Ток обмена

Кинетику равновесного обмена ионами наблюдали в опытах с применением радиоактивных изотопов металлов, а также ряда других методов (табл. 17). В табл. 18 приведены значения стандартных токов обмена металлов i o (т. е. токов обмена при активности ионов металла в растворе, равной единице). [c.153]

Токи обмена I o для ряда электродов в воДных растворах при комнатной температуре (по Л. И. Антропову) [c.154]

Стандартные токи обмена металлов ij в водных растворах при 20° С [c.154]

Строение двойного электрического слоя не имеет значения для величины обратимого электродного потенциала, которая определяется изменением изобарно-изотермического потенциала соответствующей электрохимической реакции. В то же время строение двойного электрического слоя играет, важную роль в кинетике электродных процессов, в том числе и в кинетике обмена ионами в равновесных условиях, характеризуя интенсивность этого обмена (величину тока обмена ц). [c.157]

А. Н. Фрумкин показал, что чем выше отношение тока обмена /о к налагаемому току, тем труднее сдвинуть равновесие (275) пропусканием через систему тока и тем ниже поляризация, вызываемая замедленностью электрохимической реакции. [c.196]

Из уравнений (401) и (402) следует, что чем меньше ток обмена io данной электрохимической реакции, тем больше электрохимическая поляризация АУ. [c.204]

В перечисленных выше механизмах анодного процесса анионы не входят в стехиометрическое уравнение суммарного процесса и механизм их действия может быть выяснен только путем изучения зависимости скорости анодного процесса или тока обмена от концентрации аниона. [c.228]

Обратимый потенциал процесса а при токе обмена /о [c.256]

Плотность тока обмена /о отвечает скорости прямой и обратной реакции при равновесии. Чем выше значения /о и чем меньше р, тем меньше соответствующее перенапряжение. [c.55]

Плотность тока обмена или коррозионного тока, мкА/см [c.66]

Рис. 4.1]. Соотношение между наклоном поляризационной кривой при низких плотностях тока и скоростью коррозии, т. е. плотностью тока обмена

Как уже говорилось, восстановление с данной скоростью на платиновом катоде сопровождается обратной реакцией окисления На до Н , протекающей с более низкой скоростью. Считается, что обе реакции происходят на одних и тех же участках поверхности. При равновесии скорости прямой и обратной реакции равны, и соответствующая плотность тока называется плотностью тока обмена. Анодная и катодная реакции корродирующего металла различны одна реакция не является обратной по отношению к другой. Следовательно, реакция окисления может идти только на тех участках поверхности металла, где не протекает реакция восстановления . Поэтому расстояние между анодом и катодом может измеряться как размерами атомов, так и метрами. Соответственно, наблюдаемая поляризация анодных и катодных участков зависит и от площади поверхности, на которой происходит окисление или восстановление. Таким образом, соотношение площадей анода и катода — важный фактор, влияющий на скорость коррозии. [c.67]

С другой стороны, согласно адсорбционной теории [16], ионы С1 адсорбируются на поверхности металла, конкурируя с растворенным О2 или 0Н . Достигнув поверхности металла, С1 способствует гидратации ионов металла и облегчает переход их в раствор, в противоположность влиянию адсорбированного кислорода, который снижает скорость растворения металла. Иначе говоря, адсорбированные ионы С1 повышают ток обмена (снижают перенапряжение) для анодного растворения перечисленных металлов по сравнению с наблюдаемым для поверхности, покрытой кислородом. В результате железо и нержавеющие стали часто невозможно анодно запассивировать в растворах, содержащих значительные концентрации С . Напротив, металл продолжает растворяться с высокой скоростью как при активных, так и при пассивных значениях потенциала. [c.84]

П. Перенапряжение анодного процесса т] при малых плотностях приложенного тока подчиняется уравнению t] = Kj- Выразите К через плотность тока обмена /о., полагая Ра = Рк = 0,1 В. [c.389]

Если уравнение (38) применить к системе, в которой присутствует ингибитор, необходимо иметь в виду, что вследствие сокращения свободной поверхности каждый из токов обмена изменяется в соответствии с множителем (1 — 0). Кроме того, токи обмена могут уменьшаться из-за выключения ингибитором наиболее активных центров и вытеснения им с поверхности частиц, оказывающих каталитическое влияние на процесс растворения металла. Вместо и 1н надо использовать поэтому уменьшенные значения м и н, помноженные на (1 — 0). Вместо фJ в уравнение (38) надо подставить ф]. Значения а, р, 2 и ц также могут изменяться, однако чаще этого не наблюдается. Равновесные потенциалы частных электродных реакций, лежащих в основе коррозии, т. е. величины и не должны зависеть от малых добавок ингибитора, не изменяющих ионной силы раствора. Скорость коррозии в присутствии ингибитора определяется уравнением, аналогичным уравнению (38) [c.22]

Зависимость скорости анодного растворения от потенциала для большинства металлов имеет характерную форму, которая представлена на рис. 4. При протекании электрохимических процессов происходит перенос электрических зарядов через границу металл—коррозионная среда. В связи с этим скорости окисления металла или восстановление окислителя удобно представлять в единицах силы тока. Отмеченные на рис, 4 точки характеризуют следующие величины Е — равновесный потенциал металла, — потенциал коррозии (стационарный потенциал). Ей — потенциал пассивации, Е п —потенциал полной пассивации. Ear — потенциал питтингообразования, ер — потенциал пере-пассивации, 1р — сила тока обмена в равновесии М"++ пе = М, — плотность тока коррозии, нр — плотность критического тока пассивации. [c.25]

Если окислительно-восстановительный потенциал среды Po/R Рм/м + металл коррозии не подвергается. При этом если ток обмена io, соответствующий равновесию [c.27]

III — анодная прямая Тафеля V — плотность обмена т] — перенапряжение 1п (/)—логарифм плотности тока обмена /о=е =7,39 G =e =2,20-10 [c.54]

Здесь /о —плотность тока обмена, она соответствует плотности тока для одинаково интенсивных реакций в прямом и обратном направлениях при равновесии Од и Ок-предельные плотности тока диффузии они пропорциональны концентрациям соответствующих фаз, участвующих в реакции, и увеличиваются с увеличением скорости потока в соответствии с первым законом диффузии Р+ и — тангенсы углов наклона соответственно анодной и катодной прямых Тафеля для них справедливы соотношения [c.54]

В потенциостатическом режиме анодного процесса деформа- ционное разблагораживание равновесного потенциала внешне, проявляется как увеличение перенапряжения анодной реакции / и тока обмена i [c.31]

Исследования показали, что скорость коррозии возрастает с увеличением степени пластической деформации (наклепа), а коррозионное разрушение локализуется преимущественно по плоскостям скольжения. Пластическая деформация значительно ускоряет анодную реакцию, но почти не влияет на скорость выделения водорода. Корреляции между содержанием углерода (и других примесей) и током обмена водорода не обнаружено. Авторы объясняют влияние наклепа на скорость коррозии выходом на поверхность металла дислокаций, которые служат местами предпочтительного растворения. [c.74]

По мере накопления отрицательных зарядов на поверхности металла число катионов, переходящих в раствор в единицу времени, уменьшается, а число катионов, освобождающихся из раствора, увеличивается, так как первый процесс с накоплением на металле отрицательных зарядов затрудняется, а второй процесс оилс гчается. Как только число катионов, переходящих в раствор в единицу времени, станет равным числу катионов, осаждающихся на поверхности металла, наступит динамическое равновесие и растворение металла прекратится. Количество электричества, участвующее в такой реакции обмена в единицу времени, называется током обмена. [c.17]

По мере накопления отрицательных зарядов на поверхности металле число катионов, переходящих в раствор в единицу времени, уменьшается, а число катионов, освобохдаищихсл иа раствора, увеличивается. При настз плении динамического равновесия растворение металла прекратится. Количество элентричеотва, участ-вущее в такой реакции обмена в единицу времени, называется током обмена. [c.25]

Электрохимическая кинетика — это область науки, изучающая скорость реакции на границе электрода и контактирующей с ним жидкости. Электрохимическая кинетика расширила наше понимание механизма коррозии и позволила практически определять скорость коррозии. Интерпретация коррозионных процессов как суммы частных электродных реакций была разработана Вагнером и Траудом [1 ].В данной главе введены важные понятия электрохимической кинетики — потенциал коррозии (называемый также компромиссным стационарным потенциалом), плотность коррозионного тока, плотность тока обмена и тафелевская зависимость плотности тока от потенциала. В настоящей книге электрохимическая кинетика рассмотрена кратко и в основном [c.46]

Далее можно определить тафелевские наклоны (см. п. 4.4.2). Экстраполяцией анодного тафелевского участка ria обратимуй (равновесный) потенциал анода определяют плотность тока обмена /оа для реакции -j- гё М.. Значение /оа равно скорости реакций окисления и восстановления, выраженной в единицах плотности тока. Аналогично, экстраполяцией тафелевского участка на обратимый потенциал определяется /он — плотность тока обмена катодной реакции. Экстраполируя анодный или катодный тафелевские участки на потенциал коррозии к,ор> при котором /н = /а, ОПредеЛЯЮТ скорость коррозии /кор при условии, что Ла = Лк (отношение анодной и катодной площадей равно единице). Хотя последнее условие часто довольно точно выполняется, для более точной аппроксимации скорости коррозии требуются необходимые сведения о действительном отношении площадей катодной.и анодной реакции. [c.61]

Значения плотности коррозионного тока при растворении никеля в НС1, стали и чугуна в кислотах и природных водах различаются более чем на шесть порядков. Это относится и к плотностям тока обмена для реакции Fe " — ё на пассивных поверхностях, так как в основе расчета значений /о для некорро-ди рующего электрода и / ор корродируюш,его лежит один и тот же принцип. На рисунках нанесены также прямые линии, рассчитанные по нескольким принятым значениям р, лежащим в пределах, [c.66]

Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы HjO и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М -f гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в H2SO4, или пленка фторида железа на стали в растворе HF являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе KI + I2 или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

Определите коррозионный потенциал и скорость коррозии железной трубы, в которой при 25 С движется 0,5т раствор HjSO, со скоростью 0,2 м/с. Принять, что вся поверхность трубы является катодом, тафелевские наклоны равны 0,100 В, а плотности тока обмена для равновесия Fe/Fe и для выделения водорода на железе равны, соответственно, 10 и 10 А/м . [c.389]

Определите коррозионный потенциал и скорость коррозии пинка в 1н. растворе НС1. Принять, что вся поверхность цинка является катодом, тафелев-ские наклоны равны 0,100 В, плотности тока обмена цинка и выделения водорода на цинке равны, соответственно, 0,1 и 10 А/м . [c.390]

Если вместо констант скоростей использовать токи обмена (металла м и водорода гн), вместо потенциалов — их смещения от равновесных значений (АуЕ и AhEi), то кинетические уравнения будут иметь вид [c.16]

Так, например, было установлено [31], что в случае переразрядки ионов железа [Ре / Ре ] на платине при увеличении степени заполнения поверхности электрода трибензиламином от 0,3 до 0,6, т. е. в 2 раза, ток обмена уменьшается в 4 раза, а предельный ток всего в 1,3 раза. Аналогичные данные были получены и для триэтаноламина. [c.21]

Таким образом, величина К в выражении для У4 (48) в зависимости от характера протекания анодной реакции растворения металла и значений кинетических параметров изменяется в пределах от 3,3 до 11,0, а показатели степени в уравнениях (45) и (46), определяющих 71 и 72,— от /4 до Уа и от до /4 соответственно. Поэтому очевидно, что кинетический эффект (частные коэффициенты торможения 71 и 7з) может играть заметную роль лишь при низких концентрациях добавок, т. е. в области малых заполнений поверхности, когда токи обмена сильнее всего изменяются с ростом заполнения вследствие исключения наиболее активных центров, вытеснения катализатора и т. д. При дальнейшем повышении содержания ингибитора вклад кинетических коэффициентов торможения уменьшается, так как отношение токов обмена входит в степени, меньшие единицы. Так, например, если ток обмена по металлу в присутствии ингибитора уменьшается в 1000 раз по сравнению с исходным раствором, то величина 71 (показатель степени равен Уд) составит 10. Примерно то же можно сказать и о величине 72. Напротив, роль 74 с ростом поверхностной концентрации, которая при полярных или заряженных частицах почти линейно связана с Аф1, возрастает и уже при относительно малых значениях Дф] может в 10 раз и более превосходить величины 71 и 72. При наибольших заполнениях существенным становится вклад 73= (1 — 0) . Поэтому величину коэффициента торможения в довольно широком интервале концентраций ингибитора можно с достаточным приближением (пока действует предполагаемый механизм ингибирования) приравнять произведе- [c.25]

Третья возможность связана с процессом контактного обмена между корродирующим металлом, например железом, и ионами более электроположительного металла, например серебра, и осаждением этого металла на поверхности основного металла. Опыт показывает [29], что при достаточно высокой концентрации ионов серебра железо за короткий промежуток времени контактирования его с раствором приобретает потенциал, незначительно отличающийся от обратимого потенциала серебряного электрода в данном растворе. Для перевода железа в состояние пассивности достаточно появления на его поверхности ничтожных следов металлического серебра. Здесь так же, как и в первом случае, металлические ионы представляют собой проингибиторы, а роль ингибитора играет контактно выделившийся металл, однако защита достигается благодаря навязыванию этим металлам положительного потенциала, лежащего в области пассивности корродирующего металла. Поддержание такого потенциала, т. е. сохранение пассивного состояния, обеспечивается током обмена осажденного металла значительно большим, чем ток обмена основного металла. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...