Электрохимическая концентрации ионов

С — концентрация ионов металла в электролите т] = ф — фо — перенапряжение электрохимической реакции [c.31]

Начавшийся после увлажнения поверхности металла коррозионный процесс протекает по законам химической я электрохимической кинетики. Скорость коррозии металла при этом зависит от степени увлажнения, химизма атмосферы (природы и концентрации ионов в пленке электролита), температуры, электрохимических свойств самого металла и продуктов его коррозии, частоты увлажнения и т. д. Нередко процессы коррозии осложняются фотохимическими явлениями и продуктами жизнедеятельности биосферы. [c.70]

Неопределенность выводов из формулы (8.1) обусловлена еще и тем, что из двух слагаемых, от которых зависит Дф — начальная э. д. с. коррозионного элемента, более или менее точной оценке поддается только одно — потенциал катодного участка, на котором протекает процесс электрохимического восстановления, чаще всего Н-ионов или молекул кислорода. Значение этого потенциала может быть рассчитано, если известна концентрация ионов водорода в коррозионной среде. Последняя, как правило, не содержит ионов корродирующего металла. Поэтому применение обычной формулы ионно-металлического электрода для -определения (р — начального потенциала анодного участка нельзя признать вполне безупречным. [c.150]

Таким образом, показатель pH, характеризующий электрохимическую возможность протекания коррозии с водородной деполяризацией, как отмечалось в 1-4, для условий работы металла котла при высоких температурах и давлениях в нейтральной и щелочной водных средах отходит на второй план, хотя он и находится в тесной зависимости от концентрации ионов 0Н и может быть легко вычислен по ней. [c.259]

Два последних электрода при высоких постоянных концентрациях ионов хлора в растворе имеют постоянное значение электродного потенциала. Их используют в качестве электродов сравнения в различных электрохимических элементах. По значениям ЭДС этих элементов и потенциалов электродов сравнения вычисляют потенциалы вторых электродов рассматриваемых элементов. [c.256]

Коррозия с выделением водорода. Коррозия такого типа возникает обычно в кислых растворах, но иногда также при наличии щелочей или даже в нейтральной воде при высокой температуре. Этот процесс зависит от концентрации ионов водорода, положения металла в электрохимическом ряду и его водородного перенапряжения. Скорость протекания процесса коррозии часто повышается, если вода содержит растворенный кислород. Коррозия может равномерно распределиться по всей поверхности металла или иметь форму многочисленных каверн с резко очерченными краями, т. е. таких, стенки которых составляют почти прямой угол с первоначальной поверхностью металла. В таком случае коррозия происходит на небольших участках, так что металл охватывается коррозией на значительно большую глубину, чем при равномерной коррозии. Таким образом, этот вид коррозии является наиболее опасным и может привести к образованию отверстий в металле. [c.21]

До сих пор мы в основном рассматривали примеры контактной коррозии в условиях, когда скорость электродных процессов определяется скоростью протекания самих электрохимических реакций. При этом имели в виду, что доставка к электроду восстанавливающих частиц и отвод продуктов анодной реакции происходит беспрепятственно. Это, как уже указывалось, имеет место в кислых средах в связи с относительно высокой концентрацией ионов водорода и их большой подвижностью, а также при значительных скоростях перемешивания нейтральных электролитов. Однако в неподвижных и менее интенсивно перемешиваемых нейтральных электролитах картина меняется ввиду малой растворимости кислорода в нейтральных электролитах и быстрого насыщения их продуктами анодной реакции в не очень интенсивно перемешиваемых электролитах может наблюдаться заметное изменение потенциалов электродов. Это связано с затруднениями в доставке к электроду исходных и конечных продуктов реакции и влияет на контактную коррозию. Подобное изменение потенциала электродов принято называть концентрационной поляризацией. [c.41]

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]

Анодная активация металла позволяет получить довольно высокие скорости растворения металлов при сравнительно низкой величине анодной поляризации и слабой зависимости потенциала от анодной плотности тока. Предельная плотность тока активированного растворения (точки К п К рис. 3) даже при естественном движении электролита составляет 1—2 А/см , а при интенсивном движении увеличивается в десятки раз. Растворение металла в рассматриваемом режиме в отличие от пассивного происходит с низшей валентностью (при Ре+ ) [115]. В связи с высокой интенсивностью электрохимического растворения в режиме анодной активации концентрация катионов растворяющегося металла в приэлектродной зоне по порядку величины может быть сравнима с концентрацией ионов индифферентного электролита, в котором производится электролиз. Поэтому при рассмотрении ионного массопереноса в межэлектродном промежутке необходимо учитывать миграцию ионов в электрическом поле [104]. [c.31]

На рис. 114, а представлены поляризационные кривые, полученные в растворах хромовой кислоты, содержащих различные концентрации сульфат-иопов [52]. Из этих данных следует, что с возрастанием концентрации сульфат-иона скорость реакции — Сг увеличивается до определенного значения (участок I). С дальнейшим увеличением концентрации аниона скорость восстановления практически остается постоянно . При сдвиге потенциала в отрицательную сторону наступает торможение электрохимической реакции (участок II), вызванное образованием фазовой катодной пленки. Если увеличение концентрации ионов 804 " свыше 0,2 М не влияет на первую ветвь поляризационной кривой (участок I), то степень торможения электродной реакции на участке II зависит от концентрации сульфат-иона, причем [c.180]

В настоящей работе, результаты которой изложены ниже, была поставлена цель определить, какая концентрация ионов необходима для поддержания титана в пассивном состоянии в зависимости от концентрации и температуры растворов, изучить, как будут меняться электрохимические характеристики титана в результате изменения указанных условий опыта, а также представить себе механизм происходящих при этом явлений. [c.125]

Значение потенциалов разряда ионов Си+ и 2п +, а также катодный выход металлов по току зависят от концентрации в растворе свободного цианида и применяемой катодной плотности тока. С повышением концентрации цианида в растворе концентрация ионов меди уменьшается в большей степени, чем концентрация ионов цинка. Если к тому же учесть, что катодная поляризация более резко выражена прц осаждении меди, чем при осаждении цинка, то становится очевидным, что имеется полная возможность управлять процессом совместного осаждения на катоде двух таких отличных в электрохимическом отношении металлов, как медь и цинк. [c.196]

Данная реакция протекает почти без каких-либо затруднений с анодным, выходом по току, близким к 00%. Если кислотность электролита достаточно высока, то зачастую, наряду с электрохимическим, имеет место еще и химическое растворение анодов. Однако концентрация ионов металла в электролите изменяется незначительно вследствие уноса электролита выгружаемыми изделиями и разбавления ванны водой до установленного уровня. [c.238]

Если наиболее медленной стадией реакции является электрохимическая, т. е. разряд ионов металла, а концентрация ионов [c.347]

Разработаны и действуют электролизеры для электрохимической нейтрализации (изменения величины pH) сточных вод гальванического производства. Эти электролизеры целесообразно использовать для обработки сточных вод вместе с электрохимическими аппаратами, предназначенными для удаления из воды шестивалентного хрома (с частичным удалением ионов тяжелых металлов). Остаточные концентрации ионов тяжелых металлов в обработанной воде не превышают допустимых при сбросе в городскую канализацию (на сооружения биологической очистки). [c.696]

Коррозионные испытания предварительно активированных электрохимическими методами титановых образцов убедительно подтверждают, что скорости растворения титана резко возрастают в присутствии даже весьма больших концентраций ионов Т1(1У) (см. табл. 2). [c.52]

В неингибированных смазочных материалах с высокой адгезией к металлу (пушечная смазка и т. п.) высокое поляризационное сопротивление может возникнуть в результате трудности протекания электрохимических реакций под слоем смазочного покрытия на аноде и катоде. Таким образом, поляризацию металла под слоем ИТП могут обеспечивать химическая поляризация анода, т. е. затруднение растворения анодного металла в среде вследствие усиления ионизации металла концентрационная поляризация анода, т. е. повышение концентрации ионов металла непосредственно у поверхности анода вследствие затруднения диффузии этих ионов в слой смазки химическая поляризация катода, т. е. торможение из-за трудности соединения деполяризатора с электроном концентрационная поляризация катода, связанная с кинетикой подвода к катодной поверхности деполяризатора и отвода от нее продуктов восстановления деполяризатора [41—46]. [c.204]

