсной полярографии успешно используют электрохимическую аппаратуру, оснащенную микропроцессорами. Поэтому можно ожидать, что в последующие несколько лет популярность этих методов будет возрастать. [c.184]

Как уже отмечалось (см. гл. 16), электродные процессы часто связаны с фазовыми превращенпями. В результате появления или исчезновения фаз резко меняются многие важные физико-химические свойства электрохимической системы — электродные потенциалы, электрическое сопротивлсзние и т. д. Эти изменения свойств в ходе фазовых превращений используются в интеграторах, элементах памяти — мемистерах и других хемотронах. Принцип действия интегратора дискретного действия, основанного на электродных фазоЕ.ых превращениях, состоит в том, что металл, предварительно осажденный на одном из электродов, переносят на другой электрод. Реакция в хемотроне сводится к перемещению металла М с электрода I на электрод И [c.385]

Отмеченные выше свойства электрохимических систем впервые были объяснены в 1887 г. Аррениусом при использовании (в дальнейшем экспериментально вполне подтвержденной) гипотезы о том, что электролиты в водных растворах диссоциируют на электрически заряженные ионы. Поэтому электрохимические системы можно определить также при помощи утверждения, что в них при прохожде. НИИ тока происходит перенос заряда ионами, в то время как в металлах и полупроводниках — электронами. [c.239]

Электрохимическая коррозия — это разрушение металла при взаимодействии с коррозионной средой (электролитом), соправож-дающееся возникновением в металле электрического тока. Скорость электрохимической коррозии контролируется работой микро-гальванических пар на поверхности металла и зависит от разности потенциалов ее катодных и анодных участков. При электрохимических процессах продукты реакции отводятся с поверхности металла вглубь смазочного материала ионизация атомов металла (анодный процесс) и ассимиляция образующихся в металле избыточных электронов деполяризатором (катодный процесс) протекают в результате пространственного разделения участков реакции не единовременно. Применительно к электрохимической коррозии.говорят о защитных свойствам масла, т. е. о способности его тонкого слоя защищать металл от коррозионного воздействия внешних факторов (прежде всего электролитов). [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология