Потенциал металлов в жидком

Если металлы погружены не в нулевые растворы, то на границах электродов с раствором возникают, кроме того, ионные двойные электрические слои. Таким образом, измеряемая э.д.с. гальванического элемента с двумя электродами и без диффузионных потенциалов между жидкими растворами складывается из контактного (вольта) потенциала металлов в воде как изоляторе и разностей потенциалов в ионных двойных слоях ф1 и ф2, возникающих в результате обмена ионами между металлами и раствором [c.536]

Этот тип коррозии наиболее распространен. Он имеет место при взаимодействии металлов с жидкими электролитами (водой, водными растворами солей, кислот и щелочей, расплавленными солями и щелочами) и является гетерогенной электрохимической реакцией электролитов с металлами. Однако в принципе не исключена возможность и химической коррозии металлов в электролитах, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента (молекул или ионов) электролита происходят в одном акте, скорость которого не зависит от величины электродного потенциала металла, с образованием соединений и их последующим растворением. [c.148]

Очевидно, что последовательность и согласованность этих стадий будет зависеть от таких факторов, как природа субстрата, гомогенность и восстановительный потенциал среды, а также от наличия и природы источника протона. Детальное обсуждение механизма приводится ниже на примере субстратов, для восстановления которых наиболее часто используют систему металл - жидкий аммиак, а именно ароматических соединений, а, /3-непредель-ных карбонильных соединений и алкинов. Во всех случаях реакция восстановления становится возможной благодаря способности аммиака как диполярного и мощного ионизирующего растворителя стабилизировать за счет сольватации возникающие анион-радикалы и анионы. [c.170]

Условия, при которых поверхность электрода остается незаряженной, проще всего можно реализовать и определить соответствующее аначение потенциала для жидких электродов — ртутного, амальгамного и т. д. Эти определения основываются на характерной особенности кривых зависимости пограничного натяжения от потенциала—так называемых электрокапиллярных кривых, проходящих через максимум, когда поверхность металла полностью свободна от избыточных электрических зарядов. Потенциал максимума электрокапиллярной кривой всегда будет отвечать состоянию незаряженной поверхности металла. На первый взгляд может показаться, что определенная выше нулевая точка , или потенциал нулевого заряда, должен совпадать с потенциалом максимума электрокапиллярной кривой. [c.28]

Мы видели, что потенциал точки нулевого заряда может быть определен экспериментально несколькими методами для жидких металлов — по положению максимума электрокапиллярной кривой, т. е. путем непосредственного измерения межфазового натяжения для металлов жидких и твердых — по минимуму емкости электрода в разбавленных растворах, по определению краевого угла смачивания, по максимуму адсорбции. Наконец, только для металлов в твердом состоянии можно воспользоваться измерением поверхностной твердости. [c.378]

Выделение можно проводить в постоянном электрическом поле в газовой или непроводящей жидкой среде. Некоторые радиоактивные элементы выделяются путем электрохимического вытеснения на менее благородном металле. В этом случае очень удобно применять комплексообразователи, которые меняют величину нормального потенциала металла, что делает возможным выделение на нем менее благородного элемента. [c.166]

По мере перехода ионов в раствор растет отрицательный потенциал металла, обусловленный скачком потенциала на границе раздела фаз. Однако накопление ионов металла тормозит дальнейшее растворение. При каком-то определенном значении потенциала наступает подвижное равновесие в единицу времени из твердой фазы в жидкую переходит столько же зарядов, сколько из жидкой фазы в твердую (т. е. Ре Ре+2-пНгО). Одновременно устанавливается и баланс вещества. Это соответствует равновесному обратимому потенциалу,. который характеризует стремление к протеканию электродной реакции. Значение равновесного электродного потенциала связано со свободной энергией этого процесса и, следовательно, представляет собой термодинамическую величину. Ее рассчитывают по формуле Нернста [c.120]

Как известно из курса электрохимии, между раствором и погруженным в него металлом возникает разность потенциалов, обусловливаемая обменом ионами между твердой и жидкой фазами. Потенциал металла относительно раствора его соли выражается уравнением Нернста [c.18]

В гальванических элементах, кроме скачков потенциала металл— раствор (или неметалл — раствор), имеется еще скачок потенциала на границе раздела двух жидких фаз — диффузионный потенциал [c.191]

Поведение металла, сплава в жидких средах в первую очередь определяется природой конструкционного материала и свойствами среды. Возможность протекания коррозионного процесса в этом случае также определяется знаком изменения его изобарно-изотермического потенциала или соотношением величин равновесного потенциала металла Ер и окислительно-восстановим/м + [c.23]

Электрохимическая коррозия металлов представляет собой самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие электрохимического взаимодействия их с окружающей электролитически проводящей средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала металла. Этот тип коррозии наиболее распространен. Он имеет место при взаимодействии металлов с жидкими электролитами (водой, водными растворами солей, кислот и щелочей, расплавленными солями и щелочами) и является гетерогенной электрохимической реакцией электролитов с металлами. Хотя в принципе в электролитах не исключена полностью и возможность химической коррозии металлов, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента (молекул или ионов) электролита происходят Б одном акте с образованием соединений и их последующим химическим растворением. [c.103]

Для экспериментального изучения зависимости поверхностного натяжения на границе жидкий металл — раствор от разности потенциалов используется капиллярный электрометр Гуи (рис. XX, 11), Этим прибором измеряется давление столба ртути I, необходимое для того, чтобы при данном скачке потенциала ртути (измеренном относительно вспомогательного электро ,а в) ртутный мениск находился на определенном расстоянии от конца конического капилляра а. Если капилляр полностью смачивается раствором, то высота / столба ртути пропорциональна поверхностному натяжению ртути относительно раствора. [c.541]

В теории необратимых электродных потенциалов металлов А. Н. Фрумкина (см. с. 176), в которой сформулирован электрохимический механизм саморастворения (коррозии) металлов в электролитах, рассматривалось растворение металла с однородной (гомогенной) поверхностью, т. е. предполагалось, что скорость протекающих на поверхности электрохимических реакций одинакова на всех участках и что все точки поверхности обладают одним и тем же значением потенциала (т. е. что поверхность является строго эквипотенциальной). Автор этой теории считает, что такое допущение вполне законно для жидкого металла, например для поверхности ртути или амальгамного электрода, которая может служить образцом однород-. ной поверхности. Относительно [c.185]

При контакте твердого тела с жидкостью между ними, как правило, наблюдается неэквивалентный обмен зарядами, что приводит к потере электронейтральности твердых тел, они заряжаются. Такого рода процессы происходят не только в пластах, на поверхности раздела твердой и жидкой фаз, но и между скважинным оборудованием и пластовой жидкостью. Например, при соприкосновении труб с водой металл, незначительно растворяясь, отдает положительно заряженные ионы Ре + или А1 +. В металле остается избыток электронов, и он заряжается отрицательно. Величина возникающего при этом потенциала зависит от химического состава металла и жидкости. [c.111]

Как уже отмечалось, при погружении металла в раствор на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой. Разность потенциалов, возникающая между металлом и окружающей его жидкой средой, называется электродным потенциалом. Этот потенциал является характеристикой окислительно-восстановительной способности металла в виде твердой фазы. Заметим, что у изолированного металлического атома (состояние одноатомного пара, возникающее при высоких температурах и высоких степенях разрежения) окислительно-восстановительные свойства характеризуются другой величиной, называемой ионизационным потенциалом. Ионизационный потенциал — это энергия, необходимая для отрыва электрона от изолированного атома. [c.79]

Специфика электролиза индивидуальной расплавленной соли при применении жидкого катода из расплавленного металла заключается в том, что концентрационная поляризация вследствие высокой подвижности ионов практически отсутствует, отсутствуют также затруднения, связанные с электрокристаллизацией. Электрохимическое перенапряжение очень мало, так как токи обмена в расплавах для всех металлов велики 0,5—3,3 А/см (в водных растворах io = 10 — 10 A/ м ). Поэтому отклонение потенциала от равновесного значения обычно мало (от 2 до 30 мВ). [c.470]

Ртутные электроды позволяют в полной мере использовать высокое перенапряжение водорода на ртути, благодаря чему на катоде можно выделять весьма электроотрицательные металлы. Многие металлы образуют со ртутью металлические соединения, которые сохраняют свои свойства будучи растворены в жидкой ртути. Это обстоятельство заметно понижает активность металла, вследствие чего потенциал его заметно сдвигается в электроположительную сторону. [c.586]

В теории Гун и Чэпмена понятие -потенциала не используется и его величина отсутствует в формуле (XV.22). Предположив, что при х= /1 (рис, 88) иопы непрочно связаны с поверхностью металла при относительном движении твердой и жидких фаз, величину фо можно принять за -потенциал. В соответствии с этим допущением знаки у потенциалов и фо одинаковы, поэтому теория Гун и Чэпмена не в состоянии объяснить перезарядку поверхности металла и изменение знака у -потенциала. [c.422]

Итак, метод измерения дифференциальной емкости позволяет определять п. н. 3., находить зависимость заряда поверхности от потенциала, а также рассчитывать величины адсорбции органического вещества и специфической адсорбции ионов в растворах с постоянной ионной силой. Метод применим как к жидким, так и к твердым электродам и является чрезвычайно чувствительным к любым изменениям в строении двойного электрического слоя. Последнее обстоятельство предъявляет очень высокие требования к чистоте исследуемых этим методом металлов и растворов. Существенным препятствием для использования метода измерения емкости является возможность протекания электрохимических реакций на границе электрод — раствор. [c.60]

Для более точного определения о по методу стационарных капель измеряют координаты большого числа точек на контуре капли, а затем полученные данные обрабатывают при помощи электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Если к капле жидкого металла подвести контакт, а в раствор ввести вспомогательный электрод, то можно изменять потенциал капли при помощи внешнего источника тока таким образом, получить зависимость пограничного натяжения от потенциала. [c.36]

Электрокапиллярные явления отражают зависимость пограничного натяжения на границе электрод — раствор от потенциала электрода и состава раствора. Для жидких металлов (ртуть, галлий, амальгамы, расплавы) пограничное натяжение совпадает с обратимой поверхностной работой о и может быть экспериментально измерено, так как жидкая граница раздела допускает изменение ее поверхности в обратимых условиях (достаточно, например, наклонить стаканчик со ртутью, покрытой раствором, чтобы изменилась поверхность ртутного электрода). С другой стороны, поверхность твердых электродов невозможно изменять в обратимых условиях, поэтому на таких электродах величина а недоступна для экспериментального определения. [c.149]

Установки для определения относительного значения а, основанные на капиллярной депрессии мениска жидкого металла, получили название капиллярных электрометров. Капиллярная депрессия заключается в том, что пограничное натяжение жидкого металла (например, ртути), находящегося в узком коническом капилляре, стремится переместить выпуклый мениск в более широкую часть капилляра. Если с помощью внешнего давления Р поддерживать мениск в одном и том же положении, то при изменении а за счет изменения потенциала или состава раствора это внешнее давление будет изменяться прямо пропорционально пограничному натяжению [c.18]

Если раствор полностью смачивает мениск жидкого металла и внутренние стенки капилляра, то коэффициент к не зависит от состава раствора и потенциала электрода. В этих условиях экспериментально измеряемые величины давления Р по формуле (1.12) пересчитываются в соответствующие значения пограничного натяжения. Величина а оказывается также пропорциональной минимальному давлению, необходимому для выдавливания капли жидкого металла из загнутого вверх цилиндрического капилляра, внутренние стенки которого не смачиваются раствором (капиллярный электрометр с П-образным капилляром). Наконец, при [c.18]

Электрокапиллярные явления отражают зависимость пограничного натяжения на границе электрод — раствор от потенциала электрода и состава раствора. Для жидких металлов (ртуть, галлий, амальгамы, расплавы) пограничное натяжение у совпадает с обратимой поверхностной работой а и может быть экспериментально измерено, так как жидкая граница раздела допускает изменение ее поверхности в обратимых условиях (достаточно, например, наклонить стаканчик со ртутью, покрытой раствором, чтобы изменилась поверхность ртутного электрода). С другой стороны, даже небольшое упругое растяжение твердого электрода приводит к увеличению расстояния между атомами металла на поверхности, а следовательно, растянутая поверхность не идентична первоначальной и имеет иное значение о. Если при упругом растяжении площадь поверхности увеличилась на с15, то затраченная на растяжение работа равна [c.171]

ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА, значение электродного потенциала металла, при к-ром на пов сти металла отсутствуют своб. электрич. заряды. Для жидкого идеально поляризуемого электрода П. н. з. определяется положением максимума на кривой зависимости поверхностного натяжения 7 от потенциала Е электрода (см. Электрокапил-лярные явления). В случае твердых неполяризуемых электродов вместо V использ. обратимую работу образования пов ети раздела при этом П. н. з. различен для разных кристаллографич. граней металла. П. н. з. зависит от состава ) ра и при отсутствии в р-ре ПАВ является характеристикой системы металл — растворитель. П. н. з. разграничивает области потенциалов, соответствующие положит, и отрицат. зарядам электрода, а следовательно, и преимуществ. адсорбции анионов и катионов. Незаряж. частицы, напр, молекулы орг. в-в, адсорбируются при потенциалах, близких к П. н. 3. Значение П. н. з. положено в основу при-ведешюй шкалы потенциалов, к-рую используют при подборе онтим. условий электросинтеза, выборе ингибиторов коррозии и т. д. [c.475]

Выражение (4,80) подобно уравнению Карнагана — Старлинга для модели твердых сфер, множителем (1—бт ) учитывается отличие реального потенциала в жидких металлах от потенциала твердой сферы. Значения б , определенные по формулам (4,76), (4,80) с использованием экспериментально полученных параметров а, %т, представлены в табл. 168. [c.95]

Очевидно, что 1фо= 1фвода из-за адсорбции диполей воды и влияния адсорбции на электронный двойной слой на поверхности металла. Если предположить, что адсорбция молекул воды на различных металлах приводит к одинаковому, в первом приближении, изменению скачков потенциала на этих металлах, то их гальвани-потенциалы в жидком диэлектрике 1фвода и гфвода [c.535]

И следовательно, измеряемая разность потенциалов 11 2 между двумя различными металлами в нулевых растворах, т. е. разность между потенциалами их нулевого заряда, приблизительно равна по уравнениям (XX, 2) и (XX, 3) контактной разности потенциалов этих двух металлов в вакууме (вольта-потепциа-лу между ними). Этот вывод, впервые сделанный А. Н. Фрумкиным, был подтвержден экспериментально. Так, вольта-потенциал между двумя металлами в вакууме равен для жидких висмута и таллия —0,36 в, а разность потенциалов нулевого заряда этих металлов равна —0,35 в. Соответствующие величины для жидких олова и таллия равны —0,46 и —0,42 в. [c.536]

Для жидкого металла (например, ртути) потенциал нулевого заряда электрода можно определить, измерив зависимость пограничного натяжения от потенциала электрода. В самом деле, при образовании двойного слоя электрические заряды металлической поверхности (безразлично, какого знака) взанмпо отталкиваются, и это отталкивание уменьшает пограничное натяжение а металла. Изменяя сообщенный металлу потенциал ср (относительно другого электрода), изменяют и плотность заряда двойного слоя и пограничное натяже11ие ртути. На рис. XX, 7 изображена зависимость пограничного натяжения ртути от потенциала — так называемая электрокапиллярная кривая. [c.539]

Потенциал нулевого заряда жидкого металла может быть также определен с помощью разомкнутого капельного электрода (см. гл, XXIV, 12). [c.540]

Жидкостные электроды. В жидкостных ионселективных электродах возникновение потенциала на границе раздела фаз обусловлено ионным обменом, связанным с различием констант распределения иона между жидкой и органической фазами. Ионная селективность достигается за счет различия в константах распределения, устойчивости комплексов и различной подвижности определяемого и мешающего ионов в фазе мембраны. В качестве электродноактивного соединения в жидкостных ионселективных электродах могут быть использованы хелаты металлов, ионные ассоциаты органических и металлосодержащих катионов ц анионов, комплексы с нейтральными переносчиками. Большое распространение получили пленочные пластифицированные электроды, выпускаемые промышленностью и имеющие соответствующую маркировку, например, ЭМ—СЮ4 01, ЭМ—НОз —01. Чувствительный элемент таких электродов состоит из электродноактивного компонента, поливинилхлорида и растворителя (пластификатора). В лабораторной практике используют аннонселективные электроды, для которых электродноактивным соел,инением являются соли четвертичных аммониевых оснований. [c.121]

Получение щелочных металлов на твердом металлическом катоде практически невозможно ввиду большого различия потенциалов (<р —<2,71 в, Фн(рН=14)= —0,81 в). Однако выделение щелочных металлов из водных растворов осуществляется с применением жидкого ртутного катода. Напр ИЙ, растворяющийся в ртути, образует химические соединения Hg Na (плавление 154°) и HgzNa (плавление 353°). Потенциал амальгамы в водно.м 1-я. растворе Na l или NaOH равен [c.40]

С помощью изотерм двумерного давления можно охарактеризовать поверхностную активность органических соединений и на границе электрод/раствор. При этом величина Лст равна изменению обратимой поверхностной работы (для жидких металлов пограничного натяжения), которое вызывает адсорбция органического вещества при заданном электрическом состоянии исследуемой границы раздела, т. е, при фиксированном значении заряда электрода ( 7 = onst) или его потенциала ( = onst). [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология