Гетерогенные электроды

В растворе электролита разность потенциалов (Ut—Ua) проявляется как омическое падение напряжения Ie-Re- При достаточно высокой электропроводности эта разность может быть очень малой, так что гетерогенный электрод проявляет себя как гомогенный. [c.57]

Герметизация труб 25 Гетерогенные электроды 66 Гибкие прутковые аноды 213 Гомогенные электроды 165—168 Графит, графитовые аноды 201 Грозозащита 282 Грунт 138—140, 159, 229, 419 [c.492]

Рис. 59. Влияние деформации активного гетерогенного электрода на анодную и катодную поляризационные кривые (тафелевские участки)

Неоднородность любого их этих факторов обусловит образование гетерогенных электродов, на поверхности которых имеются области преимущественно анодных и преимущественно катодных реакций. [c.29]

Особенностью электрохимических гетерогенных реакций является зависимость их энергий активации Q, а следовательно, и скорости от потенциала электрода К или его поляризации АК, т. е. [c.198]

Гетерогенность сварных соединений может быть резко снижена и стабилизирована во времени подбором специальных электродов, режимов сварки и применением термической обработки (рис. 65). [c.157]

Гетерогенный смешанный электрод или образование коррозионного элемента [c.56]

Здесь имеет место общий случай, когда плотности тока промежуточных реакций на отдельных участках поверхности электрода неодинаковы. При этом справедливо соотношение (2.10 ), а соотношение (2.38) не соблюдается. Кроме того, из критериев для катодной защиты может быть применено только равенство (2,39), но не равенство (2,40)— если только не рассматривать равенство (2,40) отдельно для каждого участка поверхности. Для упрощения в дальнейшем рассматривается гетерогенный смешанный электрод, состоящий из двух гомогенных участков. На рис. 2.6 для него показаны кривые суммарный ток — потенци- [c.56]

Рис. 2.6. Зависимости ток (/) — потенциал V) при гетерогенном смешанном электроде или при образовании коррозионного элемента

У гетерогенных смешанных электродов нет кривых плотность тока — потенциал, а имеются только полосы плотность тока — потенциал [11], которые могут быть изображены на трехмерной диаграмме I—U—x, где X — координата места. Для примера на рис. 2.7 показана [c.57]

Местная коррозия обычно является следствием образования гетерогенных смешанных электродов, причем изменение кривых местная плотность тока — потенциал мол<ет иметь причины, связанные с особенностями п материала и окружающей среды. При наличии различных металлов (см. рис. 2.7) получается контактный элемент. Местные различия в составе среды ведут к образованию концентрационных элементов. Сюда относится и аэрационный элемент, свойства которого в конечном счете характеризуются различиями величиной pH стабилизирующимися в результате последовательных химических реакций, здесь могут иметь значение ионы хлора и ионы щелочных металлов [21. Такие коррозионные элементы могут иметь весьма различную протяженность. Так, при селективной коррозии многофазных сплавов аноды и катоды могут иметь размер в доли миллиметра. У объектов большой площади, например трубопроводов, размеры таких коррозионных макроэлементов (макропар) могут достигать нескольких километров. Опасность коррозии при образовании элемента решающим образом зависит от отношения площадей катода и анода. Из зависимостей на рис. 2.6, если ввести интегральные сопротивления поляризации [c.58]

Как отмечал П. В. Бриджмен, еще в 1888 г. было известно, что электродвижущая сила элемента зависит от состояния напряжения металла электродов . Вообще говоря, влияние гетерогенных механических воздействий на химические реакции (при деформировании одного или нескольких исходных реагирующих веществ) было известно давно. Однако подлинное развитие как научное направление механохимия твердых тел получила только в последние десятилетия и теперь, охватывает задачи разных отраслей народного хозяйства, объединенные потребностью ...использования или предотвращения тех химических реакций, которые вызываются или ускоряются механической активацией (П. А. Ребиндер). [c.3]

На рисунке 1.10 представлены стилизованные схемы прорастания канала пробоя для некоторых сочетаний расположения электродов и полярности импульса по результатам регистрации разрядных процессов на образцах органического стекла /12/. В наиболее общем случае процессы в промежутке можно описать следующим образом. Разрядный процесс в промежутке начинается с развития многочисленных кистевых разрядов по поверхности твердого тела с обоих электродов. По мере продвижения кистевых разрядов с их головок инициируются многочисленные каналы неполного пробоя в твердом теле, прорастающие с электродов навстречу друг другу. Финальная стадия процесса представляет собой смыкание каналов разряда в твердом теле, которое опережает по времени возможное при других условиях смыкание кистевых разрядов по поверхности. Отметим, что каналы неполного пробоя твердого тела формируются не непосредственно у точек соприкосновения электродов с материалом, а на некотором удалении от них. В приэлектродном пространстве существует как бы запрещенная зона сложной конфигурации, в пределах которой исключена возможность возникновения канала сквозного пробоя. Радиус этой зоны измеряется несколькими (2-4) миллиметрами. Точки внедрения канала сквозного пробоя менее всего располагаются по линии соединения электродов по кратчайшему расстоянию, зачастую расстояние между точками внедрения I больше межэлектродного расстояния I. Для гетерогенных пород отмечается избирательная приуроченность каналов пробоя к определенным минералам. [c.26]

В результате физико-химических процессов, возникающих при взаимодействии металла с омывающей его средой, может возникать процесс разрушения металла, который называют коррозией. Если коррозионный процесс сопровождается протеканием электрического тока, его называют электрохимической коррозией. Сущность электрохимической коррозии состоит в том, что при соприкосновении металла с электролитами создаются условия для возникновения на поверхности обратимых и необратимых электродов, разность потенциалов которых и обусловливает наличие коррозионного тока. Если процесс коррозии подчиняется законам химических гетерогенных реакций и при этом не возникает электрический ток, его называют химической коррозией. Для условий работы металла поверхностей нагрева при относительно высокой их температуре характерна электрохимическая коррозия. [c.444]

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]

Отношение /7/теор характеризует полноту электрохимического использования реагентов в токообразующей реакции и называется КПД элемента по току t) . Причина, вследствие которой т] < 1, обусловлена неэлектрохимическим разложением реагентов (например, в гетерогенной реакции), из-за каталитического воздействия электродов, вследствие непосредственной химической реакции между реагентами, обусловленными несовершенством сепарации последних, механическими потерями реагентов и т. п. Очевидно, что выражение для КПД топливного элемента может быть переписано в виде ц, = [c.573]

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]

Точное измерение истинного потенциала с элиминированием омического падения напряжения IR возможно только в том случае, если имеется гомогенный электрод, а не гетерогенный смешанный (см. рис. 2.6 и 2.7). При гетерогенных смешанных электродах даже и при свободной коррозии отдельные участки поверхности поляризуются током коррозионного элемента, который тоже приводит к омическому падению напряжения в среде. Поскольку на практике всегда встречаются как нормальный случай именно гетерогенные смешанные электроды, в особенности при протяженных объектах типа трубо- [c.88]

Б разделе 4.1 было показано, что в солесодержащей неподвижной воде образование гетерогенного смешанного электрода является естественным процессом, поскольку аноды и катоды стабилизированы в результате протекания вторичных реакций по уравнениям (4.4) и (4.5). Однородные слои покрытия могут образоваться только в воде, текущей с большой скоростью, или в средах, не содержащих солей. Такой случай наблюдается, например, в песчаных грунтах. В почти однородном грунте расположение анодов и катодов должно быть статистически распределенным. Однако обычно отдельные участки с самого начала могут стать катодами участки с прокатной окалиной, краской, маслом, края покрытия и хорошо аэрируемые места. Напротив, чистые (неокис-ленные) участки, особенно в местах с малым доступом воздуха, становятся предпочтительно анодами. В случае протяженных объектов, например трубопроводов, образование элемента (макроэлемента) часто [c.134]

Как отмечает П. В. Бриджмен, еще в 1888,г. ... было известно, что электродвижущая сила элемента зависит от состояния напряжения металла электродов . Вообще говоря, влияние гетерогенных механических воздействий на химические реакции (т. е. деформирование одного или нескольких исходных реагирующих веществ) человек использовал уже в глубокой древности, например при получении огня трением. Однако подлинное развитие как научное направление механохи только [c.5]

Рис. 64. Микроэлектрохимиче-ская -гетерогенность структуры армкО Железа (электроннолучевого переплава). Обозначения те же, что н на рис. 63. Перемещение электрода перпендикулярно оси образца

Оптимальным для выявления микроэлектрохимической гетерогенности феррито-перлитной структуры оказался электролит состава 0,0092-н. H2SO4 + О.ИУоНаОа + 0,00005% КаСгА-Микрокапилляр электрода сравнения (срез диаметром менее 1 мкм) заполняли 0,012-н. раствором серной кислоты. [c.179]

В качестве примера электрохимической гетерогенности сварного соединения на рис. 94 и 95 показано распределение локального электродного потенциала поперек сварного шва на поверхности пришовной зоны стали 1Х17Н2, сваренной встык электродом марки основного металла на минимальной и максимальной погонной энергии соответственно 1,76 кДж/см (420 кал/см) при движении электрода со скоростью 5 м/ч под током 90 А и 18,5 кДж/см (4400 кал/см) при 10 м/ч и 300 А. [c.220]

Для выяснения влияния материала покрытия сварочных электродов была исследована (совместно с А. С. Мацкевич) электрохимическая гетерогенность сварных соединений стали 20, выполненных электродами марки УОНИ 13/45 и АНО-7 (с фтор исто-кальциевым покрытием) и МР-3 и АНО-4 (с-рутиловым покрытием). [c.223]

Рис. 70. Микроэлектрохнмическая гетерогенность структуры Армко-железа а, б — электроннолучевой переплав в — обычная выплавка Дф — потенциал микроэлектрода относительно условного нуля отсчета х — расстояние вдоль направления перемещения микроэлектрода вдоль оси образца вертикальные линии на оси абсцисс — границы зерен, заштрихованные участки — видимое потемнение зерен в поле микроскопа пунктирные линии — ми кроэлектрохимпческая гетерогенность в пределах одного зерна. На поз. б — перемещение электрода перпендикулярно оси образца

Как следует из приведенных данных, в процессе эксплуатации в результате действия нагрузок происходило увеличение разности потенциалов между швом и основным металлом, что согласовывалось с лабораторными результатами исследований. Однако у сварных соединений, выполненных электродами марки УОНИ-13/55, происходило разблагороживание шва, которое сопровождалось усилением его растворения. У сварных соединений, выполненных электродами марки МР-3, небольшое увеличение разности потенциалов вызывало некоторое увеличение общей потери массы, распределенной, однако, на большую площадь основного металла. В таких условиях шов этого сварного соединения был защищен. Такое изменение поведения во времени сварных соединений, выполненных электродами с рутиловым покрытием, может быть объяснено положительным влиянием рутила на структуру металла шва в связи с переходом ее в более равновесное состояние. При этом эксплуатационные нагрузки не вызывали упрочнения металла, не имеющего в твердом растворе кремния. У сварных соединений, выполненных электродами марки УОНИ-13/55, наоборот, происходило преимущественное локальное упрочнение металла шва и разблагороживание потенциала. У всех сварных соединений после термообработки гетерогенность практически выравнивалась и мало изменялась во времени. [c.243]

Современная теория электрохимической коррозии металлов основывается на том, что не только чистый металл, но и металл с заведомо гетерогенной поверхностью корродирует в электро-ште как единый электрод согласно закономерностям электрохимической кинетики. На его поверхности одновременно и независимо друг от друга протекают анодная и катодная реакции, в совокупности составляющие процесс коррозии. В то же время роль электрохимической гетерогенности процесса электрохимической коррозии велика, хотя в ряде сл> чаев повышение гетерогенности приводит не к увеличению скорости коррозии, а, наоборот, к ее снижению. Качественно и количественно роль гетерогенности проявляется в кинётгмеских Характеристиках анодной и катодаой реакций. При коррозии технических сплавов, для которых характерен высокий уровень электрохимической гетерогенности поверхности, возможно неравномерное распределение скорости анодного процесса на поверхности сплава, обусловливающее преимущественное растворение отдельных фаз, что приводит к локализации коррозии [25, 27]. [c.29]

Выявлено распределение физико-механических свойств (микротвердость) и связанных с ними электрохимических свойств в сварных соединениях, полученных сварочными электродами производства РФ и КНР на сталях 10, 20 и 17Г1С, свидетельствующие о существенной гетерогенности контролируемых показателей по их зонам. [c.22]

Остановимся прежде всего на лабораторных исследованиях. Результаты проведенных различными авторами импедансньсх измерений [И, 12] свидетельствуют, что на равновесном угольном электроде имеют место импедансы перехода, диффузии и гетерогенной химической реакции. Анализ частотных зависимостей фарадеевского импеданса (рис. 4.7) показывает, что скорость процесса определяют вторая и третья стадии [13, 14]. Перенапряжение перехода мало и существенной роли не играет. Замедленность распада С О общепризнана. Медленный распад приводит к определенной степени покрытия угольного [c.109]

Эта величина сушественно ниже яувствительности других рассмотренных выше сред, ко она получена без какого-либо усиления, в то время как большинство многослойных структур имеет фотопроводниковый слой, фактически играющий роль усилителя. Такой слой может быть состыкован и с гетерогенной средой В этом случае он, например,. может заключаться между прозрачными электродами, один из которых граничит с магнитной средой к электродам присоединен источник напряжения. При протекания тока по освещенному участку фотопроводиика в нем выделяется джоулево тепло, которое можно использовать для локального нагрева слоя, причем это тепло намного превосходит выделяемое прн непосредственном поглощении излучении. Расче показывает, что возможно достижение чувствительности среды к экспонирующему излучению по. рядка 10 .. 10- Дж/см2 Можно предложить и другие способы усиления. [c.208]

При анодно11 поляризации, очевидно, также в зависи.мости от заданного анодного потенциала, устанавливаемого потен-иностатическим способом,. мы получили различные токи в соответствии с поляр] -зацпоиными анодными кривыми каждого электрода, каждой структурной состап-ляющей п каждого физически неоднородного участка металла (см. фиг. 1). Понятно, что характер этих кривых будет зависеть не только от структуры гетерогенного сплава, ио н ог природы раствора. [c.47]

Тем не менее кристалл нельзя считать электродом, если заряды, появляющиеся на его поверхности в результате ухода растворившихся ионов, жестко связаны с остающимися ионами противоположного знака и неспособны перераспределяться по поверхности. Каждый такой элементарный заряд локализуется на соответствующем уступе растворяющейся кристаллической решетки, полностью удаляется вместе (и только вместе) с несущ им его ионом и (возобновляется при удалении очередного противоиона. Он не может быть передан другим частицам решетки, и во все время его существования его энергия сохраняется в своей исходной локализованной форме, как часть. энергии индивидуальной разорванной, химической связи. Процеос не имеет никаких признаков окислительно-восстановительной реакции и по природе своей представляет просто по<следовательную электролитическую диссоциацию связей решетки. Считать такую диссоциацию электрохимическим процессом только на том ооновании, что она происходит на твердой поверхности, значило бы отнести к тому же разряду и огромное количество каталитических, пол1имеризационных и других гетерогенных процессов, которые по целому ряду прочих признаков с влектр Охимическими не смешиваются. [c.6]

Установлено [4], что восстановление перекиси водорода на поверхности никелевого электрода протекает с большим пере-№ напряжением. Это, но-видимому, обусловлено торможением стадии десорбции радикалов ОНддс, прочно связанных с поверхностью никеля. Рассматривая гетерогенное разложение перекиси водорода как результат электрохимических реакций ее окисления и восстановления, протекаюш,их на поверхности металла, поляризованного раствором, авторы объяснили каталитическую инертность никеля высоким перенапряжением реакции восстановления перекиси на его поверхности. [c.117]

Для определения природы гетерогенного разложения перекиси водорода на поверхности сплавов были сопоставлены значения плотности тока обмена электродных реакций о со скоростью саморазложения перекиси на поверхности металла в отсутствие поляризации Угет- Как и в работе [4], плотность тока обмена определялась в точке пересечения прямолинейных участков кривых ф — gi при их экстраполяции до стационарного потенциала (рис. 5, а). Такое определение правомерно только для электродов, на которых окисление и восстановление перекиси водорода при стационарном потенциале — единственные или преимущественные процессы. Это предполагается (с известным приближением) для пассивирующихся сплавов исследуемой системы с содержанием не более 70 ат. % меди. Поэтому данные, приведенные ниже для сплава, содержащего 87 ат.% меди, следует рассматривать как сугубо ориентировочные. [c.121]

В электродах с гетерогенными мембранами активное вещество закреплено в матрице — связующем материале, который должен быть инертным и обладать хорошей адгезией к диспергированным активным частицам. В качестве связующего вещества находят применение парафин, коллодий, полистирол, полиэтилен и др. Наибольшее распространение из электродов с гетерогенными мембранами получили электроды с осадочными мембранами, для изготовления которых применяются труднорастворимые соли металлов и некоторых хелатных соединений (например, оксалат кальция, стеар-т кальция, сульфат бария и некоторые другие вещества). [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...