Металлы, анодное растворение катодного выделения водород

Технические металлы часто содержат инородные включения. Химически неоднородной может быть также поверхность сплава. Если на включении перенапряжение водорода снижено и металл включения не растворяется или растворяется с небольшой скоростью, то стационарный потенциал включения оказывается более положительным, чем стационарный потенциал основного металла. Таким образом, основной металл и включение образуют микроскопический гальванический элемент — локальный элемент. Так как оба металла находятся в контакте друг с другом и с раствором электролита, то возникает локальный ток (рис. 189) и потенциал основного металла смещается в положительную сторону. Последнее означает ускорение анодного растворения основного металла и замедление катодного выделения водорода на его поверхности. На поверхности включения при этом происхо.пит [c.377]

I, — катодное выделение водорода 2, 2 — анодное растворение металла /, 2 — выделение И, и растворение металла в присутствии ингибитора [c.375]

Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно найти методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. [c.376]

Один из наиболее распространенных методов защиты от коррозии состоит в катодной поляризации металла. Из рис. 92 видно, что при отклонении потенциала металла в отрицательную сторону от скорость анодного растворения металла уменьшается, а скорость выделения водорода увеличивается, т. е. катодная поляризация уменьшает скорость коррозии. Катодную поляризацию можно создать от внешнего источника тока. Этот метод называют методом катодной защиты. Можно также соединить основной металл с другим металлом (протектором), который в ряду напряжений расположен левее. Часто для протекторной защиты используют магний или алюминий, при помощи которых защищают рельсы, мачты и другие конструкции. Протектор постепенно растворяется и его надо периодически заменять. Примером протекторной защиты служит также цинкование железных изделий. Железо является катодом локального элемента, а цинк—анодом. Следовательно, локальные токи вызывают коррозию покрытия, тогда как железо оказывается защищенным от коррозии. [c.214]

При коррозии металлов с водородной деполяризацией скорости частных реакций водорода и растворения металла лимитируются чисто кинетическими ограничениями, в подавляющем большинстве случаев — замедленностью переноса заряда, т. е. электрохимическим перенапряжением. Наблюдающиеся при этом закономерности можно представить графически в виде так называемых коррозионных диаграмм. На рис. 1 в координатах ток — потенциал изображены катодная (выделение водорода) и анодная (ионизация металла) поляризационные кривые с чисто кинетическими ограничениями. Для того чтобы диаграмма отвечала коррозионному процессу, на ней, согласно формуле (6), на оси абсцисс справа ( в области отрицательных значений потенциалов) располагается равновесный потен- [c.13]

В механизме растворения металлов в кислотах значительная роль отводится анионам растворителя (по Я. М. Колотыркину), так как установлено, что скорость растворения металлов в кислых растворах электролитов зависит не только от концентрации ионов водорода, которые непосредственно участвуют в процессе, но и от природы и концентрации анионов, не принимающих на первый взгляд такого участия. Изменение анионного состава раствора может приводить к изменению катодного (выделение водорода) и анодного процессов. Получены данные о непосредственном участии анионов в реакциях разряда и образования металлических ионов. [c.77]

Изучение поверхности многих металлических электродов затрудняется из-за того, что для них область идеальной или совершенной поляризуемости очень узка, т. е. потенциалы анодного растворения (или окисления) металла и катодного выделения водорода расположены близко. В ряде случаев эта область вовсе отсутствует. Часто на такие электроды распространяют качественные выводы, полученные при изучении других электродов. [c.258]

Если поляризовать такой полифункциональный электрод, то внешний ток г будет равен 1-- 2 1. При сдвиге потенциала в отрицательную сторону возрастает скорость катодного выделения водорода (рис. 13.2, точка в) и уменьшается скорость анодного растворения металла (точка В ). Последний эффект называют катодной защитой металла. При потенциале отрицательнее равновесного потенциала металла растворение полностью прекращается. Если сдвигать потенциал в положительную сторону, то скорость анодного растворения увеличится (точка О). Вместе с тем снижается скорость катодного выделения водорода (точка О ) и скорость саморастворения металла (доля анодного растворения, связанная не с внешним током, а с выделением водорода). Это явление принято называть дифференц-эф-фектом (разностным эффектом). [c.280]

В водных растворах некоторые металлы термодинамически неустойчивы, так как их равновесный потенциал отрицательнее потенциала обратимого водородного электрода в то.м же растворе. На таких электродах возможно протекание сопряженных реакций анодного растворения металла и катодного выделения водорода, их бестоковый потенциал может быть сдвинут в положительную сторону от равновесного значения (см. разд. 3.7). [c.328]

Электрохимическая коррозия и сводится к одновременному протеканию двух сопряженных процессов анодного растворения металла по уравнению (1) и катодного выделения водорода по уравнению (4) или ионизации кислорода по уравнению (5). [c.509]

Поляризация катодного выделения водорода, имеющая обычно электрохимическую природу, в существенной мере определяется материалом катода и практически не зависит от концентрации электролита [207]. Величина pH оказывает влияние на поляризацию процесса лишь при низких плотностях тока. Из побочных реакций, которые могут протекать на катоде, следует отметить процесс катодного восстановления сравнительно электроположительных катионов (например, меди, никеля), перешедших в раствор с анода [115]. Данный процесс облегчается в кислых средах. В достаточно концентрированных подкисленных нитратных электролитах может происходить катодное восстановление анионов N0 до анионов N0 , а при значительном отрицательном смещении потенциала до образования аммиака [184]. Восстановление катионов нейтрального электролита (обычно К" , Ма+) невозможно вследствие очень низких электроотрицательных значений их равновесных потенциалов, которые обычно не достигаются в условиях анодного растворения металлов. При исследовании кинетики анодного растворения металлов широко применяются методы снятия поляризационных кривых и температурно-кинетический метод. Рассмотрим несколько примеров использования этих методов применительно к анодному растворению металлов и сплавов различной природы. [c.35]

При хромировании (а в меньшей степени и при никелировании) не весь ток используется на осаждение металла. Одновременно выделяется водород. На основании ряда напряжений следовало бы ожидать, что металлы, стоящие перед водородом, вообще не должны выделяться из водных растворов, а напротив, должен был бы выделяться менее активный водород. Однако здесь, как и при анодном растворении металлов, катодное выделение водорода часто тормозится и наблюдается только при высоком напряжении. Это явление называют перенапряжением водорода, и оно особенно велико, например, на свинце. Благодаря этому обстоятельству может функционировать свинцовый аккумулятор. При зарядке аккумулятора вместо РЬОг на катоде должен бы возникать водород, но, благодаря перенапряжению, выделение водорода начинается тогда, когда аккумулятор почти полностью заряжен. [c.130]

Одной из особенностей электрохимической коррозии является зависимость скорости ее от электродных потенциалов анодной (1.1) и катодной (1.2) реакций. Как видно на рис. 5, в процессе коррозии значения электродных потенциалов изменяются потенциал анодной реакции (кривая /м) смещается в сторону более положительных значений, а потенциал катодной реакции (кривая /н) — в сторону более отрицательных. Кривые г м и н характеризуют зависимость скоростей анодной (растворение металла) и катодной (выделение водорода) реакций коррозионного процесса от потенциала — анодная и катодная поляризационные кривые. Точка пересечения анодной и катодной кривых указывает на оси абсцисс максимальную плотность тока коррозии, а на оси ординат — потенциал коррозии. [c.19]

Такой результат означает, что протекание посторонних электродных реакций, в частности анодной реакции растворения металла, не оказывает влияния на кинетику сопряженного процесса катодного выделения водорода. [c.12]

В работах Коршунова и др. [371, 372] было показано существование двух различных механизмов разложения простых и многокомпонентных амальгам наиболее электроотрицательных металлов. Один из этих механизмов — общеизвестный электрохимический механизм [1], при котором разложение амальгамы является результатом двух, вообще говоря, независимых и связанных лишь статистически процессов — анодного растворения металла и катодного выделения водорода. Другой механизм — химический, при котором разложение амальгамы происходит в виде единого процесса, причем скорость его не зависит от потенциала. Существование химического механизма растворения металла было затем показано и для ряда твердых металлов (обзор см. [373]). [c.206]

При обсуждении механизма действия ингибиторов кислотной коррозии металлов чаще всего используют результаты, полученные с помощью наиболее распространенной модельной реакции катодного выделения водорода. Это вполне оправдано, так как чаще всего именно-эта реакция определяет скорость коррозии металлов в кислотах. В то же время ингибитор действует и на анодный процесс, т. е. реакцию ионизации металла. Сопоставление величин гну, полученных при изучении влияния ингибиторов на реакцию анодного растворения металлов, с величиной 0, как правило, экспериментально осуществить трудно. Это-объясняется тем, что при потенциалах анодного растворения металлов строение границы металл — раствор значительно усложняется. Измеряемые величины емкости имеют высокие значения и связаны, в основном, с протеканием фарадеевского анодного процесса, адсорбцией анионов раствора, в частности, ионов гидроксида. [c.66]

Ряд ПАВ, описанных в качестве ингибиторов анодного растворения железа и никеля, адсорбируется на этих металлах, по крайней мере при потенциалах катодного выделения водорода, не только в соответствии с изотермой Темкина, но и с изотермой Фрумкина. В то же время выводы кинетических уравнений основаны на использовании выражений, вытекающих из изотермы Темкина. В качестве обоснования этого можно привести следующие доводы. [c.81]

Рядом авторов предложен способ выявления р—п-переходов, в основе которого лежит осаждение некоторых благородных металлов на кремнии при химической обработке его поверхности растворами солей этих металлов. Как было уже отмечено в главе УП1, на поверхности кремниевого электрода в отсутствие внещнего тока протекают противоположно направленные сопряженные электрохимические реакции. На анодных микроучастках поверхности, как правило, происходит переход кремния в раствор в виде комплексных ионов, на катодных — выделение водорода или восстановление окислителя. Если в электролите присутствуют ионы меди, серебра, золота и т. д., то на катодных участках эти металлы выделяются в свободном состоянии. Полный катодный ток всегда равен полному анодному току, так что на каждый грамм-эквивалент растворенного кремния приходится грамм-эквивалент осажденного металла. Скорость осаждения металла на катодных микроучастках кремния можно контролировать, ре- [c.174]

Принимая во внимание тот факт, что КР очень часто является основной причиной преждевременного выхода из строя промышленного оборудования, проблема разработки эффективных мероприятий по защите металлов от данного вида локализованного разрушения является весьма актуальной. Однако разработка таких мероприятий связана с оцределенными трудностями, поскольку в настоящее время нет общепринятых цредставлений о природе КР. Наибольшее распространение среди предложенных гипотез получили представления, связывающие КР с локальным анодным растворением [I, 2]. Лучшее объяснение закономерностей КР может быть дано с позиции анодного саморегулируемого активирования с учетом вклада процессов, связанных с адсорбцией, анодным и катодным выделением водорода [c.6]

Из рис. 190 видно, что для определения тока саморастворения металла необходимо проводить экстраполяцию тафелевских участков катодной или анодной кривой до пересечения с горизонтальной линией Е=Ес- Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно определить методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. Из рис. 190 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется протект-эффектом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или [c.359]

О2 + 2НаО + 4в = 40Н-лимитируется его диффузией к поверхности металла, чему соответствует горизонтальный участок предельного тока на поляризационной кривой. В насыщенных воздухом водных растворах упред 20ч-40 мкА/см . Ек1 — равновесный потенциал системы О2/ОН . При Е < Е 2 происходит катодное выделение водорода 2Й2О + 2е = Нц + 20Н". 3 — отвечающий ему равновесный потенциал. Если коррозия протекает автономно, т. е. без наложения внешнего тока, то скорости анодного и суммарного катодного процессов одинаковы и равны/ ор- Коррозионный потенциал при этом ( кор) отвечает равенству /а = / . Если при катодной поляризации от внешнего источника или с помощью протектора потенциал будет уменьшен до Е, плотность тока анодного растворения металла снизится до /а и будет достигнут защитный эффект, % [c.57]

Одним вэ способов изменения сксфости реакции катодного выделения водорода является образование на поверхности железа осадков металлов о различным перенапряжением водорода при введении в раствор соответствуицих катионов. Осадки платиновых металлов обладает очень низким перенапряжением водорода и переводят реакцис разряда в диффузионный режим при потенциалах коррозии железа в фоновых растворах, при атом скорость анодного растворения железа увеличивается в 100-10 раз. качение велеча-вн перенапряжения водорода на осадках таких металлов, как, [c.6]

ТРАВЛЁННЕ — химическая и электрохимическая обработка поверхиости твердых материалов. Используется для удаления загрязнений, окислов (в частности, ржавчины), окалины, для выявления структуры материала (металла, минерала) или придания поверхности желаемой микрогеометрии, для снятия нарушенного мех. обработкой поверхностного слоя и получения структурно и химически однородной поверхностп при произ-ве полупроводниковых материалов, для придания матового вида стеклу и др. Часто применяется перед нанесением защитных покрытий, эмалированием, лужением и пайкой. Химическое Т. стали, меди, цинка и магния осуществляют в водных растворах серной, соляной или азотной кислоты стекла — в плавиковой кислоте алюминия — в водных растворах едких щелочей нержавеющих и жаростойких сталей, титана — в щелочных расплавах. Из-за неоднородности поверхиости (наличия пор, трещин и т. п.) химическое Т. металлов сопровождается действием гальванических микроэлементов. Электрохимическое Т. проводят в тех же средах, а также в растворах солен с применением катодного, анодного или переменного тока. При Т. на поверхности происходят хим. взаимодействие окисной пленки или материала основы с раствором или расплавом электрохим. растворение металла (на анодных участках микроэлементов или нри анодном травлении) электрохим. выделение водорода (на катодных участках микроэлементов или при катодном травлении) электрохим. выделение кислорода (при анодном травлении). Хим. очистке поверхности способствуют разрыхление и отрыв окалины под мех. воздействием [c.582]

На рис. 13.2 представлены анодные и катодные поляризационные кривые для парциальных токов растворения и осаждения металла и ионизации и выделения водорода, а также кривые, 1ля суммарного TtiKfi реакций с участием металла i, и с. [c.278]

Здесь же следует отметить, что прежде явление кислородной пассивации при растворении металлов рассматривалось изолированно. Теперь оно все более связывается генетически с рядом других электрохимических явлени , открытых в последние десятилетия. Например, известно, что не только растворение металла, но и катодное выделение и анодная ионизация водорода, а также и другие процессы замедляются при адсорбции кислорода па поверхности металлического электрода (платины, железа, магния, серебра). Адсорбция кислорода (на платине и золоте) замедляет также окислительно-восстановительный процесс в системе Ре(П)/Ге(1П) и в системе К4Ре(СК)е/ /КзГе(СК)б. Растворение металлов аналогичным образом может замедляться не только при адсорбции кислорода, по и при адсорбции таких анионов, как 1 , 804 . [c.130]

Е. А. Беркман и сотрудники [52] изучил1и анодное растворение магния, алюминия и их сплавов и катодное выделение водорода иа различных металлах ib 3%-ном растворе Na l. Потенциал (по н. в. э.) магния при плотности тока 0,3 А/см был равен—1,4 В, алюминия — 0,42 В, сплава AI—Hg—1,26 В. Фарадеевский коэффициент использования магния был 0,65, алюминия 0,88 и сплава А1—Hg до 0,98. Высокую каталитическую активность и стабильность имели никелевые катоды, активированные палладием или рутением, а также аноды из никель-молибденового сплава. Были разработаны и испытаны макеты генераторов с анодами из алюминие-во-<ртутных сплавов, стабилизированных магнием, и никелевого катода, активированного рутением. Испытания проводились (В 3%-пом растворе Na l в течение 30 сут. При плотности тока 5- 10 з А/см напряжение элемента было 0,5 В. Расчеты показали, что в генераторах можно получить удельную энергию 300—350 Вт-ч/кг. [c.118]

Электролиз переменным током представляет большой практический интерес. Во многих случаях чисто химическое растворение металлов в кислотах протекает крайне медленно. С еще большими трудностями мы встречаемся при получении комплексных солей ряда металлов. Приведенный выше материал показывает, что технология электролитического растворения металлов является гораздо более простой и экономически выгодной. Использование в этом случае переменного тока еще более удешевляет процесс и дает возможность применить наиболее простую конструкцию аппаратов. Единственным обязательным условием применения рекомендуемого способа является преимущественное протекание процесса катодного выделения водорода перед разрядом ионов металла во время катодного полупериода. Несоблюдением последнего можно, например, объяснить крайне низкие коэффициенты использования тока, полученные Л. Каданером и Т. Диком [5] при растворении платины и родия переменным током промышленной частоты. Этот способ может быть также применен для анодного растворения электроположительных металлов в средах с более высоким окислительным потенциалом и при получении растворов прочных комплексных соединений. Мы рекомендуем этим способом готовить также электролит для рафинирования металлов железной группы и защитных покрытий никелем. [c.51]

Смотреть страницы где упоминается термин Металлы, анодное растворение катодного выделения водород: [c.363] [c.363] [c.215] [c.363] [c.389] [c.257] [c.427] [c.278] [c.49] [c.473] [c.475] [c.532] [c.31] [c.56] [c.112] [c.357] [c.357]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология