Железный электрод, действие

В подобном элементе с железными электродами вместо платиновых на поверхности катода образуется электропроводящий оксид железа, который в контакте с аэрированными растворами действует как кислородный электрод. На поверхности анода образуется Ре , и он действует как железный электрод ( " — —0,440 В). [c.38]

Механизм действия отрицательного электрода. Основной процесс разряда железного электрода в суммарном виде выражается реакцией [c.86]

Поскольку жидкое стекло на поверхности, например, металла может образовывать пленку щелочного силиката и геля, кремниевой кислоты, его с успехом используют как антикоррозионное средство. Таким образом можно защитить алюминий от действия агрессивных сред. Если погрузить алюминий в раствор жидкого стекла, то на его поверхности, благодаря взаимодействию с металлом, будет оседать устойчивый кремнегель в виде защитной пленки. Силикатная обработка повышает устойчивость и алюминиевых сплавов, а также металлического цинка. Такое же противокоррозионное действие оказывает силикатизация на металлический свинец, железо, что используют, например, для предотвращения отложения железистых соединений на внутренней поверхности водопроводных труб или для защиты котлов от образования накипи. Известно также использование жидкого стекла как антикоррозионной защиты в конденсационных установках холодильных машин и в электролитических ваннах, где оно снижает разъедание железного электрода. Таким образом, коллоидные кремнеземистые пленки, образующиеся на поверхности, обусловливают применение жидкого стекла как весьма эффективного антикоррозионного средства во многих отраслях промышленности. [c.133]

Наиболее вероятный механизм ускоряющего действия сероводорода представляется в следующем виде на поверхности железного электрода происходит взаимодействие хемосорбированных ионов Н5 с ионами Н3О+ из раствора с образованием катализатора — молекулярного поверхностного комплекса Ре(Н—5—Н)адс. Протоны этого комплекса при катодной поляризации восстанавливаются до атомов водорода, которые могут частично рекомбинировать, частично диффундировать в металлы, вызывая водородную хрупкость. После восстановления протона из комплекса ионы Н8 регенерируются на поверхности металла и снова присоединяют протоны [c.297]

Соединения внедрения в отличие от сплавов замещения и многи.х интерметаллических соединений довольно хрупки. Соединения внедрения могут обладать металлическим блеском и хорошей электропроводностью, но редко бывают пластичными. Эти свойства, как и следовало ожидать, согласуются с принятой ранее моделью металлов, В случае соединений внедрения атомы металла продолжают оставаться в подвижном газе из электронов, занимающих делокализованные орбитали, но плоскости скольжения отсутствуют, поскольку внедрившиеся атомы действуют как гвозди , скрепляющие плоскости. По той же причине снижается и электропроводность, но не так сильно, как пластичность. Внедрившиеся атомы стремятся затыкать каналы электронной проводимости, хотя в данном случае их действие проявляется не столь заметно, как при стягивании крупных атомов, резко уменьшающем пластичность. Такое явление, как каустическая хрупкость железных электродов, применяемых в промышленности при электролизе водных растворов едкого натрня, обусловлено проникновением атомов водорода (образовавшихся при восстановлении воды) в железный катод. [c.109]

Осаждение никеля, кобальта и железа при относительно высоком перенапряжении [8] обусловлено состоянием ионов никеля в электролите и ингибирующим действием чужеродных частиц, адсорбирующихся на поверхности катода (например, молекул растворителя, кислорода, водорода, гидроокиси), им объясняются и значительные отклонения потенциала никелевого, кобальтового и железного электродов от равновесного значения, а также мелкодисперсный характер осадков. При нагревании электролита до температуры 100—200 °С указанные электроды становятся обратимыми, перенапряжение уменьшается, и осадки формируются из крупных кристаллов вследствие прекращения ингибирующей адсорбции. [c.134]

В рассмотренном опыте пассивирования никеля, а также в общем случае пассивирования, представленном на рис. 162, исходное состояние электрода характеризовалось отсутствием на нем кислородного барьера. Для никеля и хрома это достигалось специальной подготовкой поверхности (длительной катодной поляризацией). Если не прибегать к такой подготовке, то часто с самого начала на электроде уже имеется кислородный барьер, более или менее совершенный, образованный под действием воздуха. Многочисленные исследования, в частности подробное изучение поведения железного электрода в щелочных растворах, проведенное Б. Н. Кабановым, Р. X. Бурштейн и другими, показывают, что электрод, соприкасавшийся с воздухом, пассивируется при анодной поляризации несравненно быстрее, чем электрод, поверхность которого целиком освобождена от кислорода. [c.590]

Железные электроды в нейтральных растворах хлорида калия при различной температуре создают коррозионные элементы. Электрод, находящийся в более холодном растворе, действует как катод в более теплой — как анод [34]. [c.16]

Для кадмиевого электрода наиболее вредными примесями являются соли таллия и кальция, а для железного электрода — соли марганца, алюминия и кальция, активирующей добавкой для железного и кадмиевого электродов являются окислы никеля сера и мышьяк оказывают активирующее действие на железный электрод, а соляровое масло — стабилизирующее действие на кадмиевый электрод. [c.96]

Алюминий, никель и сера в железном электроде. Отравляющее действие алюминия детально исследовалось В. И. Аксеновой, при этом [c.88]

Электрохимические методы защиты металлов легче всего понять путем рассмотрения соответствующей диаграммы Пурбэ (для железа она представлена в полном и в упрощенном вариантах соответственно на фиг. 33 и 34). Железо не будет корродировать, когда его потенциал и величина pH окружающей среды попадают в область иммунитета, в которой металл термодинамически устойчив. Для достижения этих условий металл должен быть поляризован таким образом, чтобы его потенциал снизился от величины, соответствующей условиям беспрепятственной коррозии, до величины, несколько меньшей нормального электродного потенциала. На этом принципе основана катодная защита, рассматриваемая в разд. 3.2. Другим методом электрохимической защиты является обеспечение пр ыва-ния Железного электрода в области пассивного состояния, что требует поляризации для облагораживания потенциала (если pH среды составляет 2—9). В интервале значений pH = 9-4-12 железо либо находится в состоянии иммунитета, либо в пассивном состоянии, а при pH < 2 пассивность не достигается. Этот тип защиты, часто называемый анодной защитой, описан в разд. 3.3. В отличие от катодной защиты он неприменим во всем диапазоне значений pH, и действие защиты может прекратиться, если повреждена пассивная пленка, например, в присутствии хлоридных ионов. Катодная защита может осуществляться в любой среде, если только нет посторонних эффектов, например непосредственного химического разъедания металла. Здесь следует напомрить о различии между иммунитетом, т. е. областью, в которой коррозия (электрохимическое разъедание) не может происходить, и пассивностью, т. е. областью, в которой коррозия не происходит. [c.128]

В качестве расходуемых электродов, действующих при при--ложении тока, часто используются ржавые обломки железного и стального скрапа. Они через некоторое время расходуются и подлежат замене. Если это требует значительных земляных работ, то общая стоимость установки существенно возрастает. Сказанное, безусловно, относится и к использованию расходуемых электродов без приложения тока. [c.131]

В предыдущей главе обсуждались химические процессы, протекающие в пробе за время возбуждения спектров. Химические взаимодействия между разрядными кратерами, их окружением и газовой атмосферой также очень важны, хотя еще недостаточно ясны. Материал электродов и газ взаимодействуют по окислительно-восстановительному механизму. Направление и скорость этих процессов определяются активностью взаимодействующих элементов и разностью между ними. Например, углерод является наиболее энергичным восстановителем, далее следуют алюминий, железо и медь. Диоксид углерода восстанавливается углеродом и алюминием, а медь и железо плохо реагируют с ним. Поэтому диоксид углерода можно использовать в качестве защитного газа для последних элементов. В азоте углерод и железо проявляют себя как восстановители, образуя в качестве продуктов реакции дициан и нитрид железа (И). На разрядной поверхности алюминиевых, медных и железных электродов на воздухе образуются соответствующие оксиды (а не нитриды) [2]. Водород действует как восстановитель, а во многих случаях (например, по отношению к Си, Ре и др.) — как инертный газ. Благородные газы инертны для всех элементов без исключений. [c.249]

Механизм активирующего действия никеля на железный электрод изучался С. А. Розенцвейг и ее сотрудниками. Они установили, что наличие в электроде никеля в виде N1 (ОН) 2 заметно снижает перенапряжение катодного восстановления окислов железа и тем самым в значительной степени облегчает зарядный процесс. Указанный эффект, по мнению С. А. Розенцвейг, достигается благодаря тому, что присутствующий в электроде гидрат закиси никеля приводит к образованию при разряде более дисперсного Ре (ОН) с нарушенной кристаллической решеткой, который легче поддается восстановлению при заряде. Некоторое положительное действие гидрат закиси никеля оказывает также и на ход анодного процесса при разряде. Оба эти фактора — облегчение зарядного процесса и увеличение глубины анодного окисления электрода при разряде — приводят к заметному увеличению емкости железного электрода (рис. 39). [c.88]

Активные массы электродных материалов записаны в состоянии заряда. Теория указанных типов щелочных аккумуляторов складывается из теории действия окисно-никелевого, кадмиевого и железного электродов. [c.93]

Процессы при заряде и разряде кадмиевого электрода аналогичны тем, которые имеют место для железного электрода. Существуют количественные различия, улучшающие работу кадмиевого электрода по сравнению с железным. Растворимость NaH dOo выше, чем NaHFe02 (10 г-мол/л), для пассивации кадмия требуется в несколько раз больше кислорода, чем для пассивации железа, В результате кадмиевый электрод лучше железного работает при низких температурах. Перенапряжение для выделения d из раствора комплексной соли не очень велико (0,11 в), а перенапряжение для выделения водорода на кадмии весьма значительно, поэтому использование тока при заряде кадмиевого электрода лучше, чем при заряде железного и достигает 85%. Наконец, поскольку потенциал кадмия на 20 мв положительнее потенциала водорода в щелочном растворе, d не может самопроизвольно растворяться в щелочи с выделением водорода. Саморазряд кадмиевого электрода очень мал и связан, главным образом, с окислением кадмиевой губки кислородом. Полезными добавками для кадмиевого электрода являются окислы никеля и некоторые органические поверхностно-активные вещества (например, соляровое масло) вредное действие оказывают таллий, кальций, марганец и свинец. В большинстве ламельных аккумуляторов дороговизна кадмия заставляет применять его в смеси с железом. Кроме того, добавка железа препятствует спеканию (усадке) кадмиевой активной массы при длительной работе и является для нее расширителем . Отно-пгение кадмия к железу в смеси берут от 1 1 до 2,7 1. Железо принимает участие в токообразующем процессе одновременно с кадмием. Стационарный потенциал железа в 5,2 и. растворе NaOH на 0,065 в отрицательней, чем у кадмия, но разряд железного электрода всегда происходит при некоторой пассивации, т. е. при несколько более положительном потенциале. Поэтому при разряде потенциалы кадмия и железа сближаются и разряд обеих составляющих может протекать одновременно. [c.517]

Механизм активирующего действия сульфидной серы на железный электрод также исследовался в работах С. А. Розенцвейг. Было найдено, что сера, в противоположность добавке никеля, затрудняет зарядный процесс железного электрода, главным образом, вследствие заметного повышения перенапряжения восстановления окислов железа. В то же время сульфидная сера в 10 раз увеличивает скорость анодного окисления железа в щелочи. Подобная активация железного электрода была объяснена необратимой адсорбцией серы на железе, что доказывается усилением ее активирующего действия на электрод с понижением температуры (рис. 40). [c.89]

Наибольшего эффекта активации железного электрода удается достигнуть при совместном введении добавок никеля и серы, первая из которых оказывает положительное действие на восстановление окислов при заряде, а вторая — на анодное растворение железа при разряде. Добавки никеля и серы широко применяются при производстве щелочных аккумуляторов в качестве эффективных активаторов железного электрода. [c.89]

Если трех- и двухвалентные ионы железа содержатся в 1п концентрации, то =- -0,47 отсюда следует, что при известных концентрациях О и Н мы можем вычислить концентрации кислорода и водорода в электроде. Последние должны, конечно, изменяться, если при постоянной концентрации ионов железа изменяются концентрации Н" " или О" -, причем, как нетрудно понять, высокой концентрации поглощенного кислорода всегда соответствует низкая концентрация поглощенного водорода и наоборот. Далее очевидно, что при слишком высоких концентрациях газы не могут более оставаться в электродах, а должны выделяться. Допустим, что это происходит, когда кислород или водород обладают давлением в одну атмосферу тогда мы можем сказать, что каждый окислитель, для которого > 0,95 или > 1,23 вольт при 17° должен из 1п раствора Н+ выделять кислород До тех пор, пока вследствие изменения соответствующих концентраций его скачок потенциала не сделается равным 0,95, или соответственно 1,23 вольт. Ибо кислород при атмосферном давлении по отношению к 1п раствору Н показывает значение 0,95, или соответственно 1,23 вольт. С другой стороны, восстановитель, потенциал которого — 0,28 или 0,00, будет из 1п раствора Н+ выделять водород. Отсюда мы видим, что окислительное или восстановительное действия в водном растворе являются относительно постоянными и доступными измерению лишь в ограниченных пределах. Вне этих границ возможны лишь преходящие состояния, и наши формулы не применимы. Это относится, например, к растворам персульфатов, которые превращаются с выделением кислорода в сульфаты, причем лишь при весьма малых концентрациях персульфатов достигаются низкие потенциалы, необходимые для их относительной устойчивости, ибо все окислители или восстановители реагируют с Н" и 0 или с соответствующими газами, растворенными в электродах поэтому их скачок потенциала у электрода все больше и больше приближается к тому значению, которое показывает кислород воздуха по отношению к раствору, так как последний газ содержится в неисчерпаемом количестве и концентрация лишь его одного остается неизменной. Рассмотренный нами выше железный электрод будет на воздухе только тогда находиться в действительно устойчивом равновесии, если мы ег [c.269]

В. Щербакова, С. А. Розенцвейг, Механизм активирующего действия серы на железный электрод в щелочном растворе (там же). [c.347]

Электрокоагуляция основана на анодном растворении алюминиевого или железного электрода под действием постоянного тока. Перешедшие в раствор катионы металлов гидролизуются и служат активными коагулянтами дисперсных примесей. Механизм хлопьеобразования при реагентной коагуляции и электрокоагуляции одинаков. [c.154]

При электролитическом способе очистки через сточную жидкость пропускают постоянный электрический ток, в результате чего растворяется железный электрод и образуется гидрат окиси железа. При этом ионы железа служат коагулянтом в сточной жидкости и способствуют образованию крупных хлопьев Ре (ОН) 2. Часть хлопьев осаждается, а другая часть под действием освобожденного при электролизе водорода всплывает на поверхность бассейна. [c.241]

Использование тока при заряде будет лучше, если процесс вести при большей концентрации ионов НРеОг", т. е. в более концентрированных растворах щелочи. При снижении плотности тока перенапряжение для выделения водорода падает резче, чем для выделения железа, поэтому уменьшается и выход железа по току. Применять при заряде очень большие плотности тока нельзя, так как у поверхности электрода раствор локально обеднеет ионами НРе02". Потенциал железного электрода в щелочи на А5мв отрицательней потенциала водородного электрода в том же растворе. Это является причиной непрерывного самопроизвольного растворения железного электрода в электролите. Перенапряжение для выделения водорода на железе, как уже сказано, невелико, поэтому скорость саморастворения железа получается заметной ( 40°/о за месяц). Большой саморазряд и быстрая пассивация при низких температурах — основные недостатки железного электрода, препятствующие полной замене им более дорогого кадмиевого электрода. Железный электрод очень чувствителен к примесям. Активирующее действие оказывают окислы никеля, мышьяк, сурьма и сульфидная сера. (Никель облегчает зарядный процесс, а сера — разрядный). [c.516]

В случае тонких ленточных железных электродов в 8-амперной дуге продолжительностью 120 мкс расходуется 10" г материала катода. За один пробой испаряется 10 г материала анода. Для массивных электродов имеет место переосаждение материала. Изменение массы электродов и общий расход образца в процессе анализа зависят от ширины межэлектродного зазора, величины зоны, подвергающейся действию разряда, и формы электродов. [c.51]

Перенапряжение для выделения водорода на железе, как уже сказано, невелико, поэтому скорость саморастворения железа значительная (/ 40% за месяц). Большой саморазряд и быстрая пассивация при низких температурах — основные недостатки железного электрода, препятствующие полной замене им более дорогого кадмиевого электрода. Железный электрод очень чувствителен к примесям. Активирующее действие оказывают окислы никеля, мышьяк, сурьма и сульфидная сера. (Никель облегчает зарядный процесс, а сера — разрядный.) [c.490]

ЛОЙДОВ определяется прежде всего степенью заполнения поверхности катода органическими молекулами, т. е. величиной адсорбции, которая зависит от знака и величины заряда поверхности катода и состояния молекул органического вещества в приэлектродном слое электролита. Алкалоиды разных групп существуют в растворе, окружающем катод, в виде катионов с большим молекулярным весом. Катионы алкалоидов должны адсорбиро ваться вблизи точки нулевого заряда железного электрода и при отрицательном его заряде. Однако данные рис. 5.33 н 5.34 показывают, что ингибирующая наводороживание способность алкалоидов значительно падает при увеличении Дк до 50 мА/см . Вероятно, это объясняется вытеснением гигантских катионов алкалоидов дипольными молекулами воды при больших отрицательных зарядах поверхности электрода, что является более выгодным энергетически. Как видно из рис. 5.33 и 5.34, введение алкалоидов вызывает значительное затруднение катодного процесса, что проявляется в смещении потенциала катода в отрицательную сторону. Однако ингибирующее наводороживание действие алкалоидов не пропорционально росту потенциала катода. Например, стрихнин, лишь слабо уменьшает наводороживание стали при Дк=Ю мА/см и совершенно не действует при больших Дк, хотя дает большой рост потенциала катода. Следует отметить, что нам не удалось обнаружить стимулирующего наводороживание действия стрихнина, наблюдавшееся в работе [94]. [c.223]

Пропускание через расплавленный Na l воздуха, кислорода, углекислоты и водяного пара, а также введение добавок сульфатов, карбонатов, нитритов натрия, хлористого кальция и других деполяризаторов облегчает протекание катодного процесса на железном электроде, в то время как торможение анодного процесса на железном электроде оказывает только добавка карбоната натрия. Добавка в расплав 95% Na l + 5% Naj Oa карбида кремния в количестве 5% полностью нейтрализует действие соды [c.412]

Для выяснения механизма стимулирующего действия 5е, Аз, Те и 5Ь мы произвели съемку поляризационных кривых на железном электроде (сталь 0,8) в 0,1 н. растворе Н2504 в присутствии соединений указанных элементов. Ячейка имела отделенные катодное и анодное пространства, раствор насыщался во- [c.56]

Электролитические методы непосредственного получения железного порошка на катоде дают продукт высокой активности и с большой удельной поверхностью — 1000—1400 см г. В этом отношении их превосходит только порошок, получаемый разложением карбонила железа (до 3--4 тыс. см г), однако последний очень дорог. Железный порошок, полученный на катоде, имеет дендритообразную форму частиц и это обеспечивает получение прочных и пористых изделий при прессовании. Такие свойства особенно ценны, например, для изготовления так называемых безламельных пластин щелочных аккумуляторов и других электродовна пористых электродах действующая поверхность велика (см. 117), и поляризация при выделении водорода незначительна. [c.324]

Полезными добавками для кадмиевого электрода являются окислы никеля и некоторые органические поверхностно-активные вещества (например, соляровое масло) вредное действие оказывают таллий, кальций, марганец и свинец. В большинстве ламельных аккумуляторов дороговизна кадмия заставляет применять его в смеси с железом. Кроме того, добавка железа препятствует спеканию (усадке) кадмиевой активной массы при длительной работе и является для нее расширителем . Отношение кадмия к железу в смеси берут от 1 1 до 2,7 1. Железо принимает участие в токообразующем процессе одновременно с кадмием. Стационарный потенциал железа в 5,2 и. растворе NaOH на 0,065 В отрицательнее, чем у кадмия но разряд железного электрода всегда происходит при некоторой пассивации, т. е. при несколько более положительном потенциале. Поэтому при разряде потенциалы кадмия и железа сближаются и разряд обеих составляющих может протекать одновременно. [c.491]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология