Кислород газового иона

Другим примером может служить поведение никеля, погруженного в расплав буры на глубину 3 мм при температуре 780 °С и давлении Oj 0,1 МПа (рис. 10.6). В этих условиях скорость окисления низка вследствие ограниченного поступления кислорода из газовой фазы. При контакте никеля с платиновой или серебряной сеткой, выступающей над поверхностью расплава, коррозия никеля сильно ускоряется (в 35—175 раз при продолжительности опыта 14). При этом никель корродирует быстрее, чем в атмосфере чистого кислорода при той же температуре, так как здесь не образуется защитная окалина NiO. Вместо этого ионы Ni + растворяются в буре, а платина работает как кислородный электрод. В этой ситуации разность потенциалов между Pt и Ni составляет 0,7 В. Добавление в расплав буры 1 % FeO еще более ускоряет процесс окисления (возможно, ионы Fe + у поверхности электролита окисляются кислородом до Ре +, а ионы Ре + снова восстанавливаются либо на катоде, либо в процессе работы локальных элементов на никелевом аноде). [c.199]

О -, изменение свободной энергии AG, соответствующее прохождению 1 г-ион кислорода, равно 2 EF. Если один из электродов представляет собой натрий, насыщенный своими окислами, а другой — не насыщенный ими, то изменение свободной энергии, соответствующее переходу 1 г-ион 0 от насыщенного к ненасыщенному металлу, будет равно AG =—RT nao—In а), где ао и а — активности кислорода в натрии, соответственно насыщенном им с концентрацией Со и ненасыщенном с концентрацией С<Со, R — газовая постоянная Т—абсолютная температура. [c.294]

Диссоциация газов и соединений. В газовой фазе водород, кислород и азот находятся в молекулярном виде Н2, N2 и О2. В жидком металле они присутствуют в виде атомов (ионов) или химических соединений, содержащих атомы соответствующего газа. При дуговой сварке диссоциации подвергаются в первую очередь молекулы газов, как простых (кислород, азот, водород), так и более сложных (углекислый газ СО2, пары воды Н2О и др.). Диссоциация газов происходит в соответствии с реакциями [c.25]

Адсорбированные из газовой фазы молекулы кислорода диссоциируют на внешней поверхности оксида. Атомы кислорода, принимая электроны, превращаются в ионы 0 , которые начинают двигаться навстречу ионам металла. Таким образом, внешняя поверхность пленки, на которой кислород принимает электроны, является катодной поверхностью. [c.53]

При пайке металлов в активных газовых средах должно быть обеспечено не только отделение атомов или ионов металла от кислорода, но и удаление нежелательных продуктов разложения окислов и сопутствующих им продуктов реакции из зоны пайки. [c.186]

Растворимость газов (кислорода, хлора, хлористого водорода, водяных паров и др.) в расплавленных солях мала. Однако растворы газов — окислителей в расплавленных солях вызывают значительную коррозию, даже если они не имеют непосредственного контакта с газовой средой. Кроме того, хлор может появляться в хлоридных расплавах вследствие взаимодействия кислорода воздуха с ионами хлора расплава [c.365]

Скорость газовой коррозии металла при его окислении кислородом воздуха и, соответственно, скорость роста окисной пленки определяется или скоростью самой химической реакции окисления (для несплошных, не обладающих защитными свойствами пленок), или скоростью встречной двусторонней диффузии через пленку кислородных атомов и металла в виде ионов и электронов (для обладающих защитными свойствами сплошных пленок). [c.38]

В растворе аммиака при повышенном содержании кислорода в газовой фазе растворение пропорционально времени. Суммарная скорость в этом случае складывается из двух протекающих параллельно различных реакций первого порядка относительно концентрации иона. Слои закиси меди окисляются далее МНз или МН/ до комплексного иона [Си(ННз)р+, который преобразуется далее в комплексы с большим координационным числом [14]. [c.245]

Часть избыточного кислорода N10 в процессе приготовления твердого раствора уходит в газовую фазу,и ионы La располагаются в катионных вакансиях. Можно себе представить весь процесс еще и так в решетке возникают катионные вакансии, компенсирующие избыточный заряд La . [c.288]

Согласно Фрумкину [34], уголь ведет себя как кислородный газовый электрод, так как кислород, адсорбированный на поверхности угля, частично ионизируется, переходя в водный раствор в виде ионов гидроксила. В результате этого на поверхности угля возникают положительные заряды, способствующие притяжению [c.165]

Такие способы разрушения окислов связаны с отделением ионов или атомов металла от ионов или атомов кислорода. Поэтому при пайке металлов в активных газовых средах должно быть обеспечено отделение атомов или ионов металла от кислорода, а также удаление нежелательных продуктов разложения окислов и сопутствующих им продуктов реакций из зоны пайки. [c.125]

Рассмотрим наиболее распространенный случай газовой коррозии на примере взаимодействия металла с кислородом. Известно, что поверхностный слой любого металла, т. е. поверхностные ад-ионы металла, имеет свободные связи, которые при соприкосновении с кислородом могут адсорбировать его, а затем ад-ионы металла взаимодействуют с ним с образованием слоя оксидов по реакции [c.35]

Адсорбировавшиеся из газовой фазы молекулы кислорода диссоциируют на внешней поверхности оксида. Атомы кислорода, принимая электроны, движущиеся от поверхности металла, превращаются в ионы О -, которые начинают диффундировать навстречу ионам металла. Таким образом, внешняя поверхность пленки, на которой кислород принимает электроны, является катодной поверхностью. Следовательно, встречная диффузия ионов металла и кислорода протекает в электрическом поле и кинетические уравнения, приведенные в предыдущем разделе, могут быть выведены, исходя из чисто электрических параметров и закономерностей величин ионной и электронной проводимости, чисел переноса ионов и электронов, закона Ома. [c.21]

Механизм химического (газового) окисления металлов представляется в основном как движение диффундирующих частиц, участвующих В реакции окисления с образованием продуктов окисления — пленки. В зависимости от основного направления движения диффундирующих частиц определяется и зона роста пленки. Возможны три случая, обусловливающие ту или иную зону роста пленки а) внешняя поверхность пленки— при диффузии ионов металла и электронов через пленку наружу и взаимодействия их с атомами окислителя (кислородом воздуха) б) граница между пленкой и металлом — при диффузии через [c.16]

Хром очень склонен к стойкому самопроизвольному пассивному состоянию даже на воздухе, и потому потенциал его значительно положительнее стандартного (V = —0,74 в) в 1-н. азотной кислоте V смещается до +0,42 в. Хром не разрушается в азотной кислоте, в слабых органических кислотах, хромовой кислоте и в растворах солей в присутствии кислорода воздуха. Стоек в атмосфере и очень стоек против газовой коррозии. Неустойчив в восстановительных средах, особенно, если они содержат хлор-ионы, и энергично разрушается в горячей серной и соляной кислотах. Чистый хром и сплавы на основе хрома не получили применения вследствие своей хрупкости. Электролитически получают хромовые покрытия с декоративной и иным [c.59]

Различают три основных вида реактивного распыления — катодное, ионное и высокочастотное. При реактивном распылении газовая среда (кислород, азот, метан, аммиак) химически активна по отношению к распыляемым материалам. [c.47]

Затем ионы кислорода мигрируют по вакантным узлам (дыркам) через твердое тело. Ионная диффузия в твердых оксидных материалах протекает с относительно ничтожной скоростью,— на несколько порядков медленнее, чем молекулярная диффузия в газовой фазе по открытым порам и в жидком растворе или размягченном стекле. Поэтому атомно-ионную диффузию кислорода можно не принимать во внимание при выборе рецептуры оксидных покрытий. Плотные оксидные материалы представляют собой обычно отличный барьер против проникновения кислорода. В частности, корундовая керамика, непроницаемая для кислорода при комнатной температуре, сохраняет практически свою непроницаемость и при нагревании вплоть до 1500 С. [c.263]

В табл. 40 показано, как изменяется интенсивность ионов, а следовательно, ионные соотношения в зависимости от состава газовых смесей, использованных при азотировании. Значительные изменения ионного состава произошли после добавления к чистому азоту 1% кислорода резко сократилось количество ионов атомарного азота (см. табл. 39) возможно в связи с образованием ионов N0+ (см. табл. 40). [c.113]

Другая группа гипотез учитывает роль окисления в процессе разрушения органических диэлектриков под действием разрядов. В ранних работах предполагалось, что разрушение диэлектриков происходит в результате реакций с озоном и окислами азота [14]. Впоследствии [16, 17, 67] были высказаны критические замечания по поводу этой гипотезы. В одной из последних работ [68] выдвигается предположение о том, что разрушение полиэтилена под действием разрядов может быть обусловлено химическим взаимодействием с нестабильными активными продуктами газового разряда, существующими только в зоне разряда (атомы кислорода, ионы, радикалы и т. п.). Отсутствие эрозии вне зоны разряда можно было бы объяснить тем, что эти продукты быстро рекомбинируют друг с другом, распространяясь в окружающее пространство уже в виде относительно более стабильных веществ — озона и окислов [c.119]

Водород, кислород и азот в газовой фазе находятся в молекулярном виде На, N2 и Оа- В жидком же металле перечисленные газы растворяются в виде атомов (ионов) или же химических соединений, содержащих один атом соответствующего газа. Об этом свидетельствует установленная экспериментально зависимость между парциальным давлением этих газов р в газовой фазе и и содержанием 5 в металле [c.97]

Наибольший избыток ионов металла имеется на внутренней поверхности пленки окисла, прилегающего к металлу на внешней поверхности окисла (при наличии кислорода в атмосфере) избытка иоиов металла почти нет (нет диссоциации окисла), поэтому градиент концентрации, определяющий скорость диффузии в подобных окислах, почти не зависит от давления кислорода в газовой фазе. [c.55]

Беспорядочное тепловое движение и направленное движение под влиянием градиента потенциала. Ясно, что при высоких температурах тепловое движение вакансий может происходить в твердом блоке окисла. В однородных условиях такое движение происходит бессистемно во всех направлениях. В пленке окисла, прилегающего к металлу, обычно будет существовать градиент, который вызывает предпочтительное движение в одном направлении и позволяет окислению продолжаться, хотя и с убывающей скоростью, с увеличением толщины пленки. Возможны два вида градиента. Если атомы кислорода, адсорбированные снаружи пленки, захватывают электроны от металла вследствие электронного сродства, упомянутого в главе П, то может установиться градиент электрического потенциала с отрицательным зарядом на кислородных ионах и положительным зарядом, оставшимся на металле благодаря этому будет преобладать движение до известной степени благоприятное для продолжения окисления (т. е. катионы принуждены будут двигаться наружу, а вакансии катионов — внутрь, или анионы кислорода двигаться внутрь, а вакансии анионов — наружу). Если же на наружной поверхности растущей пленки окисла установилось равновесие с кислородом газовой фазы и если равновесие установилось также с металлом у внутренней поверхности, то состав будет различным на обеих поверхностях, так что тогда возникнет градиент концентрации (или точнее градиент химического потенциала), и движениебудет происходить в таком направлении, чтобы уменьшить этот градиент. Каждый вид движения вызван в конечном счете одной и той же причиной, и, если скорость роста не контролируется химическими реакциями, протекающими на пограничных поверхностях, движущая сила будет одна и та же в обоих случаях — вопрос, который будет рассмотрен позже. При некоторых обстоятельствах оба типа градиента могут действовать одновременно. [c.811]

Твердофазовый атомно-ионный механизм диффузии типичен для проникновения кислорода через оксидные материалы, не имеющие открытых пор. Процесс начинается с обмена ионами кислорода между газовой фазой и поверхностью покрытия, затем ионы кислорода мигрируют по вакантным узлам (дыркам) через покрытие. [c.53]

Пефть — не коррозионно-активная среда. Однако наличие даже небольшого количества воды (1—5%) в транспортируемой нефти значительно повышает ее коррозионную агрессивность. Наличие в сопутствующей воде солей и прежде всего ионов хлора, углекислого газа, кислорода, сероводорода в соответствующей последовательности усиливает ее агрессивность. Чаще всего сопутствующая вода содержит несколько или все из перечисленных компонентов. Кроме того, к наиболее распространенным скоростям потоков продуктов надо отнести величины скоростей, близкие к 1 м/с. При таких скоростях в нефтепроводах наблюдается расслоенный режим течения. В нижней части нефтепровода существует водная фаза, в верхней — нефтяная, а при наличии нефтяного газа — трехслойный режим транспортировки с газовой фазой в самой верхней части трубопровода. При таком режиме транспортировки обычно неизбежно образование на нижней образующей трубы слоя механических примесей и продуктов коррозии. Соответственно, максимальная скорость коррозии наблюдается на нижней образующей трубы (около 90 % коррозионных поражений) по основному металлу (около 60 % коррозионных поражений) в виде продольных канавок с шириной в зависимости от диаметра трубопровода 10—60 мм и длиной 2—20 м с переменной глубиной [c.182]

При удовлетворительном сгорании природного газа состав нагретой в контактных экономайзерах воды практически не меняется, за исключением увеличения содержания углекислого газа, и как следствие этого, значительного понижения концентрации водородных ионов pH, что может повысить коррозионную активность воды. Одновременно в воде уменьшается содержание свободного кислорода и взвешенных частиц, что является благоприятным фактором. При схеме водоподготовки, включающей известкование, содержание углекислого газа может быть доведено до нуля, а вода, нагретая в контактных экономайзерах, может быть использована для питания котлов низкого и среднего давления. При сжигании серосодержащего топлива возникает опасность сернокислотной коррозии как водяных, так и газовых трактов Поэтому установки изготавливают из коррозпестойкпх материалов, предусматривают систему нейтрализации кислот, систему циркуляции воды выполняют двухконтурной, повышают температуру точки росы газа, например байпасированием. Контактные экономайзеры в целом увеличивают коэффициент использования топлива на 10—20 %, что и является их основным достоинством, [c.152]

Слой окислов образуется в результате окисления диффундировавших со стороны металла ионов Fe+2. При этом кислород частично заимствуется из окружающей среды (паров воды и газовой среды подложки), частично окисление связано с процессом диссоциации циркона на Si02 и 2гОг, часть которой восстанавливается до SiO с выделением свободного кислорода. Паи- 75. Шестерня, отлитая с примененп-большее количество окис- цирконового покрытия, лов железа на контактной [c.111]

Жаростойкость — способность металлов и сплавов сопротивляться окислению и газовой коррозии при высоких температурах. Жаростойкость зависит от многих внешних и внутренних факторов. В основном за жаростойкость отвечают поверхность металла и чистота ее обработки. Полированные поверхности окисляются медленнее, так как оксиды распределены равномерно и более прочно сцеплены с поверхностью металла. Формирующаяся на поверхности оксидная пленка достаточно хорошо защищает металл от дальнейшего окисления в том случае, если она плотная и не пропускает ионы кислорода, хорошо сцеплена с подложкой и не отслаивается при механических испытаниях. К металлам, которые образуют такие пленки, относятся хром и алюминий. Оксидные пленки типа шпинели СГ2О3 и АЬОз хорошо защищают от окисления при высоких температурах. Если на поверхности образуется рыхлый оксид, как у магния, то он не стоек и не защищает металл от дальнейшего окисления. [c.135]

Увеличение концентрации ионов хлора снижает температуру начала коррозионного процесса в щели и объеме раствора. Кроме того, лабораторные коррозионные испытания показали, что важным фактором коррозионного поведения титана в растворах хлоридов является наличие кислорода как деполяризатора в жидкой и газовой фазах. Найдено, что защитное действие кислорода в растворах при 160°С проявляется при содержании не менее 15% (объемных) в газовой фазе. Однако содержание растворенного кислорода в условиях работы выпарных аппаратов значительно меньше вследствие малого объема газовой фазы (по отношению к жидкой) и низкой растворимости кислорода в НН4С1 при высоких температурах. Наличие в промышленных растворах примесей тиосульфата натрия, взаимодействующего с кислородом сводит его содержание практически к нулю, что наряду с другими [c.50]

Изменение состава газовой фазы. Ферриты Ме М у Рез-х-у O44.Y, подобно другим фазам переменного состава, содержащим кислород, сохраняют стехиометрию (Ме 0 = 3 4) лишь при определенном парциальном давлении кислорода ро, которое является функцией температуры и величин хну. Любое изменение состава газовой фазы (pQ po стех) приводит к отклонению состава феррита от стехиометрического и значительно увеличивает концентрацию точечных дефектов, в том числе и катионных вакансий. Взаимосвязь между давлением кислорода и дефектностью кристаллической решетки ферритов рассмотрена в гл. П. Из опыта Шмальцрида [202] следует, что при увеличении давления кислорода над стехиометрическим магнетитом коэффициент диффузии железа возрастает в 150 раз. Изменение состава газовой фазы в сторону уменьшения парциального давления кислорода может привести к разрушению шпинельной структуры с образованием высокодефектной вюститной фазы, значительно активизирующей процесс спекания. Картер [203] предложил использовать этот эффект, чтобы получить беспористую магнитную керамику, окисляя немагнитную фазу в шпинель после завершения процессов спекания. Трудно сказать, чем обусловлено активирующее действие вюститной фазы возможно, что оно связано с очень высокой концентрацией катионных вакансий [204] и большой подвижностью ионов в вюстите [205]. Однако не исключено, что образующаяся вюститная фаза активизирует шпинель, искажая ее кристаллическую решетку (этого можно ожидать, исходя из принципа ориентационного соответствия Данкова—Конобеевского [206]). [c.32]

И, наконец, термическая обработка в контролируемой газовой атмосфере устраняет лишь те изменения материала, которые связаны с потерей или приобретением кислорода. Разумеется, что все изменения, обусловленные электронным или ионным обменом, происходящим в решетке феррита с изменением температуры, имеют место при постепенном охлаждении. Поэтому материалы, медленно охлажденные в контролируемой газовой атмосфере, отличаются от резко закаленных, во-первых, отсутствием механических напряжений, микро- и макротрещин (и связанных с этим изменением электромагнитных параметров) и, во-вторых, тем, что распределение ионов по узлам решетки и концентрация разновалентных ионов в них отвечает некоторой эффективной температуре соответствующей фактическому прекращению указанного выше обмена. Поэтому можно ожидать, что материалы, медленно охлажденные в контролируемой газовой атмосфере, будут отличаться более воспроизводимыми свойствами. [c.136]

Отметим, что диффузия кислорода в жидких ванадатах натрия больше, чем в УгОз. Этим можно объяснить усиление коррозии в ванадатах натрия по сравнению с УгОб. По мере расходования кислорода на окисление металла дополнительные молекулы кислорода абсорбируются из газовой фазы, пополняя недостаток ионов кислорода в расплаве. Энергия активации процесса сорбции кислорода поверхностью твердой У2О5 составляет по [136] 420 кДж/моль. Такого порядка энергия активации, по-видимому, равна и для процесса сорбции кислорода поверхностью жидкой У2О5. [c.151]

Исследование влияния активности ионов кислорода на высокотемпературное взаимодействие твердых окислов приведено в работе [119]. Схема примененной ячейки показана на рис. 47. Ячейки изготовляют из чистых окислов квалификациии ч. и ч. д. а. Внешнюю часть ячейки вместе с платиновым электродом прессуют и спекают при температуре 1400° С. Внутреннюю часть ячейки со вторым платиновым электродом вставляют во внешнюю часть. Приготовленную таким образом ячейку помещают в газовую печь, в которой поддерживают температуру 1300° С. Во избежание контакта с продуктами горения ячейку помещают в двойную [c.97]

Твердофазовый атомно-ионный механизм диффузии типичен для проникновения кислорода и через другие оксидные материалы, не имеющие открытых пор, например, через стабилизированные ггОг, ТЬОг, НЮг [399]. Вместе с тем атомно-ионная диффузия наблюдается и в силикатных системах [400]. Процесс начинается с обмена ионами кислорода между газовой фазой и твердой поверхностью. При наличии в газовой фазе изотопа 0 обменную реакцию можно представить в следующем виде [c.263]

Описанный механизм реакции ферритизации справедлив для взаимодействия таблеток окислов железа и магния, находящихся в непосредственном контакте с внешней газовой средой. При отсутствии такого контакта механизм образования феррита может быть иным. Например, при взаимодействии смеси порошков окислов, спрессованных в брикеты, не все реагирующие частицы имеют непосредственный контакт с внешней средой. Парциальное давление кислорода на фазовых границах частиц, расположенных внутри брикета, определяется не только соотношением скоростей восстановления и окисления ионов железа, но и процессом переноса кислорода к фазовой границе Мд0/МдРег04 как от границы раздела фаз Ре20з/МдРег04, так и из внешней среды к реагирующим окислам или, наоборот, от них во внешнюю атмосферу. [c.8]

В первом случае вследствие частичной диссоциации окисла и перехода части кислорода непосредственно в газовую фазу или вследствие перехода ионов металла из металлической решетки з окисле образуется избыток ионов металла и эквивалентное избыточное количество электронов (рис. 28). Эти избыточные ионы и электроны, перемещаясь в междуузлиях, и определяют как электропроводность, так и диффузионные возможности окислов подобного типа. Такой механизм диффузии и проводимости имеют окислы ZnO АЬОз NiO aO, а также соли типа Ag l. [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...