Перенапряжение водорода

Главными причинами катодной поляризации, т. е. отставания процесса ассимиляции электронов от поступления их на катодные участки, являются а) замедленность катодной реакции, которая приводит к возникновению перенапряжения водорода-, б) концентрационная поляризация по молекулярному водороду вследствие замедленности процесса отвода образующегося молекулярного водорода с поверхности металла, которая наблюдается до насыщения при-электродного слоя электролита водородом, когда становится возможным выделение его в виде пузырьков, в которых рнг = 1 атм. [c.251]

Перенапряжение водорода зависит от катодной плотности тока, материала катода, состояния его поверхности (включая адсорбцию на катодной поверхности различных веществ), температуры и пр. [c.251]

При очень малых плотностях катодного тока перенапряжение водорода линейно зависит от него [участок (Ун обр на рис. 159] [c.251]

При достаточно больших плотностях тока перенапряжение водорода можно выразить логарифмическим уравнением, которое принято называть уравнением Тафеля (участок GH на рис. 159) [c.252]

Предложено много теорий перенапряжения водорода, из которых можно было вывести эмпирические зависимости (линейную и логарифмическую) перенапряжения водорода от катодной плотности тока наиболее важными и общепризнанными являются две теории теория замедленного разряда и-теория замедленной рекомбинации. [c.252]

Из уравнения (535) следует, что г] уменьшается с уменьшением pH среды и что оно зависит от tpi, т. е. строения двойного электрического слоя. Последнее обстоятельство объясняет влияние адсорбции различных веществ на величину перенапряжения водорода на катоде. [c.254]

Перенапряжение водорода дается следующим уравнением [c.256]

Таким образом, эта теория тоже дает логарифмическую зависимость перенапряжения водорода от катодной плотности тока, но с численным значением коэффициента = 0,029 В вместо даваемого теорией замедленного разряда и наблюдаемого в опытах (см. рис. 175) Ьа = 0,12 В. [c.257]

Таким образом, рекомбинационная теория объясняет зависимость перенапряжения водорода от материала катода чем больше склонность металла к взаимодействию с атомами водорода (высокая энергия адсорбции, образование твердых растворов, способность металла катализировать рекомбинацию водородных атомов), тем легче протекает рекомбинация водородных атомов и тем ниже перенапряжение водорода. [c.258]

При выборе ингибиторов коррозии металлов большое значение имеет заряд поверхности металла в данном электролите, т. е. его потенциал ф в шкале нулевых точек (см. с. 164). Если поверхность металла заряжена положительно (т. е. ф > О, например, у РЬ, d, Т1), это способствует адсорбции анионов, которые, образуя на металле анионную сетку , снижают перенапряжение водорода и ионизации металла, что нежелательно, так как приводит к ускорению коррозии. Замедляющее действие могут в этих условиях оказать лишь анионные добавки экранирующего действия, а замедлители катионного типа не применимы. [c.348]

На металлах, относящихся по природе перенапряжения водорода к группе, характеризующейся наибольшим торможением разряда водородных ионов (А1, Sn, Zn), адсорбция ингибиторов коррозии происходит главным образом за счет электростатических сил. [c.348]

При электрохимической коррозии металлов в неокисляющих кислотах (например, в водных растворах серной или соляной кислот), протекающей с водородной деполяризацией, повышение температуры электролита снижает перенапряжение водорода и [c.355]

Очевидно, что поляризация катода (перенапряжение водорода) возникает вследствие замедленности одной из этих стадии. [c.41]

Pt, Рс1, У, N1, Ее, Ад, Си, 2п, 5п, РЬ. Возрастание перенапряжения водорода [c.41]

Это означает, что замедление процесса выделения водорода тем больше, чем слабее данный металл катализирует реакцию молизации атомов водорода. В действительности значение перенапряжения водорода для свинца велико, а каталитическая его активность мала для платины — наоборот. [c.41]

Исследования советских электрохимиков за последние годы показали, что эта теория не учитывает ряда серьезных факторов (pH раствора, природы раствора и др.) и что возможны и другие толкования механизмов удаления водорода с поверхности металла. Можно отметить, что теория замедленного разряда достаточно хорошо подтверждается экспериментальными и расчетными данными для металлов с высоким перенапряжением водорода. При ПОМОП.1И этой теории можно объяснить зависимость перенапряжения водорода от плотности тока, концентрации водородных ионов, наличия в растворе посторонних электролитов и поверхностно-активных веществ, часто специально вводимых в электролит. [c.42]

Как ранее было указано, электрохимическая реакция присоединения электрона к иону водорода требует некоторой энергии активации, т. е. для того, чтобы процесс разряда ионов водорода шел на электроде с определенной скоростью, необходимо сообщить ему некоторый избыточный (против равновесного) потенциал, который определяется величиной перенапряжения водорода. Потенциал разряда водородных ионов с определенной скоростью к равен сумме равновесного потенциала водородного электрода и величины перенапряжения водорода, обозначаемой г]. Под величиной перенапряжения водорода понимают сдвиг потенциала катода при данной плотности тока 1п в отрицательную сторону по сравнению с потенциалом водородного электрода в том же растворе, в тех же условиях, но при отсутствии тока в системе. Поэтому расход электрической энергии на получение водорода электролизом больше, чем это определяется термодинамическими подсчетами. [c.42]

Перенапряжение водорода на катоде связано с прохождением тока через электрод и зависит от плотности тока. Тафель показал, что эта зависимость при плотностях катодного тока > > 10 2 а/д/2 может быть представлена следующим математическим выражением [c.43]

Как следует из уравнения Тафеля, при коррозионных процессах, протекающих с водородной деполяризацией, изменение потенциала катода от плотности тока имеет логарифмическую зависимость, так как перенапряжение водорода повышается пропорционально логарифму плотности тока. Эта зависимость наблюдается в широком диапазоне плотностей катодного тока, за исключением очень малых плотностей тока. При плотностях катодного тока меньше чем 10 a/м зависимость перенапряжения водорода и смещения потенциала от плотности тока становится линейной [c.43]

Перенапряжение водорода на металлах [c.44]

Перенапряжение ионизации кислорода, так же как и перенапряжение водорода, при плотностях катодного тока г >. > д/ 2 находится в логарифмической зависимости от плот- [c.47]

Электрохимическую поляризацию вследствие замедленности катодного деполяризационного процесса называют перенапряжением водорода, абсолютную величину которого обозначают греческой буквой tj [c.251]

Рис. 175. Перенапряжение водорода при выделении его на технически чистых металлах из 2-н. раствора H2SO1 при 25 С а — в координатах — Ч б — в координатах Iff — ti

Перенапряжение водорода при выделении его на технических металлах из 2-н. раствора H2SO4 приведено на рис. 175. Присутствие в растворе и адсорбция на катодной поверхности некоторых веществ (солей мышьяка и висмута, некоторых органических веществ) увеличивают перенапряжение водорода. С повышением температуры перенапряжение водорода уменьшается (примерно на 2—4 мВ на 1 град для металлов с большим перенапряжением водорода). [c.252]

Рис. 176. Зависимость перенапряжения водорода т) на титане от pH при I lj = 10 Al M и 20 С в подкисленных и подщелоченных растворах NajSOi с постоянной общей концентрацией, равной 1 и.

По этой теории ответственной за перенапряжение водорода является стадия б катодного деполяризационного процесса [c.256]

Величина перенапряжения водорода на разных металлах была также связана Н. И. Кобозевым и Н. И. Некрасовым с адсорбционной способностью металлов по отношению к атомарному водороду, которая характеризуется величиной работы Ладе или теплоты адсорбции [c.258]

Недостатками рекомбинационной теории перенапряжения водорода являются 1) несоответствие теоретического и опытного значения коэффициента (Ьопытн = 4Ь.георет) 2) независимость т) от состава раствора [сн+. не входит в уравнение (547) для т)], что противоречит опыту 3) при предельном насыш,ении поверхности катода Над<. должно быть предельное значение тока, чего пока не наблюдалось. [c.258]

Изложенные выше две теории перенапрялсения водорода не являются взаимоисключающими. В зависимости от материала катода и от условий процесса механизм перенапряжения водорода может быть тем или иным. Есть основания полагать, что для металлов с высоким перенапряжением водорода (Hg, РЬ, Zn, d, Tl) ответственным за перенапряжение водорода является замедленный разряд, для металлов с низким перенапряжением водорода (Pt, Pd) — замедленная рекомбинация, а для некоторых металлов (например, Fe, Ni, Ti) — замедленность обеих этих стадий. [c.259]

Если бы в растворе не было кислорода, то катодный процесс начался бы при обратимом потенциале водородного электрода в данных условиях (КнЛобр- Кривая (Кн обр кривая катодной поляризации водородной деполяризации (в основном перенапряжения водорода). [c.263]

В аэрированном растворе процесс водородной деполяризации начинается в точке F, отвечающей потенциалу (Кн обр- Кривая FSQG — это практически кривая перенапряжения водорода, отвечающая уравнению [c.263]

Катодные ингибиторы электрохимической коррозии металлов — вещества, повышающие перенапряжение катодного процесса при их адсорбции на катодных участках поверхности корродирующего металла соли или окислы мышьяка и висмута [например, As lg, AS2O3, 612(804)3], желатин (рис. 247), агар-агар, декстрин, ЧМ и многие другие органические вещества замедляют коррозию в растворах неокисляющих кислот, повышая перенапряжение водорода. Катодные ингибиторы безопасны, так как при недостаточной концентрации в растворе они не вызывают усиления коррозии. [c.347]

Не полностью используемый бактериями на окислительные процессы кислород обеспечивает протекание катодной деполяриза-ционной реакции грунтовой коррозии стали в анаэробных условиях. Сероводород уменьшает перенапряжение водорода в кислых и слабокислых грунтах, облегчая протекание катодного процесса в этих условиях. Сульфид-ионы, действуя как депассиваторы, а также связывая железо в труднорастворимые и малозащитные сульфиды, растормаживают анодный процесс коррозии стали. По данным некоторых исследователей, скорость коррозионного разрушения стали при воздействии этих бактерий может возрастать в 20 раз. [c.388]

Если металлы расположить в порядке возрастания зиачени11 перенапряжения водорода или каталитической активности при превращении атомов водорода в молекулы, то оба порядка расположения примут следующий вид [c.41]

Так как величина перенапряжения водорода вависит от плотности тока, т. е. при данной силе тока — от истинных размеров поверхности катода, ири одинаковой силе тока она больше на гладкой поверхности, чем на шероховатой. [c.44]

Перенапряжение водорода зависит от pH раствора, концентрации раствора электролита, от наличия или отсутствия в растворе иоверхностпо-активных веществ, температуры и др. При повышении температуры перенапряжение водорода снижается, что указывает на облегчение водородной деиоляризации. Для металлов с высоким перенапряжением (свинец, ртуть и др.). Это снижение составляет ириблизнтелыю 2—4 мв на градус. [c.44]

Водородная деполяризация на различных металлах протекает с разной скоростью. В табл. 6 приведены величины перенапряжения водорода на различных катодах. Наименьшее значение перенапряжения водорода наблюдается на палладии н платине, т. с. на их поверхности легче всего происходит разряд попов водорода. На поверхности железа разряд ионов водорода затруднен. Еще труднее он происходит на поверхности ртути и свинца. Чем больше иереиаиряжение водорода на катоде коррозионного э емента, тем меньше величина э. д. с. этого элемента и тем медленнее протекает коррозионный процесс. [c.44]

При коррозии металлов с водородной деполяризацией перенапряжение водорода зависит от плотности тока, т. е. от илошади [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...