Электролиты химическая активность

Строение двойного электрического слоя в условиях специфической адсорбции. Адсорбция — концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними — может быть вызвана как электростатическими силами, так и силами межмолекулярного взаимодействия и химическими. Адсорбцию, вызванную силами неэлектростатического происхождения, принято называть специфической. Вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными (ПАВ). К ним относятся большинство анионов, некоторые катионы и многие молекулярные соединения. Специфическая адсорбция ПАВ, содержащегося в электролите, влияет на структуру двойного слоя и величину ф1 потенциала (рис. 172). Кривая 1 на рис. 172 соответствует распределению потенциала в двойном электрическом слое в отсутствие ПАВ в растворе. Если раствор содержит вещества, дающие при диссоциации поверхностно-активные катионы, то за счет специфической адсорбции поверхностью металла катионы будут входить в плотную часть двойного слоя, увеличивая ее положительный заряд (кривая 2). В условиях, способствующих усилению адсорбции (например, увеличение концентрации адсорбата), в плотной части может оказаться избыточное количество положительных зарядов по сравнению с отрицательным зарядом металла (кривая 3). По кривым распределения по- [c.474]

В книге освещены проблемы и современное состояние борьбы с коррозией аппаратуры и машин в химической, нефтеперерабатывающей и смежных с ними отраслей промышленности. Описаны исследование коррозии металлов в условиях теплопередачи применение электросварных труб в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях катодное наводороживание и коррозия титана и его а-сплавов в различных электролитах влияние водорода на длительную прочность сталей влияние пластической деформации на водородную стойкость сталей о методике определения температурных границ применения конструкционных сталей в гидрогенизационном оборудовании влияние водорода при высоких температурах и давлениях на механические свойства металлов защитные свойства плакирующего слоя стали 0X13 на листах стали 20К против водородной коррозии влияние твердости стали ЭИ579 на ее коррозионную стойкость в водородосодержащих средах влияние легирующих элементов на водородную коррозию стали влияние толщины стенки и напряжений на скорость водородной коррозии стали протекторная защита теплообменной аппаратуры охлаждаемой сырой морской водой коррозия углеродистой стали в уксусной кислоте и электрохимический способ ее защиты торможение коррозии стали Х18Н9 в соляной кислоте добавками пенореагента ингибиторы коррозии для разбавленных кислот ингибиторы коррозии стали в системе углеводороды—сероводород—кислые водные растворы сероводородная коррозия стали в среде углеводород—электролит и защитное действие органических ингибиторов коррозии ингибиторы коррозии в среде углеводороды—слабая соляная кислота коррозионно-стойкие стали повышенной прочности для химического машиностроения тепло- и коррозионно-стойкие стали для печных труб и коммуникационных нефтеперерабатывающих заводов коррозия в нитрат-нитритном расплаве при 500° С коррозионная стойкость сталей с пониженным содержанием никеля в химически активных средах коррозия нержавеющих сталей в процессе получения уксусной кислоты окислением фракции 40—80° С, выделенной из нефти коррозионные и электро-химические свойства нержавеющих сталей в растворах уксусной кислоты коррозия металлов в производстве синтетических жирных кислот газовое борирование металлов, сталей и сплавов для получения коррозионно- и эрозионно-стойких покрытий применение антикоррозионных металлизированных покрытий в нефтеперерабатывающей промышленности коррозия и защита стальных соединений в крупнопанельных зданиях. [c.2]

Физико-химические процессы на кремниевом аноде. Процесс анодного оксидирования возможен тогда, когда продукты окисления не удаляются с поверхности электрода растворением в электролите. Пассивация поверхности происходит, если образующийся оксид формируется в виде плотной малопористой пленки, достаточно прочно связанной с поверхностью подложки. Это явление наблюдается только тогда, когда электрод выступает в качестве активного компонента электрохимического взаимодействия. В присутствии кислорода по-вер.хность кремния уже покрыта тонким оксидным слоем. Эта хемо-сорбционная пленка служит барьером для диффузии кислорода и предохраняет кремний от полного окисления при комнатной температуре. Преодоление этого барьера возможно или термическим путем, поскольку коэффициент диффузии экспоненциально растет с температурой, или созданием в окисле электрического поля. Одним из путей полевого ускорения диффузии и является анодное оксидирование кремния. [c.115]

Однако наблюдаемые явления не противоречат и несколько иной трактовке. Химически активные металлы в электролите всегда покрыты кислородными образованиями (пленками), в значительной мере изолирующими поверхность металла от среды. Высказывались предположения, что анодная поляризация нарушает защитную пленку, обнажая некоторые участки поверхности. На этих участках происходит взаимодействие металла с окислителем, например с водой, что сопровождается выделением водорода. Чем больше анодный ток, тем в большей степени нарушается защитная пленка и тем больший объем водорода выделяется на электроде в единицу времени. [c.128]

