Ионная проводимость

Продукты химической коррозии металлов — окисные и солевые пленки — имеют ионную структуру. В отличие от жидких электролитов с ионной проводимостью (л + а = 1) ионные кристаллы обладают различными типами проводимости ионной (п + 3 = 1), электронной ( э = 1) и смешанной (п + а + + э = 1) проводимостью (табл. 5) здесь п , и — числа переноса катионов, анионов и электронов соответственно. Если в общем случае = I, то число переноса электронов [c.34]

Таким образом, скорость окисления металла растет с увеличением п,ах. и (и, + Па), ДлЯ ПОЛуПрОВОДНИКОВЫХ ОКИСЛОВ [ е > (/1к + а)1 скорость окисления контролируется ионной проводимостью и ( + Па), а для ионных проводников [rtj < < + Па) 1 — электронной проводимостью КПе-После интегрирования уравнения (107) получаем [c.62]

По мнению ряда исследователей, пассивные пленки — тонкие защитные беспористые пленки типа поверхностных соединений с хорошей электронной, но очень плохой ионной проводимостью, которые избирательно тормозят процесс анодного растворения металла, не очень препятствуя протеканию анодного процесса выделения кислорода. [c.308]

Деструктурирующий эффект может быть весьма значительным, заметно изменяя характер поверхности металла (возрастание диффузии и ионной проводимости в окисной пленке) вплоть до полной потери защитных свойств окисных пленок. [c.371]

Наличие электронной проводимости у металла и ионной проводимости у раствора электролита позволяет анодным и катодным процессам протекать раздельно на различных участках поверхности металла. [c.18]

Согласно оксидно-пленочной теории, критический потенциал — это. потенциал, необходимый для создания в пассивирующей пленке электростатического поля, способного стимулировать проникновение ионов С1 к поверхности металла [40]. Другие анионы также могут проникать в оксид, в зависимости от их размера и заряда. Примеси этих анионов улучшают ионную проводимость и благоприятствуют росту оксида. В конечном счете оксид или разрушается из-за конденсации мигрирующих вакансий, или его катионы растворяются в электролите на границе раздела сред в обоих случаях начинается питтинг. Предшествующий питтингообразованию индукционный период зависит от времени, которое требуется С1 для проникновения через оксидную пленку. [c.87]

Электрохимическая природа процесса окисления при повышенных температурах дает основание предполагать, что контакт различных металлов влияет на скорость процесса. Такое явление описано [29]. Например, реакция серебра с газообразным иодом при 174 °С ускоряется при контакте серебра с танталом, платиной или графитом. Скорость образования на серебре пленки Agl (который обладает в основном ионной проводимостью) определяется скоростью перемещения электронов сквозь эту пленку. При контакте серебра с танталом ионы Ag+ диффундируют по поверхности тантала, который снабжает их электронами, ускоряющими превращение серебра в Agl. Поэтому пленка Agl распространяется и по поверхности тантала (рис. 10.5). Было обнаружено также [30], что на серебре, покрытом пористым слоем электро-осажденного золота, в атмосфере паров серы при 60 °С образуется очень прочно связанная с поверхностью пленка Ag S. [c.199]

Здесь существует переход от металлического проводника, в котором ток переносится исключительно электронами, к газообразному, в котором имеется как электронная, так и ионная проводимость. [c.69]

Точечные дефекты в ионных кристаллах оказывают большое влияние на электропроводность. Электропроводность щелочно-галоидных кристаллов обусловлена движением заряженных точечных дефектов — вакансий, междоузельных собственных или примесных ионов. Поэтому ее называют ионной проводимостью. Изучение ионной проводимости позволяет получать информацию о концентрации и состоянии точечных дефектов. [c.94]

В некоторых диэлектриках доминирующей является ионная проводимость, при которой ток переносится положительными (катионы) или отрицательными (анионы) ионами. При этом в постоянном электрическом поле осуществляется не только перенос заряда, но и перенос вещества. Анионы движутся к аноду, катионы — к катоду. Поскольку концентрация носителей заряда в объеме диэлектрика в этом случае постепенно уменьшается, значение ионного тока зависит от времени. [c.274]

Если к диэлектрику приложить электрическое поле, то появится некоторое количество ионов, преодолевающих барьеры преиму-щественно в направлении поля. Они и обусловливают ионную проводимость. Расчеты показывают, что в этом случае [c.274]

Часто при низких температурах ионная проводимость диэлектрика обусловлена примесями, а при высоких связана с перемещением основных ионов вещества. Зависимость а Т) в этом случае описывается выражением вида [c.275]

Аномально высокая ионная проводимость появляется при некоторой температуре Ткр, характерной для каждого вещества. Такое увеличение проводимости обусловлено, в конечном счете, скачкообразным разупорядочением ( плавлением ) подрешетки, образованной одним из сортов ионов. Другая подрешетка, т. е. объемная структура, образованная другим сортом (или сортами) ионов, сохраняет при этом жесткость и обеспечивает тем самым механическую прочность кристалла как целого. [c.275]

Таблица 17.11. Предельные (при нулевой концентрации) значения ионной проводимости в воде при Т = 300 К, А-г-экв/(см -В). Данные приведены к концентрации 1 г-экв/смз [6]

Значения tg S зависят от химического строения, структуры полимера. Низкомолекулярные примеси и, в частности влага, включения пузырей воздуха, пыль, частицы низко- и высокомолекулярных веществ могут привести к появлению дополнительных максимумов в температурной зависимости tg б. Значения tg б для неполярных полимеров лежат в пределах от IQ- до 10 . Вблизи и выше Те возможен рост tg б при повышении температуры, что обусловлено повышением ионной проводимости полимера. Значения tg б полярных полимеров в сильной степени зависят от частоты и температуры, что ограничивает их применение при высоких частотах. [c.204]

При ионной проводимости наблюдается разложение вещества на ноны, перенос их и образование новых химических веществ на электродах. Количество перенесенного вещества пропорционально количеству ионов, прошедших через диэлектрик, и находится в полном соответ-ств ии с законом Фарадея. Общая проводимость равна сумме анионной и катионной проводимости. Общее количество электричества эквивалентно количеству осажденных на электродах химических веществ, которое называется числом переноса и наблюдается как у жидких, так. и у твердых диэлектриков. [c.17]

Неорганические стекла обладают во многих случаях полупроводниковыми свойствами. Теория аморфных полупроводников указывает, что при плавлении кристаллов нарушается только- дальний порядок симметрии, ближний же порядок сохраняется. Энергетический спектр стеклообразного полупроводника состоит также из зон, как и у кристаллического, но из-за разупорядоченного строения происходит расширение валентной и свободной зон и сужение запрещенной зоны. В отличие от обычных стекол с преобладанием ионной проводимости стеклообразные полупроводники обладают чисто электронной проводимостью. [c.192]

Li— I2 650 Разработка новых изоляционных материалов Разработка новых материалов уплотнений Разработка керамических материалов с ионной проводимостью Проблема чистоты электролита и реагентов Коррозия Растворимость реагентов [c.91]

Применение коксовой засыпки изменяет электрохимический механизм работы анодного заземлителя. Одновременно с ионной проводимостью на границе "стальной заземлитель-грунт" (рис. 8а), связанной с растворением металла, возникает электронная проводимость на границе "стальной заземлитель-засыпка". [c.30]

В засыпке не должно быть свободного грунтового электролита. В противном случае на поверхности заземлителя появляется ток ионной проводимости, и стальной электрод начинает разрушаться (рис. 8в, г). [c.31]

Под действием газообразного брома или иода на поверхности серебра образуются галогениды с ионной проводимостью. При повышении температуры рост пленки происходит по параболической зависимости. [c.147]

В случае пассивности железа, хрома, никеля и кобальта в растворах окислителей типа азотной кислоты или в растворах серной кислоты и сульфатов при анодной поляризации на металлах существуют уже сформировавшиеся защитные плотные пленки, толщина которых соответствует одному или нескольким слоям кислорода. Наличие на поверхности тонкой пленки с высокой электронной, но низкой ионной проводимостью обусловливает избирательное торможение процесса анодного растворения кислорода. [c.15]

Сравнивая это количество с тем, которое обычно диффундирует через полимерные покрытия, легко прийти к выводу, что последние не представляют серьезного препятствия для диффузии реагентов, необходимых для развития коррозионного процесса. Количество проникающих воды и кислорода через полимерные пленки таково, что его вполне было бы достаточно для развития коррозии с той же скоростью, что и на чистом металле. Однако этого не происходит вследствие того, что отвод продуктов анодной реакции затруднен, как было показано выше, из-за малой ионной проводимости полимерных покрытий. Защитные свойства покрытий повышаются также благодаря введению пассивирующих пигментов или ингибиторов, способствующих пассивации металла. [c.121]

Защитные свойства полимерных покрытий определяются их электрохимической активностью, зависящей в значительной степени от структуры и природы функциональных групп, ионной проводимости, способности покрытий к избирательной проводи- [c.124]

Ингибирующее действие сахаратов не ограничивается поддержанием высокого значения pH рассола. Сахараты участвуют в формировании защитной пленки на стали, уменьшая ионную проводимость барьерной пленки Fe(OH)a и затрудняя диффузию кислорода. В связи с этим они по механизму действия являются смешанным ингибитором коррозии углеродистой стали в хлоридных растворах [33]. [c.333]

Металлы, соприкасаясь с расплавленными солями, взаимодействуют с ними и подвергаются коррозионному разрушению. Расплавы солей в большинстве случаев являются проводниками второго рода, т. е. обладают ионной проводимостью, и взаимодействие их с металлами протекает по электрохимическому механизму. А. В. Рябченков и В. Ф. Абрамова на основании своих опытов по полной защите деталей от коррозии в расплавленной соли при катодной поляризации деталей предложили этот механизм, который был подтвержден и подробно изучен Н. И. Тугариновым и Н. Д. То-машовым в расплавах хлоридов. [c.405]

Так как коррозионные процессы в большинстве случаев протекают по электрохимическому механизму, то большое значение для этих процессов имеют свойства растворов электролитов. Электролитами называются проводники второго рода, электропроводность которых обусловлена передвижением ионов в электрическом поле (ионная проводимость) положительно заряженных катионов и отрицательно заряженных анионов. Проводниками второго рода обычно являются водные растворы солей, кислот и оснований, а также эти вещества в расплавленном состоянии. Электролитами могут быть и некоторые неводные растворы. Наряду с сильными электролитами, полностью диссоциирующими в растворах на ионы, некоторые вещества, например органические кислоты, лишь частично распадаются на ионы их принято называть слабыми электролитами. [c.11]

Способность мембраны передавать или не передавать энергию и вещества из одной части системы в другую формулируется на языке ее качественных характеристик. Различают мембраны подвижные и неподвижные, гибкие и жесткие, проницаемые для конкретных частиц и непроницаемые. Подвижные мембраны способны изменять свое положение в пространстве, а гибкие — изменять свою площадь и форму. В первом случае изменяются объемы разделяемых частей системы, а во втором — в дополнение к этому может производиться работа изменения величины поверхности мембраны. Если жесткая неподвижная мембрана разделяет два раствора и проницаема ие для всех, а лишь для некоторых из нейтральных компонентов (полупроницаемая мембрана), то такую систему называют осмотической, если же при этом мембрана способна пропускать через себя ионы, то говорят о равновесии Доннана. При подвижных мембранах с ионной проводимостью имеют дело с обычными электрохимическими равновесиями. Частным случаем мембранных равновесий можно считать и гетерогенные равновесия между различными фазами вещества. Роль мембраны в этом случае играет естественная граница раздела соприкасающихся фаз ( поверхностная фаза ) или другая фаза, в равновесии с которой находятся гомогенные части системы. Например, при так называемых изопьестических (изобарических) равновесиях ею может сл) жить общая паровая фаза над жидкими растворами с различающимися концентрациями веществ. [c.129]

В последние годы пристальное внимание исследователей привлечено к особому классу твердых тел, обладающих аномально высокой ионной проводимостью (до —1 Ом- -см ). Такие вещества получили название суперионных проводников. Их проводимость по порядку величины близка к проводимости расплавов и концентрированных растворов электролитов. Поэтому суперионные проводники называют также твердыми электролитами. Одним из наиболее изученных твердых электролитов является Ag4Rbl5- [c.275]

Ионы же часто оказьшаются слабо связанными в узлах решетки, и энергия Ж, необходимая для их отрыва, сравнима с кТ. Например, в кристалле НаС1 ЛШ = 6 эВ, а энергия отрыва иона натрия = 0,85 эВ. Поэтому, несмотря на меньшую подвижность ионов (р.ж,н) по сравнению с подвижностью электронов ( 1,л), ионная проводимость оказывается больше электронной за счет значительно большей концентрации свободных ионов [c.98]

Накоплению объемных зарядов и разделению зарядов в проводящих включениях препятствует тепловое движение, стремящееся ослабить поляризацию, По этой причине объемную поляризацию и ее вариант — макро-структурную поляризацию гетерогенных диэлектриков следует отнести к поляризации релаксационного типа. Процесс нарастания этих видов поляризации описывается формулой (9-37) и носит апериодический характер. Скорость нарастания поляризации тем выше, чем выше электропроводность. При ионной проводимости включений постоянная времени макроструктурной поляризации составляет величину порядка 10 9—]0 с. [c.147]

Органические полупроводники охватывают широкий круг химических соединений, в которых проводимость осуществляется электронами или дырками, а не ионами. Все они отличаются пренебройимо малой ионной проводимостью. Удельная проводимость этих соединений составляет 10 -7- 10 IjoM - M, т. е, находится по преимуществу в интервале значений проводимости полупроводников проводимость сростом температуры увеличивается. У некоторых веществ проявляются эффект Холла (полифталоцианин меди) и фотоэффект, т. е. явления, присущие полупроводнику. [c.206]

В первом варианте в качестве электролита используется соль, получаемая комбинацией ионов электродов. Для увеличения ионной проводимости ее необходимо использоватб в расплавленном состоянии при высокой температуре. Для хлоролитпевого электрохимического элемента на аноде протекает следующая реакция [c.91]

Конструкция этого топливного элемента была затем улучшена за счет замены угольных электродов никелевыми с пористым внешним слоем, который служит катализатором в реакции образования ионов водорода. Кроме того, газы подавались в элемент при высоком давлении, около 1 МПа, а для повышения растворимости газов и ионной проводимости рабочая температура составляла 400°С. Для усовершенствованного кислородно-водородно-го топливного элемента, называемого элементом Бэкона, плотность тока составляла 90А/м2 при 0,6 В. Кислородный электрод подвержен коррозии, однако ее можно исключить химической обработкой никеля. По имеющимся оценкам топливный элемент Бэкона обеспечивает пятикратный энергозапас на 1 кг по сравнению с обычным свннцовым аккумулятором. [c.93]

Для того чтобы топливные элементы стали экономически конкурентоспособны до сравнению с другими системами производства элек троэнергии, необходимо найти решение целого ряда технических проблем. Потребуется найти более эффективные и более дешевые катализаторы электрохимических реакций, не вступающие в побочные реакции с топливом, либо окислителем, получить электролиты с высокой ионной проводимостью при умеренных температурах, которые, кроме того, не будут вызывать коррозию, и, наконец, разработать методы переработки дешевых природных ресурсов в топливо для топливных элементов. Представляется интересным и даже перспективным исследовать возможность биохимического разложения мусора и опилок с помощью микроорганизмов для производства топлива. [c.93]

Обратный ток может.сильно возрасти вследствие возникно-вення тока утечки, распространяющегося непосредственно и о по-Берхности полупроводника и обусловленного появлением электронной или ионной проводимости по окисной пленке или по адсорбиро- ванной пленке влаги. [c.254]

Методика расчета суммарных токов позволяет приближенно определить силу тока в цепи коррозионных пар, т.е. систем, образованных двумя любыми разнородными металлами (электродами), погруженными в среды с ионной проводимостью и имек щими контакт по металлу си- [c.79]

Пленка на различных участках имеет неодинаковую толщину. На тех участках, где пленка толще, благодаря меньшей ионной проводимости потенциал металла ноложительнее, чем на участках с более тонкой пленкой. Участки с утолщенной пленкой превращаются в катоды, а участки с тонкой пленкой — в аноды. Благодаря поляризации анодных участков стационарный потенциал металла приобретает более положительное значение. [c.106]

Наличие гетерогенности пленок неблагоприятно с точки зрения защиты металлов от коррозии, так как градиент потенциала обусловливает увеличение ионной проводимости пленок и усиление электроосмотического проникновения воды. По данным Майна [56], исследовавшего полистирольные пленюи, основную роль в переносе вещества играет электроосмотическое проникновение, поэтому важным условием получения пленок с хорошими защитными свойствами является равномерность покры тия. [c.107]

Ионная проницаемость покрытий может значительно возрастать, если пленка находится в электрическом поле, а такое поле может возникать как вследствие разности потенциалов между окрашенными и неокрашенными участками металла, так и в связи с тем, что многие покрытия применяются в комбинации с электрохимической защитой. С этой точки зрения полимерные пленки характеризуются такими электрокине-тическими свойствами, как диффузионные потенциалы, число переносов ионов, ионная проводимость. [c.122]

Ские свойства. Так, прбчнбс ные свойства поЛйа 1иДов ухудШаюТсЯ вследствие пластифицирующего действия воды, а электрические свойства — вследствие ионной проводимости последней. Таким образом, при выборе материалов и расчета деталей, работающих во влажной среде, необходимо учитывать изменение их свойств. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...