Перенапряжение электрохимическое

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

Г1 = ф — фо — перенапряжение электрохимической реакции Ф — электродный потенциал металла [c.28]

Стандартный потенциал такой реакции около —0,8 В. В этом случае не наблюдается недостатка во вступающих в реакцию молекулах воды и основная часть перенапряжения — электрохимическое, определяемое по уравнению (118) —уравнению Тафеля для катодного потенциала [c.218]

Температура оказывает в большинстве случаев значительное влияние на скорость электрохимической коррозии металлов, так как изменяет скорость диффузии, перенапряжение электродных процессов, степень анодной пассивности, растворимость деполяризатора (например, кислорода) и вторичных продуктов коррозии. [c.353]

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]

При электрохимической коррозии металлов в нейтральных электролитах, протекающей с кислородной деполяризацией, повышение температуры снижает перенапряжение ионизации кислорода и ускоряет диффузию кислорода к поверхности корродирующего металла, но уменьшает растворимость кислорода (рис. 252). Если кислород не может выделяться из раствора при повышении температуры (замкнутая система, например паровой котел), то [c.356]

Перенапряжение ионизации металла. Анодный процесс электрохимической коррозии металлов заключается в ионизации металла, т. е. в переходе ион-атома из кристаллической решетки в раствор с образованием гидратированных ионов [c.34]

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]

Тешература, как правило, оказывает стимулирующее влияние ча скорость электрохимической коррозий. Это связано с тем, что её повышение изменяет скорость диффузии, Перенапряжение электродных процессов, растворимость деполяризатора. [c.24]

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]

Далее для упрощения принимается, что на электроде Ei протекает только одна электрохимическая реакция. В таком случае при 1=0 на нем установится равновесный потенциал U. Положительные или отрицательные токи могут течь только при положительных или отрицательных отклонениях потенциала от U. Это отклонение (U—L/ )=ti называется перенапряжением. Функция /(ii) дает представление о кинетике реакции и о той стадии, которая определяет ее скорость. Если скорость определяется самим переходом через границу раздела фаз, то функция /(г)) будет экспоненциальной (перенапряжение перехода). По этой причине кривые /(т)) обычно изображают в полулогарифмической системе координат. Напротив, если скорость реакции определяется химическим процессом или диффузией в среде, то плотность тока J не зависит от потенциала, т. е. кривая J(ц) располагается параллельно оси потенциалов (концентрационное перенапряжение). Анало- [c.53]

По электрохимической кинетике имеется обширная специальная литература [10]. Для пояснения основных принципов на рис. 2.4 приводится кривая /(т)) для окислительно-восстановительной реакции по уравнению (2,9) с перенапряжениями перехода и диффузии. Согласно теории [2] для этого примера можно записать [c.54]

Защита установок электрохимической защиты от действия атмосферных перенапряжений [c.190]

Сооружения электрохимической защиты трубопроводов от коррозии должны быть надежно защищены от воздействия не только прямых, но и косвенных грозовых разрядов, в результате действия которых возникают индуцированные перенапряжения. [c.190]

В работах Ю. М. Полукарова с сотр. [82] установлено, что увеличение перенапряжения катода при электроосаждении меди вызывает переход от слоисто-спирального роста осадка к образованию и росту двумерных зародышей с появлением дефектов упаковки двойникового типа добавки к электролиту меднения поверхностно активных веществ резко повышают вероятность образования дефектов упаковки, увеличивают искажения кристаллической решетки и плотность дислокаций. Заряд двойного электрического слоя ускоряет процессы возврата в тонких осадках меди (эффект Ребиндера), приводящие к появлению внутренних напряжений растяжения. Влияние электрохимических условий осаждения на состояние кристаллической решетки осадков становится определяющим при достаточно большой толщине осажденного слоя на пластически деформированной монокристал-лической подложке дефектность слоев осадка постепенно уменьшалась при утолщении слоя, а при росте осадка на подложке из граней совершенного монокристалла, наоборот, увеличивалась до значений, соответствующих условиям электролиза. [c.93]

Рис. J6. Зависимость силы катодного тока при электрохимическом восстановлении катионов от диффузионного перенапряжения для растворов различной концентрации. Предельный диффузионный ток увеличивается пропорционально концентрации раствора при переходе от раствора (/) к раствору (2).

Как показывает рис. 25, диффузионное перенапряжение при электрохимическом восстановлении кислорода измеряется несколькими милливольтами, если отношение i/ij не превышает 0,5 и очень быстро возрастает по мере того, как это отношение стремится к единице. Например, при i/id =0,999 т]=60 мв. [c.86]

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]

Известно, что перенапряжение электрохимических реакций восстановления окислов металлов невелико [25, 27, 32, 33]. Предполагая, что восстановление двуокиси платины в 1 н. H2SO4 протекает без перенапряжения, можно отождествить наблюдаемый потенциал этой реакции (0,40 е) с нормальным. Вычисленная на основе такого допущения свободная энергия образования гидратированной двуокиси платины оказалась равной — 76,5 ккал1молъ. Зависимость равновесного потенциала реакции (1) от pH раствора может быть выражена уравнением [c.38]

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

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]

В начале в раствор переходят одновременно цинк и медь в пропорции, соответствующей составу сплава. Ионы меди затем вторично выделяются из раствора, а образовавшийся осадок меди ускоряет электрохимическую коррозию латуни, как добавочный катод. В результате в раствор переходят ионы цинка, и с течением времени обесцинкование распространяется так глубоко, что приводит к образованию сквозных поврежде1шй латуни. Для уменьшения обесцннкования латуней сплав дополнительно легируют небольшими количествами олова, никеля, алюминия, а чаще всего мышьяка, порядка 0,001—0,012%. Возможный механизм влияния мышьяка — увеличение перенапряжения вторичного выделения меди. [c.253]

Электрохимический механизм защитного действия покрытия можно представить как суммарное действие различных процессов. Он связан с разрядом водорода на поверхности стали, общим количеством ионов водорода, участвующих в катодном процессе, и долей водорода, способного диффундировать в металл. Уменьшение возможности разряда ионов водорода на поверхности стали вследствие высокого перенапряжения на металле покрытия или уменьшения доли водородной деполяризации в катодном процессе способствует увеличению защитного эффекта металлических покрытий в наводо-роживающих средах. [c.70]

Катодное поведение электростатических и электрофоретических алюминиевых покрытий подобно поведению чистого алюминия. Они сильно поляризуются уже при малых плотностях тока и имеют достаточно высокое перенапряжение вьоделения водорода. Электрофоретические алюминиевые покрытия обладают наибольшим значением перенапряжения водорода по сравнению с покрытия.ми, пол>ченны. ш ikj собом электростатического и вакуумного напыления. При получении покрытий из порошковых материалов на электрохимические свойства [c.81]

Для борьбы с коррозией на гетерогенных смешанных электродах, особенно при внутренней коррозии резервуаров и сосудов сложной формы, как и вообще при применении электрохимической защиты, представляет интерес распределение тока. На основании законов электростатики можно определить первичное распределение тока путем интегрирования уравнения Лапласа (div grad ф=0) [8, 12]. При этом сопротивления поляризации у электродов не принимаются во внимание. Распределение тока обусловливается исключительно геометрическими факторами. При учете сопротивлений поляризации следует проводить различие между вторичным и третичным распределением тока, когда действуют только перенапряжения перехода, обусловленные прохождением иона через двойной слой, или перенапряжения перехода в сумме с концентрационными. Это может представлять интерес, например, в гальванотехнике для получения равномерного осаждаемого слоя металла [13]. Под влиянием сопротивлений поляризации распределение тока становится более равномерным, чем первичное [2, 8, 12, 13], Для оценки условий подобия вводится параметр поляризации [c.60]

Таким образом, определение потенциала Um-frei и в случае гомогенных электродов по формулам (3.11) и (3.14) и в случае гетерогенных электродов по формуле (3.19) дает результаты, не зависящие от плотности тока /з, т. е. одинаковые для опыта с выключением и для опыта с переключением. Однако способ переключения оказывается более выгодным, когда постоянная времени Тр слишком мала и поэтому исчезают потенциалы электрохимической поляризации (которые нельзя считать пренебрежимо малыми) вместе с омическим падением напря. жения. Это возможно при активационной поляризации, но не при концентрационной поляризации (см. раздел 2.2.3.2). Выше для упрощения принималось, что Гр не зависит от J. Судя по формуле (2.35) и по рис. 2.4, это не так. Для активационной поляризации из выражения (2.35) с подстановкой Ga- oo и Gk- oo для больших катодных перенапряжений (когда ехрг /Р+ 0) можно вывести отношение разностей [c.90]

Формирование чужеродных (локальных) катодов практикуется в первую очередь в случае материалов с высоким перенапряжением водорода для уменьшения коррозии с водородной деполяризацией (кислотной коррозии). На рис. 20.11 показана кривая анодный частичный ток — потенциал (а) для пассивируемого металла в среде с током пассивации /р и соответствующая кривая катодный частичный ток — потенциал (б) для водорода. Ввиду высокого перенапряжения водорода ток пассивации не достигается. При свободной коррозии устанавливается стационарный потенциал и а в активном состоянии. Если этот материал привести в контакт с металлом, имеющим меньшее перенапряжение водорода в соответствии с кривой катодный частичный ток — потенциал (см. рис. 20.11, в), то такой катодный частичный ток будет достаточен для пассивации. При свободной коррозии теперь установится стационарный потенциал Ujip в пассивном состоянии. Аналогичным образом действуют и локальные катоды, полученные в материале путем легирования. По такому же электрохимическому принципу можно уменьшить и перенапряжение для восстановления других окислителей в среде, причем тогда согласно рис. 2.14 нестабильно пассивные материалы могут стать стабильно пассивными. [c.391]

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]

Хотя никель корродирует в активной области с образованием ионов Ni2+, эта реакция требует гораздо более высокого активационного перенапряжения, чем анодное растворение таких обратимых металлов, как Си и Zn. Однако для никеля перенапряжение значительно уменьшается, когда в растворе присутствуют ионы сульфидов. Это явление учитывается при производстве электролитических никелевых анодов, используемых для гальванического никелирования. Аноды получают в никелевой ванне, содержащей органическое сернистое соединение, из которого определенное количество серы (0,02%) выпадает в осадок. Такие аноды разрушаются довольно равномерно по сравнению с анодами, не содержащими серы, и при более отрицательном коррозионном потенциале. Аналогичным образом происходит осаждение блестящего гальванического покрытия в ванне с органическими сернистыми соединениями, которые используются как выравниватели и блескообразова-тели. Осадки, содержащие серу, являются более активными электрохимически и поэтому имеют при той же плотности тока более отрицательный потенциал, чем матовый осадок никеля, получаемый в простой ванне Ватта. Это явление используется для защиты стали двухслойным никелевым покрытием. [c.40]

Судя по месту, которое занимает олово в электрохимическом ряду напряжений, оно имеет слабоотрицательный потенциал. Вследствие высокого перенапряжения выделение водорода наблюдается только при высоких концентрациях кислот (выше 6 н. НС1 и 10 н. H2SO4) и при нагревании. Выделение водорода можно ускорить с помощью контакта с железом. [c.142]

Для кислых растворов рНс2) в большинстве случаев лимитирующей стадией является электрохимическое восстановление водорода. Поэтому скорость коррозии в большой степени зависит от величины перенапряжения водорода (рис. 7). Сильное ускоряющее влияние оказывает температура повышение температуры на 10° увеличивает скорость коррозии примерно в два раза. [c.31]

Третий вид электрохимической поляризации —перенапряжение реакции — обусловлен тем, что во многих случаях лбетрохимический процесс наряду с уже рассмотренными ста щя ми 1 реноса заряда и ди ф может вклю- [c.44]

УРАВНЕНИЕ аЛЕКТРОХИМИЧЕСКОИ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПРИ ЗАМЕДЛЕННОСТИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА (ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ ПЕРЕХОДА) [c.52]

Скорость электрохимического выделения водорода зависит от строения двойного слоя, на границе металл—раствор. Поэтому наличие веществ, способных адсорбироваться на поверхности электрода, оказывает существенное влияние на условия разряда ионов водорода. Водородное перенапряжение в кислых растворах уменьшается при адсорбции анионов, адсорбция катионов приводит к увеличению перенапряжения. Такой результат был установлен для кадмия, при катодной поляризации которого в растворе серной кислоты потенциал проходит точку нулевого заряда. Этот переход сопровождается скачкообразным увеличением перенапряженияг которое можно было объяснить десорбцией анионов и началом адсорбции катионов. [c.70]

Согласно А. Н. Фрумкину, точная теория водородного перенапряжения должна исходить из реальной структуры двойного слоя на границе электрод—раствор. Учет этой структуры предполагает, прежде всего, установление различия между полным падением потенциала на межфазной границе и той его величиной, какая приходится на гельмгольцев-скую часть двойного слоя. Как это следует из рис. 4, падение потенциала в плотной гельмгольцевской части двойного слоя равно фг=ф— j)i. Поскольку Н-ионы вступают в электрохимическую реакцию, будучи. на расстоянии ионного радиуса от поверхности электрода, изменение энергии активации этого лроцесса определяется не полным падением потенциала, т. е. величиной фр, а значением, равным (ф— l3i) F. В соответствии с этим, для энергии активации разряда справедливым станет выражение [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...