Углеводороды могут изменять кинетику электрохимических реакций в зависимости от анионного состава электролита и концентрации ионов водорода- В растворе хлористого натрия и в растворе уксусной кислоты в присутствии индивидуальных углеводородов октана, бензола, циклогексана наблюдалось увеличение коррозионных потерь. Это объясняется наличием растворенного кислорода в углеводородах, что приводит к повышению содержания кислорода в системе и увеличению доли коррозионного процесса, протекающего с кислородной деполяризацией [21]. Увеличение коррозионных потерь в растворе хлортстого натрия составляло в среднем 20-30 %, а в водных растворах уксусной кислоты скорость коррозии возрастала заметнее, чем в растворе хлористого натрия. Наводороживание в присутствии сероводорода в обоих растворах уменьшается, что в работе [21] объясняется связыванием кислородом адсорбировавшегося водорода по реакции 1/2 О2 + 2Надс - НаО. В сероводородсодержащих растворах Na l количество диффузионно-подвижного водорода достигало 2,2 см /ЮО г. Введение малых добавок -6,25 % октана, циклогексана и нефти привело к его снижению до 1,2 1,0 1,4 см /ЮО г соответственно [21]. Бензол при этой концентрации оказывал меньшее влияние, однако в связи с более высокой растворимостью сероводорода в бензоле, чем в октане и тем более в циклогек- [c.32]

Из определения понятия электрохимической активности [2] следует, что в состоянии равновесия (электрохимическая активность ионов в металле сохраняет постоянное значение при постоянстве концентрации ионов в электролите) любые изменения-активности твердого металла, в частности вследствие механического воздействия, сопровождаются компенсируюш,им изменением электродного потени,иала по формуле, аналогичной формуле Нернста [c.92]

Там, где присутствует электрохимический элемент, омическое перенапряжение уменьшает значение максимального тока, создаваемого замкнутым элементом. Например, в элементе Да-ниеля, если концентрация ионов Си + и Zn + поддерживается равномерной, тах снижается по мере уменьшения концентрации благодаря возрастанию сопротивления растворов, хотя обратимая ЭДС элемента будет неизменной. При катодной защите стали в морской воде ток между анодом и сталью уменьшается с течением времени в результате образования известкового осадка (смеси СаСОз и Mg (ОН) 2) на поверхности стали. Если использовать алюминий в качестве протектора, на его поверхности может образоваться пленка AI2O3 Н2О, и ток уменьшится до значения, недостаточного для защиты стали. Очевидно, что такие факторы, как неоднородность металлического покрытия и (или) образование пленок или осадка продуктов коррозии, могут значительно уменьшить гальванический ток, проходящий между двумя металлами. [c.27]

В кислых растворах в связи с большой концентрацией ионов гидроксония и вследствие большой нх иодвижиости диффузионные ограничения, как правило, не имеют места. Главным является замедленность электрохимической стадии реакции, так называемое перенаиряжение выделения водорода, абсолютную величину которой оиределяют при малых плотностях тока ио уравнению [c.21]

Значительный интерес представляло изучить, как воздействует облучение на гетерогенные системы воздух — вода и азот — вода. Райт, проводя опыты на эту тему, установил, что при облучении тепловыми нейтронами (дозы 101 ц1см ) систем, содержащих воду и воздух или азот, образуется азотная кислота и перекись водорода, которые являются, как известно, весьма агрессивными агентами. Концентрация ионов водорода при этом соответствует примерно количеству образующейся азотной кислоты. Такие процессы Оказывают существенное влияние на электрохимическое поведение и скорость коррозии металлов. [c.282]

Из амминных компонентов, имеющихся в воде при аммиачном водном режиме NH4OH, NH3, NH , последний адсорбируется на поверхности и, таким образом, определяет электрохимическую и коррозионную активность стали. Ионы 0Н в сфере влияния ион—атомов Fe на поверхности стали образуют буферный слой, обеспечивающий возможность адгезии NH и создания трехслойной электростатической завесы, затрудняющей диффузию ион-атомов металла в воду и кислорода к поверхности стали. Существование этой пассивирующей завесы возможно лишь при определенной концентрации ионов NH . Снижение концентрации аммиака, а тем более прекращение его дозирования приводит к распаду защитной завесы, интенсификации коррозионных процессов [4]. [c.41]

Сравнение осциллограмм, снятых электрохимическим анемометром при наличии и в отсутствии поляризующего потенциала на стенках-электродах, показало, что характер пульеационных спектров не зависит от концентрации ионов феррицианидов на границах потока. Практически не различаются (с учетом разброса результатов) и среднеквадратичные интенсивности пульсаций. Это объясняется тем, что толщина диффузионного пограничного слоя вблизи стенок канала столь мала, что кон- [c.164]

Полезные выводы также могут быть получены, если задаться определенной концентрацией ионов в растворе и вычислять состав сплава, равновесного с этим раствором. Так, для йде аль ного твердого раствора при аА+ = ав +, za== ==Zb=1 и Е%—Е°а= 1,00 В согласно (1.16) — (1.17) имеем Na/Nb IO- Результат отношения Na к Nb можно интерпретировать как термодинамическое обоснование СР из-за высокой разности Е°д и Е°в электрохимическое равновесие в системе достигается при практически полном удалении А из сплава. [c.24]

Причин релаксадии потенциала к исходному значению может быть несколько снижение Приэлектродной концентрации ионов Ag+ за счет их отвода от электрода в объем раствора протекание побочного электрохимического процесса восстановления кислорода, образования оксида необратимая адсорбция катионов Ag+, сопровождающаяся полным или частичным переносом заряда на поверхности сплава с образованием монослоев ад-атомов серебра увеличение поверхностной активности серебра в сплаве. [c.98]

Иная ситуация возникает, когда потенциалопределяющей реакцией будет окисление электрохимически полоясйтельного компонента В. При этом коррозионный (анодный) потенциал сплава зависит от концентрации ионов В +, концентрация не принимает стационарного значения, а сами ионы, строго говоря, уже не являются промежуточными частицами процесса. Это значит, что образование фазы В происходит из разных исходных состояний [из jB ++ze- ino (3.14.2) или из В по (З.Л4.3)]. Примем во внимание, что и в этом случае фигурирующая в (ll5) и (3.16) энергия Хво—Цв незашсимо от пути превращения имеет одно и то же значение, т. е. [c.121]

Известно, что изменением состава малоуглеродистых сталей, если только не доводить их до высоколегированных сплавов, не удается повысить коррозионную стойкость этих сталей в морской или речной воде. Последнее объясняется тем, что скорость коррозии сталей в нейтральных электролитах определяется скоростью протекания катодной реакции восстановления кислорода, которая в свою очередь лимитируется доставкой кислорода к катоду (концентрационной поляризацией по кислороду). Если это так, то изменить скорость процесса можно, изменив лишь условия диффузии. В то же время известно, что при коррозии металлов с водородной деполяризацией, когда скорость процесса определяется, благодаря отсутствию концентрационной поляризации (подвижность и концентрация ионов водорода высокие), скоростью протекания самой электрохимической реакции (перенапряжением), можно изменением состава металла путем введения элементов с высоким пгренапряжением водорода резко изменить коррозионную стойкость сплава. [c.232]

Так как потенциал меди положительнее потенциала стандартного водородного электрода, то медь в большинстве условий не может вытеснять водород из кислот, т. е. корродировать с водородной деполяризацией. Однако электрохимический процесс растворения меди вполне возможен при окислительной деполяризации катодов, например, при наличии кислорода воздуха в растворе. Обычно при коррозии медь переходит в раствор с образованием Си++. Потенциал меди для большинства условий хорошо подчиняется зависимости Нернста от концентрации собственных ионов. Стационарный потенциал меди в растворе 3 %-ного Na l равен около+0,05 В, в растворе 1 н. НС1 — около+0,15 В, т. е. менее положителен, чем стандартный равновесный потенциал меди. Это объясняется более низкой концентрацией ионов меди в приэлектродном слое коррозионного раствора по сравнению с их концентрацией при установлении нормального равновесного потенциала меди. [c.279]

В горячей концентрированной соляной кислоте, однако,, медь довольно легко растворяется и с выделением водорода. В этом случае образуются комплексные ионы меди (СиСЬ)" и потенциал ее сильно разблагораживается, а благодаря высокой концентрации ионов водорода делается возможным протекание процесса водородной деполяризации. Рассмотренные электрохимические характеристики и определяют характер стойкости меди и медных сплавов.. Они довольно стойки в разбавленных и средних концентрациях неокисляющих кислот (НС1, H2SO4, уксусной, лимонной). Однако наличие окислителей, таких, как HNO3,, Н2О2, или даже продувание кислорода или воздуха через, эти растворы, заметно повышает скорость коррозии меди и медных сплавов. [c.280]

По механизму процесса коррозия разделяется на химическую и электрохимическую. Химическая коррозия заключается в самопроизвольном разрушении металлов вследствие химического взаимодействия с сухими газами или жидкими неэлектролитами нефтью, беизином, керо сином, жидким бромом и др. При химическом взаимодей ствии металла образуются соединения РеО, РеЗ и др Самым распространенным видом химической кoppoзи является газовая коррозия, т. е. коррозия металлов в га зах при высокой температуре. Этому виду коррозии под вергаются детали машин и конструкций, работающие пр1 повышенных температурах (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и др.). Электрохимическая коррозия заключается в разрушении металлов жидкими электролитами. Распространенным видом электрохимической коррозии является ржавление деталей и конструкции во влажном воздухе, трубопроводов в земле и т. п. Электрохимическая коррозия определяется теми же процессами, что и работа гальванических элементов. При погружении металла в электролит положительно заряженные ионы металла будут переходить в раствор. В результате металл, потеряв часть положительных зарядов, становится заряженным отрицательно, а электролит— положительно и на границе металл — электролит возникает скачок потенциала. Непосредственно этот скачок потенциала не может быть измерен, но можно определить электродвижущую силу между отрицательно заряженным металлом (один электрод) и стандартным водородным электродом, потенциал которого условно принимается за нуль. Эту э. д. с. принято называть электродным потенциалом металла. Водородный электрод представляет собой пластинку платины, погруженную в раствор с заданной концентрацией ионов водорода при определенном давлении газообразного водорода. Металлы могут иметь электродный потенциал как более высокий, так и более низкий, чем у водородного электрода [c.151]

Термодинамическая зависимость между потенциалами электрода и константой равновесия обратимой химической реакции на электроде позволяет приближенно рассчитать изменения концентрации потенциалопределяющего иона (ОН ), если принять, что электрохимическая цепь находится в состоянии, при котором концентрация ионов ОН равна единице. [c.60]

Для изучения кинетики твердения композиции состава шлаковое стекло—раствор щелочного силиката или едкой щелочи применен электрохимический метод. Ценность метода исследования определяется возможностью интерпретации кривых э. д. с. пары На—РЬ, погруженной в твердеющую композицию,—время, как с кинетической, так и о термодинамической точек зрения. На основании полученных данных для некоторых составов рассчитано применение концентрации иона ОН-, определяющего специфику исследуемых гидравлических вяжущих. Илл. — 6, библ. — 23 назв. [c.182]

Исследовано электрохимическое поведение титана в растворах серной кислоты, содержащих ионы четырехвалентного титана в зависимости от концентрации серной кислоты, концентрации ионов четырехвалентиого титана и температуры растворов. [c.147]

Каждый металл — член этого ряда — будет катодом в отношении всех металлов, стоящих до него, и анодном в отношении всех последующих членов ряда. При отсутствии влияния других факторов каждый металл, стоящий в ряду напряжений, будет вытеснять из раствора ионы всех последующих металлов, а сам переходить в раствор. Таким образом, при электрохимической коррозии металла разрушающимися анодными участками являются участки с наименьшим электродным потенциалом растворения. Неразрушающиеся катодные участки характеризуются более высоким электродным потенциалом растворения. На анодных участках металл переходит в раствор в виде положительно заряженных ионов. Освобождающиеся на аноде электроны протекают к катодным участкам, где они разряжают положительно заряженные ионы электролита или же ионизируют кислород, образуя гидроксильные ионы. Следовательно, у анодных участков создается повышенная концентрация ионов металла, а у катодных вследствие разряда ионов водорода или восстановления содержащегося в воде молекулярного кислорода накапливаются ионы 0Н , Там, где встречаются продукты катодной и анодной резв [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...