Степень электролитической диссоциации зависит от природы электролита и растворителя и от концентрации раствора. С разбавлением раствора степень диссоциации каждого электролита увеличивается при очень больших разбавлениях электролит диссоциирует полностью (а= 1). Степень диссоциации довольно часто выражают в процентах (а%=а-100). От степени диссоциации электролитов зависит химическая активность веществ при взаимодействии в растворах. [c.55]

Так как сульфат бария — малорастворимый электролит, то молярные концентрации ионов Ва + и SO в насыщенном растворе весьма малы. А это значит, что и силы межионного взаимодействия также малы и практически не оказывают влияния на подвижность и химическую активность ионов. Поэтому без заметной погрешности можно принять, что /ва=-)-= /зоГ = [c.103]

Возможности составления электролитных ванн тем более расширяются, что вовсе не обязательно брать индивидуальный растворитель. Комбинируя растворители с различными свойствами, можно получить электролит, удовлетворяющий самым строгим требованиям. Так, добавляя к соли, скажем, титана какой-нибудь растворитель с низкой диэлектрической проницаемостью, но высокой химической активностью (например, пиридин), обеспечивают протекание общей схемы равновесий в растворах до образования ионного ассоциата а добавляя затем более инертный, но обладающий высокой диэлектрической проницаемостью растворитель (например, пропиленкарбонат), сдвигают схему равновесий до образования свободных ионов, то есть обеспечивают достаточную для проведения электролиза ионную концентрацию, а следовательно, и электропроводность. И вот теперь можно из такого раствора осаждать титан электролизом. [c.88]

Процесс электролиза расплавов осложняется высокой химической активностью продуктов электролиза, возможностью их взаимодействия с газами воздуха, с электролитом и с материалами, из которых изготовлена ванна. Продукты электролиза должны быть полностью разделены, а вещества, применяемые в качестве элект-тролитов, не должны содержать посторонних примесей. Температура плавления многих окислов и солей бывает высокой. Поэтому в электролит добавляют такие вещества, которые снижали бы ее. [c.219]

Для аккумуляторных батарей, работающих в тропиках, учитывая повышенную химическую активность при высоких температурах, должен применяться электролит с пониженным удельным весом. Для этих батарей принято, что удельный вес электролита не превышает 1,22. При полном разряде батареи удельный вес электролита соответственно снижается до 1,08. [c.466]

Преимущественное растворение выступов достигается как за счет их повышенной химической активности, так и вследствие большей скорости диффузии ионов металла от выступов в электролит и свежего электролита — к выступам. [c.139]

Наиболее химически активные металлы располагаются в левой части ряда. Чем активнее металл, тем более отрицательный стандартный потенциал приобретает электрод из этого металла при погружении его в электролит. [c.12]

При электролитическом травлении используют значительно менее химически активный электролит, чем при химическом травлении [3]. [c.26]

На рис. 2.18 представлена полярографическая волна. При низких значениях потенциала (участок А), величина которого не достаточна для того, чтобы на рабочем микроэлектроде происходила электрохимическая реакция, через ячейку проходит очень незначительный остаточный ток, обусловленный, прежде всего, током заряжения двойного электрического слоя и присутствием в растворе электрохимически более активных, чем анализируемое вещество, примесей. При увеличении потенциала электрохимически активное вещество (называемое деполяризатором) вступает в электрохимическую реакцию на электроде и ток в результате этого резко возрастает (участок В). Это так называемый фарадеевский ток. С ростом потенциала ток возрастает до некоторого предельного значения, оставаясь затем постоянным (участок С). Предельный ток обусловлен тем, что в данной области потенциалов практически весь деполяризатор из приэлектродного слоя исчерпан в результате электрохимической реакции, а обедненный слой обогащается за счет диффузии деполяризатора из объема раствора. Скорость диффузии в этих условиях контролирует скорость электрохимического процесса в целом. Такой ток называют предельным диффузионным. Для того чтобы исключить электростатическое перемещение деполяризатора (миграцию) в поле электродов и понизить сопротивление в ячейке, измерения проводят в присутствии большого избытка сильного электролита, называемого фоном. Являясь электрохимически индифферентным, вещество фонового раствора может вступать в химические реакции (часто это реакции комплексообразования) с определяемым веществом. Иногда фоновый электролит одновременно играет роль буферного раствора. Например, при полярографическом определении ионов 0(1 +, Си +, N +1 o + в качестве фона используют аммиачный буфер- [c.139]

Изложенные представления о росте кристалла весьма упрощенны. В реальных условиях электролиза мы сталкиваемся с торможением или даже- полным прекращением роста кристаллов в результате катодного пассивирования. Пассивирующим фактором может быть, например, адсорбция на поверхности грани Поверхностно-активных веществ, находящихся в электролите. Пассивация может иметь место также в результате химического взаимодействия металла с электролитом, приводящего к образованию окисных, сульфидных и других пленок. [c.126]

Технически чистые металлы содержат различные примеси, а сплавы, в том числе стали, их содержат особенно много. Поэтому поверхность металлов характеризуется значительной структурной и энергетической неоднородностью разные участки при взаимодействии с электролитом будут обладать различной химической активностью. Чем левее в ряду напряжения занимает место металл, тем выше его способность к растворению в электролите. Поэтому на границе раздела фаз металл — электролит протекают сложные окислительновосстановительные электрохимические процессы в результате действия многочисленных гальванических элементов, хаотически распределенных по всей поверхности металла. В каждом гальваническом элементе (паре электродов) более активный металл (анод) окисляется атомы его превращаются в ионы и, гидратируясь, переходят в электролит. Высвобождающиеся при этом избыточные электроны движутся по металлу ко второму электроду данной пары. [c.48]

При использовании гальванического элемента как источника тока важное значение приобретает процесс устранения поляризации — так называемая деполяризация. Перемешивание раствора способствует уменьшению концентрационной поляризации. Химическую поляризацию можно снизить, вводя в активную массу элемента специальные вещества (деполяризаторы), вступающие в реакцию с продуктами, обусловливающими поляризацию. Например, поляризация, вызываемая выделением водорода, снижается под действием специально добавленных в электролит окислителей (МпОа, О и др.). [c.205]

В различных случаях адсорбция может быть обусловлена физическими силами подобно тем, которые существуют между молекулами в электролите, или химическими силами, такими как силы атомных связей в молекуле. В первом случае ( физическая адсорбция) молекулы могут адсорбироваться и десорбироваться в различных точках поверхности, в то время как во втором случае (химическая адсорбция) более вероятным является то, что адсорбированные вещества остаются прочно связанными с поверхностью. Это различие может представлять практический интерес, так как во втором случае любой процесс коррозии будет, вероятно, сконцентрирован в местах, которые остались непокрытыми адсорбированными молекулами, и, таким образом, интенсивность коррозии, вероятно, будет больше, чем в том случае, когда коррозия протекает сначала в одной незащищенной точке, а затем в другой. С другой стороны, химическая адсорбция, которая может снизить химическую активность атомов на поверхности металла в чувствительных точках, имеет то преимуществ), что она уменьшает общую коррозию в большей степени, чем физическая адсорбция. [c.168]

В ряде случаев в качестве электролита можно применять водные растворы хлористого калия, бромистого калия или натрия. Высокой химической активностью обладают фториды щелочных металлов. Однако растворы фторидов не применяют на практике из-за плохой растворимости фторидов и их высокой токсичности. Фтористый натрий вводится в электролит в качестве специальной активирующей добавки, например, при обработке твердых сплавов. [c.67]

Предполагается, что величина аддитивно складывается из химических потенциалов катионов и анионов. В то же время всеми известными экспериментальными методами коэффициенты активности отдельных ионов определить не удается. Определяется только активность всего электролита. Поэтому вводится представление о среднегеометрической активности ионов, составляющих данный электролит [c.166]

Анодная пассивность выражается в резком торможении процессов растворения металлов по достижении определенного потенциала. При этом металл становится как бы более благородным. Наступление пассивности сопровождается самопроизвольным возрастанием поляризации при одновременном падении проходящего через электролит тока, хотя внешний поляризующий ток не изменяется. Явление анодной пассивности особенно характерно для железа, никеля, а также хрома, титана, молибдена и некоторых других металлов. Пассивированные металлы отличаются иными химическими и электрохимическими свойствами, чем металлы в обычном активном [c.430]

В основе автокаталитического (химического) осаждения металлов лежит реакция окисления растворенного в электролите восстановителя, в результате которой на каталитически активной поверхности освободившимися электронами восстанавливается металл. [c.90]

Эти средние значения ( Jl )з для каждого /-го электролита можно вводить в общее условие химического равновесия (XIV. 104) независимо от степени и характера диссоциации. Следовательно, если в термодинамическом равновесии участвует частично или полностью диссоциированный электролит, то, очевидно, нет необходимости принимать во внимание эту диссоциацию, если мы в уравнение равновесия вместо концентрации этого электролита введем его среднюю ионную активность. Активности катионов и анионов также можно выразить через произведение их моляльных концентраций на соответствующие коэффициенты активности [c.385]

Кроме сопротивления электролита (Язл), она содержит элементы С и Я, характеризующие емкостную и активную проводимость границы металл — электролит. Обычно их отождествляют с емкостью двойного слоя (или адсорбционной емкостью) и торможением какой-либо химической или электрохимической стадии, контролирующей суммарный электродный [c.43]

Если следовать постулату о последовательном переносе э гек-тронов [18], то первичный электродный процесс при прямом окислеиии углеводорода представляет собой образование катион-радикала (уравнение 13 1) Однако вследствие высокой химической активности катион-радикалов обычно протекает быстрая реакция с нуклеофилами и (или) основаниями, присутствующими в электролите, которая приводит к образованию либо продукта присоединения катион-радикала к нуклеофилу (уравнение 13.2), либо продукта элиминирования протона от катнон-рэ дикала путем переноса его к основанию (уравнение 13 3) Образующиеся продукты являются нейтральными радикалами В не-которых случаях потенциал окисления образовавшегося ради кала менее положителен, чем потенциал окисления исходного субстрата. При этом возможен перенос иа аиод второго электрона (уравнения 13 4, 13 5) [c.399]

Первичное покрытие металлом но проводящему слою необходимо проводить в слабокислых электролитах, при режимах, обеспечивающих. мягкость отлагающегося металла, так как в иротив-ном случае металлическая пленка может, за счет сил внутреннего напряжения в металле, оторваться от формы. Электролит первичного покрытия не должен быть химически активным по отношению к проводящему слою. [c.95]

Поскольку аналитические испытания, выполняемые в растворах ("мокрым" путем), представляют собой реакции между ионами, сте-иень диссоциации характеризует химическую активность электроли- ГОЕ. Например, х юроводородная кислота легко взаимодействует с ыеталличес1шм цинком и быстро разлах-ает мрамор, тогда как е более слабой уксусной кислотой эти процессы протекают гораздо медленнее. Такие соли, как сульфид 1щнка, хромат бария, оксалат кальция, легко растворяются в хлороводородной, но нерастворимы в уксусной кислоте. [c.26]

Первыми химическими источниками тока, созданными еще в начале XIX века, были гальванические элементы с металлическими электродами, пофуженными в водный электролит. Контакт активных веществ электродов с электролитом обеспечивал постоянную готовность этих источников тока к разряду, но одновременно создавал и условия для саморазряда при хранении. [c.22]

Из (3.10) п (3.11) следует, что реально определимы химические потенциалы, а следовательно, и а <тпвности, и коэффициенты активностей лишь молекулярных веществ, в том числе и электролита в целом. Активность отдельных заряженных частиц, в том числе ионов, на которые распадается электролит, в общем случае экспериментально определить нельзя ее можно оценить приближенно лишь в области весьма разбавленных растворов. Действительно, в силу условия электронептральностн раствора изменение содержания ионов данного вида (да1шого заряда) в сколько-нибудь заметных пределах без одновременного и эквивалентного пзмене-иия содержания ионов противоположного знака невозможно. Определяются обычно активность эл( ктролита йэ и так называемые средние активности ионов а . Соотношения между ними можно найти следующим образом. Предполагая, что электролит распадается при диссоциации на v+ положительных и V отрицательных ионов, [c.76]

В отличие от Дж. Брегмана А. А. Гоником предложена следующая схема структуры адсорбционных слоев ингибиторов коллоидного типа на поверхности стали. Нижний слой молекул ингибитора обращен полярными группами к металлу и связан с ним химически. Обратно же ориентированный слой молекул, образующихся на границе раздела углеводород—электролит, направлен полярными группами в электролит. Между этими проти воположно ориентированными слоями молекул заклю чено равновесное количество углеводородной жидкости При адсорбции углеводородорастворимых поверхностно активных веществ при их концентрации выше критиче ской концентрации мицеллообразования также возникают бимолекулярные слои из поверхностно-активных молекул, но между ними отсутствует углеводородная прослойка. [c.93]

При растворении анодов, которые являются многокомпонентными сплавами, поведение металлов-примесей в зависимости от их электрохимической активности и химических свойств их соединений различно. Такие металоты, как цинк, железо, никель, кобальт, равновесные потенциалы которых намного отрицательнее равновесного потенциала меди, при условиях электролиза переходят в раствор, но не осаждаются на катоде. Накопление солей этих металлов в электролите, однако, при- [c.122]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

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]

Электродные потенциалы. Применение электродов позволяет более активно воздействовать на химический процесс разделять электрохимически гктивные вещества и регулировать глубину и скорость протекания реакции. Условия протекания окислитехьно-восстанови-тельной реакции определяются величинами электродных потенциалов, возникающих при погружении электродов в электролит. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология