Скорость электрохимического процесса

Если заторможенности электродной реакции и диффузии соизмеримы, то суммарная скорость электрохимического процесса будет зависеть от обеих этих стадий смешанный диффузионно-кинетический контроль), т. е. поляризация процесса будет смешанной. Этот случай поляризации будет рассмотрен в дальнейшем на широко распространенном примере кислородной деполяризации (см. с. 240). [c.212]

Влияние температуры на электрохимические процессы успешно используется С. В. Горбачевым и его школой как кинетический метод исследования природы поляризации этих процессов. Зная эффективную энергию активации процесса, можно судить о природе стадии, определяющей скорость электрохимического процесса. [c.355]

На скорость атмосферной коррозии металлов оказывают также влияние резкие температурные колебания. Резкое повышение коррозионной агрессивности при переходе от отрицательных к положительным температурам объясняется повышением скорости электрохимических процессов в связи с переходом пленки влаги на поверхности металла из твердого агрегатного состояния в жидкое. [c.181]

Как было выше показано, электрохимическая защита достаточно углубившейся коррозионно-механической трещины в условиях отсутствия диффузионных ограничений электрохимических реакций становится невозможной. Там же были сформулированы количественные критерии такого явления. Покажем теперь, что в условиях, когда скорость электрохимических процессов определяется диффузионной кинетикой, в принципе возможна электрохимическая защита (в смысле поляризации вершины трещины до заданной величины потенциала) и весьма глубоких трещин. [c.208]

Электродный потенциал, представляющий собой скачок потенциала на фазовой границе металл-электролит , определяет характер и скорость электрохимических процессов. Этот скачок пространственно локализован в области двойного электрического слоя на границе металл-электролит . [c.19]

ВЛИЯНИЕ ПОТЕНЦИАЛА НА СКОРОСТЬ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.44]

По смыслу последнего уравнения кислородное перенапряжение при замедленной диффузии и ограниченной скорости электрохимического процесса складывается из слагаемого, обусловленного диффузионным торможением, и второго слагаемого,. характеризующего задержку стадии переноса заряда, т. е. [c.87]

Здесь a — коэффициент переноса процесса ионизации. Заметим, что контролирующий скорость электрохимический процесс является одноэлектронным переходом. В последнюю формулу входит концентрация адсорбционного соединения Fe(OH) аде. значение которой дает формула (6.8). Делая соответствующую подстановку, находим следующее выражение для кинетики ионизации железа в сульфатных растворах [c.110]

В качестве критерия эквивалентности условий протекания электрохимических процессов на металлических поверхностях, находящихся в различных условиях обтекания электролитом, в частности морской водой, выбирается толщина диффузионного слоя. Действительно, в одной и той же среде, для одного и того же металла только равенство толщин диффузионного слоя в различных гидродинамических условиях движения электролита обеспечивает равенство скоростей электрохимических процессов на металлических поверхностях за счет равенства скоростей подвода деполяризатора и отвода продуктов реакции. Толщина диффузионного слоя как части пограничного слоя Прандтля зависит от скорости движения электролита относительно металлической поверхности, причем для каждого вида относительного движения существует свой вид зависимости толщины диффузионного слоя от скорости движения 24]. [c.60]

В зазорах и щелях меняется кинетика процессов электрохимической коррозии из-за неравномерности доступа и контакта электролита с металлом конструкций, замедленности отвода продуктов коррозии и доступа кислорода. Если скорость электрохимического процесса контролируется анодным процессом, то в зазоре его интенсивность всегда больше. Если она определяется катод- [c.51]

Поляризация имеет место при электрохимической кор розии любого вида и задерживает разрушение металла, уменьшая скорости электрохимических процессов. [c.203]

Повышение плотности тока увеличивает скорость электрохимического процесса на аноде и вследствие этого, при прочих постоянных условиях, должно привести к увеличению скорости формирования анодной пленки. [c.103]

Важным фактором в технологии анодирования является длительность процесса. Скорость электрохимического процесса образования пленки при неизменном электрическом режиме остается вначале практически постоянной во времени, а затем даже несколько падает из-за увеличения доли тока, приходящейся на выделение кислорода из раствора. [c.103]

С ростом температуры жидкой среды увеличивается скорость электрохимических процессов, а для перехода железа в пассивное состояние необходимы более высокие плотности тока анодной пассивации. Кроме того, формирование адгезионной связи приводит к уменьшению удельной поверхности энергии металла, что непосредственно связано с площадью фактического контакта между адгезивом и субстратом. [c.206]

Уравнение (3) показывает, что определенная скорость электрохимического процесса может быть достигнута только при достаточно большом смещении потенциала от его равновесного значения (или стационарного — без прохождения тока). Величину Афэ принято называть перенапряжением электродной реакции или электрохимическим перенапряжением. Следует отметить, что непосредственно измеренное смещение потенциала от исходного равновесного значения не равно его перенапряжению, а несколько превышает, поскольку изменение концентрации ионов у поверхности электрода смещает равновесный потенциал. В таком случае величина Аф включает как изменение равновесного потенциала, так и собственно перенапряжение, т. е. смещение потенциала от нового равновесного значения. Общее изменение потенциала в большинстве случаев принято называть поляризацией электрода (анодной или катодной). Величина перенапряжения является составной частью поляризации электродов. [c.18]

Данный способ различения преобладающего влияния концентрационной и химической поляризаций на общую величину отклонения потенциала электрода для определенной скорости электрохимического процесса недостаточно полон и универсален. Это связано с тем, что величина вязкости растворов может колебаться в широких пределах. Следовательно, значения энергии активации при преобладании концентрационной поляризации могут различаться весьма существенно. В то же время возможны 22 [c.22]

Дополнительным способом выявления природы лимитирующей поляризации может служить нахождение зависимости плотности тока от интенсивности перемешивания электролита при постоянстве поляризации. Если при концентрационной поляризации в силу ее природы усиление циркуляции электролита повышает скорость электрохимического процесса, то при химической поляризации усиление циркуляции на скорость влияет незначительно. [c.23]

Накопленный в настоящее время экспериментальный материал показывает, что обычно электрохимические реакции совместного восстановления ионов являются сопряженными, т. е. скорость их существенно отличается от скорости, с которой происходит раздельное восстановление ионов. Поскольку при совместном восстановлении ионов изменяются природа и состояние поверхности электрода, строение двойного слоя и состояние ионов в растворе, то следует хотя бы коротко рассмотреть влияние этих факторов на скорость электрохимического процесса. [c.111]

Если одной из стадий электрохимического процесса является диффузия и если адсорбцией на электроде продуктов реакции можно пренебречь, то электрическая схема границы электрод — электролит в общем виде может быть представлена схемой I (рис. 4), где Сд — емкость двойного слоя, R — величина, обратная скорости элементарного акта разряда, W — импеданс, эквивалентный диффузии разряжающихся частиц. Если скорость электрохимического процесса настолько велика, что величиной R в схеме / можно пренебречь по сравнению с величиной импеданса W, эквивалентного процессу диффузии, то границу электрод — электролит можно представить схемой II (см. рис, 4). Если электрохимический акт разряда замедлен так, что величина R становится намного больше величины импеданса W, то границу электрод — электролит можно представить схемой III (см. рис. 4). [c.32]

Скорость электрохимического процесса коррозии (местного и сквозного вида) оборудования циркуляционных систем охлаждения в основном увеличивается вследствие быстрого движения воды и интенсивного перемешивания ее, а также повышения температуры. [c.49]

Для описания кинетики анодной реакции следует трансформировать уравнение (3) с учетом того, что энергия активации и, следовательно, скорость электрохимического процесса зависят от величины электродного потенциала. Поэтому энергию активации Wa прямого (Л1е->-Ме ++2е) и обратного (Ме +2е->Л1е) перехода ионов металла (см. рис. 10, а) можно выразить следующим образом [c.41]

Как уже указывалось выше, существующие теории совместного разряда не учитывают, что скорость отдельных электродных процессов изменяется при совместном разряде ионов в зависимости от изменения природы подкладки, строения двойного слоя и состояния ионов в растворе. Коротко рассмотрим, сущность влияния этих факторов на скорость электрохимического процесса. [c.184]

Скорость электрохимического процесса равна [c.673]

Формирование оксида происходит в условиях одновременного воздействия на процесс двух противоположно направленных реакций — электрохимического окисления металла в глубине пор и химического растворения оксидного слоя на его внешней поверхности, подвергающейся активному воздействию электролита. Результат процесса, структура, толщина и свойства оксидного покрытия в большой мере зависят от соотношения скоростей этих реакций. Если химического растворения формирующегося оксида практически не происходит, то образуется тонкая, беспористая пленка барьерного типа, о чем сказано выше. В случае примерного равенства скоростей электрохимической и химической реакций на металле непрерывно возникает и сразу же растворяется тонкая пассивирующая пленка, которая за короткий период своего существования способна предотвратить травление. Такие условия реализуются при электрохимическом полировании металлов. Оксидные покрытия, обладающие антикоррозионными и другими функциональными свойствами, должны иметь значительную толщину, что возможно лишь в том случае, когда скорость электрохимического процесса заметно выше, чем скорость химического растворения пленки. [c.229]

Однако неограниченный рост пористой части оксидного покрытия, учитывая его электро- и теплоизоляционные свойства, невозможен. С увеличением толщины возрастает интенсивность тепловых процессов в зоне реакции, что приводит к повышению температуры электролита в порах у поверхности оксида. Следствием этого будет увеличение скорости растворения покрытия. Скорость электрохимического процесса определяется плотностью тока, химического — составом электролита и температурой в зоне реакции. [c.229]

Чем больше скорость электрохимического процесса, тем ниже его к. п. д. [c.259]

Катодная поляризация, вызывающая смещение значения потенциала катода в отрицательную сторону, объясняется или недостаточной скоростью электрохимического процесса, протекающего на катоде, или недостаточной скоростью транспорта к катоду частиц, принимающих участие в деполяризации у его поверхности. Недостаточная скорость катодного процесса заключается в недостаточно быстром связывании деполяризатора с электронами, перетекающими с анодных участков, а недостаточная подача деполяризатора к катоду путем диффузии, конвекции и пр. является причиной низкой концентрации деполяризатора у поверхности электрода, [c.33]

Итак, от того, при каких интенсивностях звукового поля, выше или ниже пороговых значений дегазации, происходит облучение гетерогенной реакции, будет зависеть характер и эффект воздействия акустической энергии на электролитические процессы. Достижение порога паровой кавитации в звуковом поле (кривая II на рис. 15) приводит к явлению эрозии твердых тел, которая для некоторых металлов имеет незначительную величину [68], или локальному удалению твердых пассивных пленок на поверхности металла, способствуя его растворению [30, 68, 82] (точка г на рис. 15), а в нейтральных растворах подкисляет среду и может привести к облагораживанию или депассивации металла, если для него существует резкая зависимость скорости электрохимического процесса от концентрации водородных ионов вблизи точки рН=7. [c.543]

В тех случаях, когда коррозионный процесс контролируется скоростью восполнения какого-нибудь важного реагента (например, кислорода или ионов водорода), никакие электрохимические факторы не входят в уравнение, выражающее скорость коррозии. Это не значит обязательно, что механизм перестал быть электрохимическим, а говорит только о том, что скорость электрохимических процессов приспосабливается к скорости восполнения этого реагента, как это объяснено на стр. 789). Как правило, скорость коррозии на поверхности Л, выраженная в грамм-эквивалентах, можно выразить в виде DA/a, где D — коэффициент диффузии основного реагента, С — его концентрация в объеме электролита (также выраженная в грамм-эквивалентах), а O — толщина неподвижного диффузионного слоя (o уменьшается с увеличением скорости перемешивания). Если не принимаются специальные меры для поддерживания постоянства С, то скорость коррозии со временем падает, поскольку реагент используется и раствор постепенно обедняется им. Процесс обеднения иногда выражают через [c.760]

Большое влияние на характеристику коррозионной агрессивности атмосферы имеет также характерная для данных климатических условий температура. На основании проведенных нами исследований было показано наличие резкого повышения коррозионной агрессивности при переходе от отрицательных к положительным значениям температуры. Это объясняется повышением скорости электрохимических процессов, когда на поверхности металла пленка влаги из твердого агрегатного состояния переходит в жидкое. Дальнейшее повышение температуры также должно давать повышение скорости коррозионного воздействия, однако в действительности это реализуется только в том случае, когда повышение температуры не связано с возможностью уменьшения увлажнения поверхности металла (высыханием пленки). [c.346]

Термодинамические потенциалы, кроме того, могут быть использованы для количественной оценки движущих сил химических или электрохимических, в том числе и коррозионных процессов, а также для расчета скоростей этих процессов в случаях, когда имеется возможность расчета не только движущей силы, но и торможения процесса, так как скорость коррозионного процесса может быть представлена в общем виде с помощью уравнения [c.11]

Скорости анодного и катодного процессов, протекающих с участием свободных электронов, как и всех электрохимических процессов, в соответствии с законами электрохимической кинетики (см. с. 198), зависят от величины электродного потенциала металла. [c.177]

Первопричиной коррозии металлов, в том числе и электрохимической коррозии, является их термодинамическая неустойчивость. При взаимодействии с электролитами металлы самопроизвольно растворяются, переходя в более устойчивое окисленное (ионное) состояние. Большой теоретический и практический интерес представляет механизм этого саморастворения металлов, т. е. механизм коррозионного процесса, его основные закономерности, скорость протекания процесса и характер коррозионного разрушения. [c.180]

Независимо от электрохимической природы металлов, наличие окисных пленок на их поверхности (например, на титане, никеле, олове) или диффузионного контроля коррозионного процесса (например, у олова) значительно понижает восприимчивость металлов к действию ингибиторов коррозии, так как ингибиторы практически не адсорбируются на окисленной поверхности металлов, а также не влияют на скорость диффузионных процессов. [c.349]

Известно, что скорость электрохимического процесса зависит от потенциала поверхности, на которой этот процесс протекает. Смещение потенциала в положительную сторону ускоряет анодный процесс и тормозит катодный. Смещение потенциала в отрицательную сторону, наоборот, ускоряет катодный и тормозит анодный процесс. Поэтому существование определенной связи между скоростью процесса растворения и потенциалом металла является дополнительным признаком электрохимического механизма. Следует заметить, что даже при электрохимическом механизме процесса такая связь все же необязательна. Дело в том, что для протекания собственно электрохимической реакции (так же, как и химической) необходимым условием является диффузия реагентов к поверхности металла и диффузия продуктов реакциии в объем раствора. Если скорость диффузии намного меньше скорости собственно электродного процесса, то общая скорость процесса будет подчиняться закономерностям диффузии, рассмотренным нами ранее. Если же скорость диффузии велика по сравнению со скоростью электродной реакции, то общая скорость процесса будет подчиняться законам элек-трохямической кинетики и, следовательно, зависеть от потенциала металла. [c.92]

Основная причина влияния скачка потенциала на скорость элек-трохимичес1сих реакций заключается в том, что скорость таких реакций лимитируется стадией переноса заряда, энергия активации которого является функцией потенциала на границе металл-раствор. В подобных случаях количественная связь между скоростью электрохимического процесса и электродным потенциалом описывается уравнением, носящим название уравнение Фольмера-Фрумкина. Применительно к реакции (4.1) для простейшего случая протекания процесса в одну стадию, т.е. при одновременном отщеплении п электронов, это уравнение имеет вид [c.81]

Интервал И скоростей является переходным от одного меха> низма разрушения металла к другому. В этом интервале скоростей оба фактора — электрохимический и механический — действуют примерно с одинаковой разрушающей силой, причем при этих скоростях электрохимический процесс протекает наиболее интенсивно. В это же время наблюдается разрушение от воздействия механического фактора. В первую очередь разрушаются и удаляются с поверхности продукты коррозии и вместе с ними отрываются частички металла, ослабленные коррозией. Разрушение развивается в микро- и макрообъемах с образованием трещин и очагов разрушения. При этих скоростях механический фактор еще не приобретает решающего значения, и потери массы образца сравнительно невелики. [c.57]

По степени изменения двойного слоя при пропускании через него электрического тока электроды могут быть отнесены к поляризуемым или неполяризуемым. Для неполяризуемых электродов характерна сравнительно большая скорость электрохимического процесса при достаточно малых смещениях потенциала от равновесных значений. Для поляризуемых электродов избыточные заряды от источника тока практически не участвуют в электродных процессах, а лишь изменяют потенциал данного металла и строение его двойного слоя. При этом малые токи вызывают значительные смещения потенциала электрода. [c.15]

При анодной поляризацпп происходит смешение потенциала анода в положительную сторону, а при катодной поляризации — смещение потенциала катода в отрицательную сторону. Таким образов , поляризация приводит к постепенному снижению напряжения гальванического элемента, а в случае электролиза к повышению необходимого для него напряжения. В обоих случаях явление поляризации уменьшает скорости электрохимических процессов. [c.14]

До сих пор рассматривалось сближение потенциалов восстановления ионов изменением концентрации разряжающихся ионов в растворе. Однако сближение потенциалов выделения металлов можно осуществить и изменением перенапряжения разряда ионов. Для количествс Шого определения скорости восстановления ионов при совместном разряде О. А. Есин [16], исходя из теории замедленного разряда, вывел соотношение скоростей разряда ионов / / 2, считая, что скорость электрохимического процесса изменяется от потенциала электрода следующим образом [c.182]

Уравнения (386) и (387) справедливы для любого окислительновосстановительного электрода и показывают зависимость скоростей электродных процессов от потенциала и строения двойного электрического слоя. При этом видно, что на скорость электродного процесса оказывает влияние только часть общего скачка потенциала, приходящаяся на плотную часть двойного электрического слоя (т. е. на зону, где протекает электрохимическая реакция), гр = (Ум.)обр + А1/ — il i. [c.201]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...