Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Электронный переход диффузия ионов

    Здесь М — скорость диффузии О — коэффициент диффузии 8 — толщина диффузионного слоя п — количество электронов, освобождающихся при переходе одного ион-атома металла в раствор /а — плотность тока на аноде. [c.60]

    Для того чтобы мог произойти электронный переход, ионы должны предварительно сблизиться друг с другом. Вероятность перехода тем больше, чем ближе друг к другу находятся реагирующие частицы, но так как встречная диффузия ионов одного знака связана с преодолением электростатического барьера, они редко подходят друг к другу очень близко. Таким образом, переход при большом сближении невозможен из-за наличия сил отталкивания, а переход на значительном удалении — ввиду его малой вероятности. Поэтому должно существовать некоторое оптимальное расстояние, которое, как показывает расчет, должно равняться нескольким ангстремам. [c.19]


    При этом условии общая скорость становится равной скорости встречной диффузии ионов и можно сказать, что реакция контролируется диффузией. Если же переход электрона происходит достаточно медленно, так что /гзС -ь то [c.20]

    Образование защитной (сплошной, непористой) пленки на металлах состоит из нескольких стадий а) переход ад-ионов металла и электронов из металлической фазы в оксид б) диффузия их в слое оксида в) подход кислорода к поверхности раздела оксидная пленка — газ и адсорбция его г) ионизация адсорбированного кислорода и перемещение его ионов в слое оксида  [c.36]

    Чувствительность к воде адгезионных связей для большого числа соединений различных материалов больше чувствительности когезионных связей. В частности, длительная прочность связующего в воде составляет до 80%, а прочность соединения стекловолокно— связующее — от 20 до 65% длительной прочности в сухом состоянии [12]. Как уже отмечалось, одной из причин этого являются остаточные напряжения, возникающие в соединении при отверждении. Они могут составлять 35% и более от кратковременной прочности [21], и в их присутствии адсорбционное действие воды резко усиливается. Концентрация напряжений у поверхности алюминия в соединениях на эпоксидных клеях ведет к возникновению микротрещин, по которым проникает вода [116]. Из других данных, основанных на изучении в электронном сканирующем микроскопе поверхности разрушения в воде клеевых соединений металлов, следует [58], что даже если магистральная трещина зарождается в клеевом шве, она при неравномерном отрыве неизбежно переходит на границу раздела. Вода вызывает сольволиз АЬОз и диффузию ионов АЮг в водную среду. По мере насыщения воды этими ионами идет высаживание А1(0Н)з и дальнейший сольволиз. Алифатические амины (отвердители эпоксидных клеев) диффундируют из клеевого шва и ускоряют этот процесс. Подобный процесс идет и в соединениях натриевосиликатного стекла. Сравнительно кратковременное увлажнение приводит к полной потере прочности соединений этого стекла на сополимере этилена с тетрафторэтиленом, тогда как прочность соединений пи-рекса снижается только вдвое [117]. О разрушении адгезионных связей в воде можно судить также по энергии отрыва полимера от стекловолокна, определяемой по прочности, и при наблюдении соединения в поляризованном свете [118]1 Время, требуемое для снижения энергии до минимального значения, зависит только от окружающей среды, а не от способа подготовки субстрата перед склеиванием. [c.191]


    Анодная поляризация возникает вследствие а) отставания скорости перехода ионов металла в раствор от скорости отвода электронов от анода во внешнюю цепь (перенапряжение ионизации кислорода) б) малой скорости диффузии ионов от электрода в глубь раствора в) образования [c.27]

    Стадии электронного перехода предшествует диффузия ионов Н3О+ к электроду. Ионы водорода обладают высокой подвижностью и поэтому в сильно кислых средах диффузия не лимитирует скорость всего процесса даже при больших катодных токах. Предельный диффузионный ток по ионам водорода достигается лишь в слабокислой среде и значителен по величине. В нейтральной и щелочной среде водород восстанавливается из воды  [c.212]

    Анодная поляризация возникает вследствие а) отставания скорости перехода ионов металла в раствор от скорости отвода электронов от анода во внешнюю цепь (перенапряжение ионизации кислорода) б) малой скорости диффузии ионов от электрода в глубь раствора в) образования на поверхности анода пленок, нерастворимых электролите, возникновения анодной пассивности. [c.27]

    Трудоемкость получения такого рода данных очевидна и поэтому взаимосвязь коэффициентов диффузии и электропроводности не имеет однозначного выражения, справедливого в различных условиях эксперимента. Так, с уменьшением содержания воды в полимерах происходит переход от ионного механизма переноса заряда к электронному 50]. Значительное влияние на механизм проводимости оказывает температура [51]. [c.105]

    Когда металлический электрод, погруженный в электролит, находится в равновесном состоянии, химические потенциалы ионов металла в металле и в растворе равны друг другу, а химический потенциал атомов металла равен сумме химических потенциалов ионов и электронов. Отклонение потенциала металла от равновесного значения приводит к развитию процесса. В зависимости от изменения потенциала электрода ионы металла начинают либо разряжаться на электроде, либо переходить с поверхности металла в раствор — возникает электрохимическая реакция. Существенное влияние на наблюдаемую скорость реакции может оказать процесс диффузии ионов из раствора или в раствор. Для изучения собственно электрохимической стадии применяют интенсивное перемешивание раствора, окружающего электрод. [c.421]

    Таким образом, в атмосферных условиях при обычных температурах, вследствие встречной диффузии ионов алюминия и кислорода рост пленки происходит в ее толще. Поскольку напряженность поля, вызванная переходом электронов через пленку и образованием из адсорбированного кислорода ионов на ее поверхности, с утолщением нленки будет уменьшаться, то и рост пленки замедляется. В соответствии с этим пленки на поверхности алюминия при обычных атмосферных условиях и имеют толщину примерно до 100 А. [c.49]

    В процессе диффузии ионы металла и кислорода перемещаются путем замещения свободных вакансий, а электроны путем замещения электронных дырок . При высоких температурах вакансии могут также переходить с места на место, так как положительный или отрицательный ион, перемещаясь в вакантное место, создает новое положение вакансии. Таким образом, механизм роста окисной пленки на поверхности металла связывают с миграцией ионов и вакансий в кристаллической решетке окислов. [c.127]

    При достижении пленкой некоторой предельной толщины при обычных температурах диффузия ионов через нее становится почти невозможной. Поэтому участки металла, покрытые сплошной пленкой, не могут работать анодами, так как при анодном процессе коррозии металла должен иметь место переход в раствор (а следовательно, в данном случае прохождение сквозь пленку) ионов металла. Если же пленка обладает электронной проводимостью, то электроны могут проходить через пленку [c.205]

    Электродный процесс состоит из ряда стадий. Основными являются стадии диффузии реагентов к поверхности электрода или от нее, переход электронов или ионов через поверхность раздела фаз (электрохимическая стадия, разряд или ионизация), фазовые превращения (выделение пузырьков газа, кристаллизация или разрушение кристаллической решетки), химические реакции, предшествующие электрохимической стадии или следующие за ней. [c.327]

    В основе трибоэлектричества твердых тел лежат контактные явления. При взаимном трении двух твердых тел отдельные локальные участки поверхности этих тел вступают в контакт и затем разделяются. В момент контакта происходит переход электронов и ионов от одного тела к другому. Контактная электризация двух металлов, двух полупроводников, металла и полупроводника обусловлена переходом электронов через границу раздела от вещества с меньшей работой выхода к веществу с большей работой выхода. При контакте металла и диэлектрика электризация возникает за счет перехода электронов из металла в диэлектрик и перехода ионов того или иного знака из диэлектрика на поверхность металла. В случае контакта двух диэлектриков электризация обусловлена диффузией носителей тока из одного вещества в другое. [c.653]


    Закись железа FeO носит название вюстит и имеет кубическую решетку. Кристаллографическая ячейка содержит четыре иона Fe и четыре иона О . Оксид устойчив при температурах выше 5 ТО-575 ° С. В окалине вюстит находится в метастабильном переохлажденном состоянии. В этом оксиде содержится кислород в количествах, превышающих стехиометрические. Растворяющийся в оксиде кислород ионизируется, отбирая электроны у части двухвалентных ионов железа Ре +, которые переходят в трехвалентные ионы Ре +. Как показали рентгенографические исследования, при таком процессе образуется большое количество вакансий в кристаллической решетке. Это создает благоприятные условия для диффузии Ре + и перемещения электронов посредством перехода Ре Ре +е. [c.49]

    Разряд ионов водорода потекает в несколько стадий. К их числу прежде всего относится диффузия ионов гидроксония из глубины раствора к катоду. Далее следует собственно электрохимический акт разряда водородных ионов одновременно с их дегидратацией. Образовавшийся в результате этого атомарный водород, адсорбированный на поверхности катода, превращается в молекулярный водород (реакция рекомбинации или молизаций). Из этого следует, что водородное перенапряжение вообще определяется суммой трех слагаемых перенапряжения диффузии, обусловленного задержкой переноса ионов водорода к катоду, перенапряжения перехода, связанного с торможением электрохимической стадии ассимиляции электрона водородным ионом, и, наконец, перенапряжения реакции, возникающего вследствие задержки рекомбинации. Соответственно этому [c.182]

    Рассмотрим -ее подробнее. При переходе в раствор ионы металла гидратируются, и освобождающаяся энергия гидратации является движущей силой данного процесса. При переходе каждого иона металла в раствор определенное количество электронов остается в металле. Они перетекают по металлу к катодным участкам, потенциал которых более положителен. Там происходит их связывание частицей окислителя, которая при рассмотрении коррозионных процессов называется катодным деполяризатором О. Схема, приведенная на рис. 136, подчеркивает пространственное разделение мест, где протекает коррозия (анодных участков), и участков, на который происходит ассимиляция притекающих электронов. В растворе электролита наблюдается перемещение электрически заряженных частиц — ионов, движущихся к катоду и аноду под влиянием электростатического притяжения (миграция) и вследствие разности, концентраций (диффузия). Явление диффузионного переноса вещества играет особо существенную роль в развитии коррозионного процесса, когда реакция на катоде протекает при участии электронейтральных молекул кислорода. Так как в результате электрохимического восстановления кислорода на катоде происходит образование ионов гидроксила, согласно реакции Оа + + 2Н2О + 4е 40Н , раствор возле катодных участков защелачи-вается. Ионы гидроксила перемещаются по направлению к анодным участкам и, встречая на этом пути катионы металла, образуют осадок нерастворимой гидроокиси — вторичного продукта коррозионного процесса. [c.248]

    Установлено, что в протонных диполярных растворителях (БЛ, ДМФ, ДМА, ПК, ТГФ и др.) механизм восстановления оксидов, по-видимому, аналогичен их механизму восстановления в водных щелочных растворах и носит электронно-протонный характер. Согласно этому механизму подвижной частицей, ответственной за массоперенос в твердой фазе, является протон. Процесс восстановления оксида протекает через две основные стадии. Первая — электрохимическая реакция перехода протона через межфазную границу раствор — оксид, в результате которой поверхностный слой оксида превращается в соединение нестехиометрического состава. Вторая стадия, обеспечивающая восстановление более глубоких слоев,— диффузия протона в глубь оксида с одновременным переходом электрона от одного иона металла к другому. В стационарном состоянии вторая стадия является замедленной и ее скорость определяется скоростью диффузии протонов в решетке оксида. В апротонных растворителях в роли подкислителя выступает протон примесной воды или ион лития, который внедряется в кристаллическую решетку оксида. Конечным продуктом восстановления является оксидное соединение восстанавливаемого металла низшей валентности. Так, в хлоридных растворах ДМА процесс восстановления протекает с участием двух электронов, конечным продуктом восстановления является смешанный оксид состава хЖоО - уЖоОг - гЫО. [c.100]

    Другая картипа наблюдается в случае окисления меди с образованием закиси. Состав образующегося окисла и здесь отличается от стехиометрического СнгО, однако уже не избытком металла, а его недостатком. Б решетке СнгО часть мест, которые должны были быть заняты ионами Си" ", свободна, а недостаток в положительных зарядах по сравнению с зарядами анионов 0 компенсируется образованием Си + из части ионов Си+. Последние можно рассматривать как места с недостатком электронов или электронные дырки. Недостача ионов Си+ и концентрация дырок, очевидно, больше у внешней границы слоя, чем у внутренней. При окислении происходит диффузия ионов Си+ от внутренней к внешней поверхности, осуществляемая благодаря ряду последовательных переходов ионов Си+ с занятых мест на свободные, и обмен электронами между ионами Си" " и Си +, который можно рассматривать как движение дырок от внешней поверхности к внутренней. Более глубокий анализ условий движения заряженных частиц в обоих случаях приводит к выводу, что скорость окисления меди должна быть больше скорости окисления цинка и сильнее зависеть от давления кислорода, чем последняя [320]. [c.170]

    Авторы считают, что им удалось на основе прямого анализа изотопного распределения ионов железа в твердой фазе по двум разным валентным состояниям установить наличие достаточно быстрого электронного обмена во льду между Fe2+ и Fe3+. Применение новой методики позволило оценить константы скорости реакции электронного обмена непосредственно во льду вплоть до весьма низких температур. Среднее расстояние между ионами железа при исследованных концентрациях более чем в 10 раз превышает. расстояние между соседними молекулами воды, что исключает непосредственный контакт между ионами, если предположить равномерное распределение их по образцу. Авторы считают, что полученные значения констант скоростей реакции не обусловлены диффузией ионов во льду, а связаны с переносом электронов в замороженных растворах, в котором, вероятно, участвуют молекулы среды. С этой точки зрения трудно понять наличие сильной (Е= = 39,4 кДж/моль) температурной зависимости скорости электронного обмена гари температурах выше 159 К, которая свидетельствует против заметной роли механизма дальнего тувнельного перехода электронов от ионов Fe2+ к ионам Fes+ [330, 331]. [c.176]

    Таким образом, термодинамическая трактовка систем, содержащих окислы переходных элементов, не обязана базироваться только на усредненности заряда ионов различной -валентности. Тоже, по-видимому, относится и к динамическим свойствам расплавов. Экспериментально обнаруженная корреляция между изменением электропроводности и электродвижущей силы с в системе СаО—АЬОз—бЮг—FeO—Fe20a свидетельствует о переходе от ионной проводимости к электронной [39]. Это означает, что при малых (<10%) содержаниях FeO окисление расплава газообразным кислородом сопровождается встречной диффузией ионов Fe2+ и Fe +, в то время как при больших концентрациях FeO эта диффузия уступает место переходу электронов от иона Fe + к Fe +. [c.24]

    Электродные реакции на границах различных фаз могут протекать и в тех случаях, когда одной из фаз является твердый электролит. Наибольшее значение имеют электродные реакции, протекающие на трехфазной границе металл —твердый электролит — газ. Поскольку в твердом электролите конвекция и миграция отсутствуют, единственным механизмом доставки электрохимически активных частиц к электроду является диффузия. При этом граница металл —электролит рассматривается как наиболее предпочтительная перед другими для протекания электрохимической стадии реакции. На такой границе имеется неограниченный резерв электронов. Поэтому после ионизации атомов неметалла последние быстро переходят в электролит. Этот процесс сопровождается явлениями адсорбции и десорбции. При этом диффузия ионов цроге-кает на поверхности электрода. [c.142]

    Анодный процесс состоит в том, что ионы металла переходят в раствор почвенного электролита. В результате на анодных участках происходит разрушение Металла вследствие выноса ионов металла в почву. При этом в металле эквивалентное количество электронов переходит на катод. Этот анодный процесс называется саморастворением металла, которое в коррозионной среде в электролите может протекать неограниченно долго. Потенциал и скорость саморастворения зависят не только от природы данного металла и состава коррозионной среды, но и от природы продуктов коррозии к скорости их перемещения (диффузии) в окружаю-пхую среду. [c.243]

    Это уравнение называют логарифмическим. Соответственно, график, построенный в координатах у — g t + onst) или у — — Ig t (при t > onst) имеет вид прямой линии. Логарифмическое уравнение, впервые полученное Тамманном и Кестером [11], отражает поведение многих металлов (Си, Fe, Zn, Ni, Pb, d, Sn, Mn, Al, Ti, Та) на начальных стадиях окисления. Вначале справедливость этого уравнения ставилась под сомнение. Были сделаны попытки вывести уравнения на основе предположений о существовании специфических свойств оксидов, таких как наличие диффузионных барьеров и градиентов ионной концентрации и других. Эти предположения не получили экспериментального подтверждения. С другой стороны, было показано, что логарифмическое уравнение можно вывести из условия, 4TQ скорость окисления контролируется переходом электронов из металла в пленку продуктов реакции, причем эта пленка имеет пространственный электрический заряд во всем своем объеме [7, 12]. Преобладание заряда, обычно отрицательного, в оксидах вблизи поверхности металла, подобно электрическому двойному слою в электролитах, было установлено экспериментально. Таким образом, любой фактор, изменяющий работу выхода электрона (энергию, необходимую для удаления электрона из металла), например ориентация зерен, изменения кристаллической решетки или магнитные превращения (точка Кюри), изменяет скорость окисления, что и наблюдалось в действительности [13—15. Когда толщина пленки превышает толщину пространственно-заряженного слоя, определяющим фактором обычно становится скорость диффузии или миграции сквозь пленку. При этом начинает выполняться параболический закон, и ориентация зерен или точка Кюри перестают оказывать влияние на скорость окисления. Исходя из этого, можно сказать, что в начальной стадии оксидная пленка на металлах [c.193]

    Химическая коррозия возникает в результате химического аоздействия коррозионной среды (без образования электрического тока) и протекает обычно в неэлектропроводной среде, например в безводных средах и газах, особенно при повышенных температурах. Эта коррозия протекает относительно просто, поскольку определяющих факторов мало. Однако если на поверхности металла образуются защитные слои, то скорость коррозии зависит от скорости диффузии газа в металл или от скорости диффузии атомов металла сквозь слой продуктов коррозии в направлении границы между защитным слоем и газом. При химической коррозии в таком случае происходит прямой переход валентных электронов из металла в продукт коррозии, т. е. образуются ионные соединения по следующей схеме  [c.15]

    Если скорость р-ции между А и В очень велика (рекомбинация своб. радикалов шш разнозаряженных ионов, электронные и протонные переходы), т.е. р-дня происходит уже при первой встрече, скорость ее лимитируется диффузией (см. Диффузионно-контролируемые реакции). Константа скорости такой р-ции к, 2в и также обратно пропорциональна вязкости. В случае обычных молекулярных и иониых р-ций (энергия активации > 40 кДж/моль) реагенты А и В, попав в клетку р-рителя, претерпевают множественные соударения, число к-рых тем больше, чем дольше они там находятся, т. е. чем больше вязкость среды (и Т1). Время пребывания частицы в клетке т (среднее время оседлой жизни , по Я. И. Френкелю) м. б. иа еио по ур-нию т= Тоехр( , /Л70, где Го 10 -10 с-период колебаний частиц в клетке, энергия, необходимая для выхода частицы из клетки. Для воды Гц = 1,4 10" с, Т= 1,7-10 с, 7ЛТ, т.е. при 300 К 17 кДж/моль. Величина т/Го = ехр( /ЛТ), что для большинства жидкостей составляет 10 — ТО .  [c.207]

    Упругие столкновения молекул определяют явления переноса в газах диффузию (перенос частиц), вязкость (перенос нмпульса), теплопроводность (перенос энергии). Соответствующие коэф. переноса определяются эффективными сече-ниями упругого рассеяния частиц. Сечение рассеяния атомов или молекул на большие углы наз, газокинетич, сечением оно составляет по порядку величины 10 см . Подвижность ионов в газовой фазе также связана с сечением рассеяния иона на атоме или молекуле (см. Ионы в газах). Неупругие столкновения могут приводить к разл, процессам переходам между электронными, колебат, или вращат. состояниями молекул, ионизации, диссоциации, разл, хим, р-циям между частицами и др, каждый из этих процессов характеризуется соответствующим сечением. Напр,, столкновение двух молекул А и В, приводящее к хим. р-ции с образованием продуктов СиО, рассматривают с учетом квантовых состояний исходных молекул (обозначаются индексами I, J) и продуктов (индексы к, I) (см. Динамика 870 [c.439]

    Принцип катодной защиты заключается в том, что потенциал поверхности металла (относительно электролита, грунта и т. п.) сдвигается в сторону отрицательных значений за счет подвода электронов (рис. 1.4.45). В результате этого атомы железа не переходят в раствор в виде положительно заряженных ионов, а pH электролита, контактирующего непосредственно с металлом, смещается в щелочную область. Благодаря высокому pH на защищаемую поверхность осаждаются гидроксид магния, карбонаты кальция и магния, образуя пленку, подобную накипи. Эта пленка экранирует металлическую поверхность и затрудняет диффузию кислорода. Таким образом, в металлическую поверхность извне должен подводиться постоянный электрический ток. Этот ток может идти от гальванического элемента или выпрямителя, отрицательный полюс которых связан с защшцаемым элементом, а положительный полюс — с анодом. Плотность защитного тока зависит от толщины осаждаемой пленки и может уменьшаться по мере ее роста. [c.127]

    При поглощении поливалентных катионов происходит коагуляция — укрупнение и уплотнение агрегатов из ме лких частиц торфа, что подтверждает седиментометрические и электронно-микроскопические исследования. По мере увеличения количества поглощенных поливалентных ионов коагуляция происходит в несколько этапов вначале образуются первичные, затем вторичные коагуляционные структуры [45]. Переход от первичной к вторичной структуре сопровождается некоторым диспергированием агрегатов. Вследствие коагуляции в плотные частицы торфа затруднена диффузия молекул воды извне, а находящиеся в них молекулы Н2О имеют меньщую подвижность. Всего вероятней, что влага в этом случае находится, в основном, в виде пленок на поверхности плотных частиц. Однако при переходе от первичных к вторичным коагуляционным структурам вследствие дисперги-ровгания первичных агрегатов влага более дискретно распределена на поверхности и внутри разукрупненных агрегатов торфа. Этим можно объяснить экстремальные зависимости е от количества поглощенных ионов кальция и алюминия (рис. 6). Наличие макровключений влаги в виде манжет между частицами или пленок может способствовать увеличению е за счет максвелл-вагнеровского механизма поляризации. Особенно это сказывается для А1-торфа, в котором процессы коагуляции проходят более интенсивно, и, следовательно, доля влаги вне агрегатов А1-торфа больше, чем внутри них, по отношению к образцам Ыа- и Са-торфа одинакового влагосодержания. [c.74]

    Релаксационный механизм 2, который наиболее часто встречается в непроводящих твердых телах, зависит от числа неспаренных электронов в веществе, в большинстве случаев обусловленного присутствием парамагнитных ионов в кристалле. Однако иногда механизм релаксации может быть связан и с наличием центров окраски. Магнитный момент электрона, будучи в 10 раз больше магнитного момента ядра, создает около себя большие переменные магнитные поля и вызывает быструю релаксацию ядерного спина у рядом расположенных ядер. Переменное поле обусловлено малым временем спин-решеточной релаксации электрона в изоляторах (Г] электрона а 10 — 10 сек) за счет спин-орбитальной связи электрона с решеткой (раздел П1,А, 2). Ядра, удаленные на 10 или более ангстрем от электронного спина, мало подвергаются действию его магнитного поля, так как оно уменьшается с расстоянием пропорционально 1/гЗ. Однако и эти ядра в присутствии электронного спина релаксируют быстрее за счет диффузии ядерного спина. Ядра, удаленные от неспаренного электрона, являются горячими в том смысле, что в присутствии сильного радиочастотного поля они окажутся дальше от термического равновесия, чем ядерные спины, близкие к примесному центру, и, следовательно, суммарная спиновая поляризация будет смещена к примесному центру за счет диполь-дипольного взаимодействия при одновременных спиновых переходах между одинаковыми спинами и без изменения суммарной энергии. Скорость такой диффузии спинов пропорциональна 1/Т2. Количественное выражение для времени ядерной релаксации, включающее величины концентрации примеси, времени релаксации электронного спина и времени ядерной спин-спиновой релаксации было получено Ху-цишвили [57] достаточно строгим способом для малых концентраций примеси. Несколько сот частей парамагнитных примесей на миллион могут дать времена релаксации в пределах от 10- до 10"3 сек при комнатной температуре. [c.26]

Смотреть страницы где упоминается термин Электронный переход диффузия ионов: [c.20]    [c.22]    [c.199]    [c.19]    [c.191]    [c.193]    [c.25]    [c.45]    [c.300]    [c.131]    [c.340]    [c.65]    [c.281]    [c.535]    [c.57]    [c.138]    [c.375]   
Современные аспекты электрохимии (1967) -- [ c.19 , c.20 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Переход электрона



© 2025 chem21.info Реклама на сайте