Тафеля потенциал

Танкеры 191, 193, 365—370 Тантал 79, 80, 198, 204, 210, 399 Тафеля потенциал 103, 376 [c.495]

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]

Вблизи равновесного потенциала приведенная форма уравнения Тафеля справедлива только при определении j, данном в примечании на стр. 55. Это уравнение остается справедливым и при потенциалах, превышающих равновесный, причем /Верхняя граница области применимости уравнения Тафеля связана с нарушением условия (1 — ///пр) 1. — Примеч. ред. [c.57]

Измерение снижения потенциала после отключения защитного тока Защитный ток следует определять по точке излома прямой Тафеля путем пробного включения станции катодной защиты [c.101]

При этом для коррозии с кислородной деполяризацией справедливо соотношение /о>0к, так что для этой реакции в области потенциалов, представляющей интерес, имеется некоторый предельный ток, который и соответствует скорости коррозии при стационарном потенциале и защитному току. Для выделения водорода соотношение получается обратным /о< СОк. Эта реакция идет только при более отрицательных потенциалах, чем защитный потенциал, и следует прямой Тафеля, ход которой при логарифмическом изображении кривой I(U) характеризуется заметным отклонением при переходе от предельного диффузионного тока кислорода к выделению водорода. Поляризация на этом участке кривой в таком случае показывает, что защитный ток больше предельного диффузионного тока кислорода и, следовательно, согласно неравенству (2.40), обеспечивается катодная защита. [c.103]

Описанные измерения разности напряжений AU в трубе отнимают много времени и обходятся очень дорого. Поэтому делают попытки получить данные, необходимые для проектирования систем катодной защиты, также и при помощи более простых измерений. Весьма полезным при ЭТОМ может быть измерение потенциала Тафеля. Имеется ввиду потенциал, при котором наблюдается излом на кривой i/aus(lg/) см. критерий 4 в разделе 3.3.3.1, Эта точка приблизительно соответствует переходу в прямую Тафеля для выделения водорода из воды по реакции (2.19). В этом месте надежно достигается защитный потенциал. Нередко принимается допущение [8]. что найденный таким путем защитный ток обеспечивает защиту обсадной трубы на всей ее длине. Однако ввиду наличия довольно сложных проблем с распределением защитного тока, связанных с различием удельных электросопротивлений грунта на отдельных участках, все же рекомендуется проверка [c.375]

Активационное перенапряжение. Это перенапряжение вызвано тем, что для протекания реакции на электроде необходима энергия активации, которая меняется по величине в зависимости от рассматриваемой системы. При некоторых реакциях на электроде требуется небольшое количество энергии активации. Это относится к системам, используемым в качестве электродов сравнения (например, Ag(H,o)/Ag, Hg (H,o)/Hg, u(H,o)/ u), для которых важно, чтобы при протекании небольшого тока потенциал электрода оставался почти постоянным. Такие системы называют обратимыми. Идеальный обратимый электрод не должен поляризоваться даже при очень высокой скорости реакции, что невозможно. Электроды сравнения, применяемые на практике, приближаются к идеальным при условии, если ток невысок. Существуют необратимые электроды. Например, Ni в растворе Ni(H o) значительно поляризуется даже тогда, когда анодный и катодный ток незначителен. Отношение между перенапряжением активации и плотностью тока дано по известному уравнению Тафеля [c.24]

В широком интервале плотностей тока скорость реакции выделения Н2 описывается уравнением Тафеля. При плотностях тока меньших, чем А/см , зависимость изменения потенциала от плотности тока является линейной. [c.89]

В процессе растворения металла на его поверхности одновременно протекают две электродные реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. При достаточно длительном контакте металла с агрессивной средой коррозионный процесс стабилизируется и наступает так называемое стационарное состояние, характеризующееся равенством скоростей анодной и катодной реакций (/а = /к) и соответствующим значением потенциала кор. называемым стационарным или коррозионным потенциалом. Из условия стационарности следует, что для замедления скорости растворения металла достаточно снизить скорость хотя бы одной из электродных реакций. Основной характеристикой скорости анодного и катодного процесса являются их поляризационные кривые — зависимости анодной /з и катодной /к плотностей тока от потенциала Е. На рис. 5.1 приведена обобщенная потенциостатическая анодная поляризационная кривая. Кривые такого рода более подробно описаны в работах 14, 5, 6, 7]. Область АВ называется областью активного растворения. Вначале скорость растворения металла экспоненциально увеличивается с увеличением потенциала по уравнению Тафеля. В переходной области ВС происходит пассивация металла, приводящая к резкому замедлению коррозии. Потенциал максимума тока называется критическим потенциалом пассивации Е р, а соответствующая ему величина — критической плотностью тока пассивации /кр. Область D, характеризующаяся малыми скоростями коррозии (обычно 10- 4-10 А/см ), практически независимыми от потенциала, называется областью устойчивого пассивного состояния или пассивной областью. Пассивное состояние обусловлено образованием на поверхности металла тонких защитных пленок оксид- [c.254]

Это — уравнение Тафеля, а 6д— константа Тафеля для анод ной реакции. Известно также уравнение Тафеля для реакции катодного осаждения, связывающее изменение потенциала в направлении [c.66]

Уравнение Тафеля выводится с учетом процессов активации, управляющих растворением чистого металла. При точном выдерживании условий эксперимента константа Тафеля Ь может быть определена по величине наклона прямолинейного участка экспериментальной поляризационной кривой, а плотность тока обмена to — экстраполированием прямой линии до — О, что соответствует величине стандартного электродного потенциала металла. Если для определения констант Тафеля и получения сопутствующей информации используются экспериментальные данные, то необходимо обеспечить отсутствие посторонних факторов, способных исказить результаты. Это весьма сложная задача. Имеются два основных фактора, препятствующие экспериментальному определению наклона Тафеля, а именно концентрационная и омическая поляризации. Рассмотрим их ниже. [c.78]

Если нанести на график зависимость измеряемой плотности тока от потенциала, то получится кривая, приведенная на рис. IV,И. В области потенциалов А происходит восстановление О2 и окисление металла. Поэтому кривая идет круто вверх и участок характеризуется малой поляризуемостью. В области В происходит восстановление О 2 (на предельном токе др д) и Н , совместно с окислением металла. Область С отвечает только восстановлению О2 и Н" -Но так как катодная кривая в этой области получена суммированием пред по кислороду И н+, ТО поляризуемость электрода (наклон кривой) определяется коэффициентом Ь в уравнении Тафеля для восстановления водорода. [c.151]

Если пред > к, то последний член выражения (IV,55) превращается в нуль и мы имеем уравнение Тафеля, справедливое для чисто электрохимической кинетики, когда настолько мало, что концентрация реагирующих частиц в приэлектродном слое такова же, как в объеме раствора. Если же = пред то Афк = —Если 0 то имеет место концентрационная поляризация и равновесный потенциал смещается от равновесного исходного. Как известно, для кислорода [c.162]

Реакция выделения водорода по второй схеме протекает при больших скоростях и соответственно более высоких значениях катодного потенциала. Вследствие большой концентрации воды в растворе предельный ток весьма велик, и процесс описывается уравнением Тафеля в очень широком диапазоне катодных плотностей тока. [c.35]

Из приведенных данных следует, что прежде всего должно происходить восстановление шестивалентного иона хрома до трехвалентного состояния, а затем ионов водорода и ионов хрома до металлического состояния Несмотря на положительное значение потенциала восстановления хромат-ионов до трехвалентного состояния, если поляризовать хромовый электрод в растворе хромовой кислоты, на катоде происходит в основном разряд ионов водорода. При этом потенциал восстановления линейно меняется в зависимости от логарифма плотности тока (рис. 104), согласно уравнению Тафеля [c.159]

Переходные металлы III—V групп, молибден и вольфрам не выделяются на катоде из водных растворов из-за электроотрицательного равновесного потенциала, низкого перенапряжения при выделении на них водорода и высокой энергии активации разряда этих металлов. На рис. 10 представлена зависимость величин о из уравнения Тафеля для перенапряжения водорода от атомного номера элемента. Величины а приведены из литературных данных или рассчитаны по значениям коэффициентов сжимаемости и теплот плавления металлов. Приведенные на рис. 10 данные, полученные расчетным путем, не могут претендовать на высокую точность, но могут быть использованы для сравнения, так как имеется хорошее совпадение между известными экспериментальными точками и расчетными данными. Из рис. 10 следует, что на металлах переходных групп водород выделяется с меньшим перенапряжением, чем на остальных металлах. Можно полагать, что разряд переходных металлов должен протекать с высоким перенапряжением, так как обычно ряд перенапряжения водорода и металлов обратны. [c.77]

Рис. 64. Графический способ определения потенциала коррозии и плотности тока коррозии путем экстраполяции логарифмических кривых Тафеля

Рис. 64. <a href="/info/431249">Графический способ определения</a> <a href="/info/6754">потенциала коррозии</a> и <a href="/info/130915">плотности тока коррозии</a> путем экстраполяции <a href="/info/354108">логарифмических кривых</a> Тафеля

Равновесный потенциал реакции кислородной деполяризации, как и водородной, зависит от кислотности [см. рис. 9, уравнение (20)]. Перенапряжение реакции разряда молекул кислорода возрастает при увеличении плотности протекающего тока. Уравнение, характеризующее эту зависимость, аналогично уравнению Тафеля. Таким образом, что касается термодинамики и кинетики разряда, то здесь наблюдается наличие общих закономерностей для обеих катодных реакций. [c.47]

Поляризационные кривые при замедленности стадии химической реакции диссоциации аналогичны кривым, характерным для замедленной стадии диффузии (см. рис. 1.2). На кривых, построенных в полулогарифмических координатах, в катодном процессе наблюдается предельный ток, который носит название предельного тока химической реакции. Зависимость логарифма скорости анодного процесса от перенапряжения (или потенциала электрода) линейна и описывается уравнением, аналогичным уравнению Тафеля. Для замедленной гетерогенной химической реакции уравнение имеет вид [c.24]

Как следует пз уравнения Тафеля, при коррозионных процессах, протекающих с водородной деполяризацией, изменение потенциала катода имеет логарифмическую зависимость от плотности тока, так как перенапряжение водорода повышается пропорционально логарифму плотности тока. Эта зависимость применима в широком диапазоне плотностей тока, за исключением очень малых плотностей тока (так как при / = О перенапряжение, согласно уравнению, должно было бы равняться бесконечности). При плотностях тока меньше чем 10 а/см зависимость смещения потенциала от плотности тока становится линейной. На фиг. 15 приведены потенциалы выделения водорода (в полулогарифмических координатах) для различных технических металлов при достаточно больших плотностях тока. [c.38]

Присутствие в воде хлоридов, йодидов, бромидов, сульфатов и нитратов пе влияет сколько-нибудь заметно на кинетику катодного процесса алюминия. В растворах галогенов на катодной поляризационной кривой при низких плотностях тока имеется горизонтальный участок, который, однако, не связа со специфическим действием галогенов на катодный процесс, а обусловлен значительной величиной тока саморастворения. Заметим, что в исследованных растворах галогенов при стационарном потенциале алюминий находится в активном состоянии. В 2-н. растворе серной кислоты, а также при добавлении в эту среду 26 г/.г нитрата и 30% раствора перекиси водорода зависимость скорости катодного процесса от потенциала описывается уравнением Тафеля. Величина Ь равна при этом 0,135. [c.14]

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]

Для определения потенциала Тафеля измеряют потенциал выключения у устья скважины по мере увеличения подводимого тока. Как видно из рис. 19,5, потенциал Тафеля получается по точке пересечения двух прямых в иолулогарифмической системе координат [8]. [c.376]

Дф = (RTI nF) In — (RTI nF) In с + (RTI nF) In i, где A

смещение потенциала от равновесного — константа скорости катодной реакции Р 0,5 — коэффициент переноса п — валентность с — концентрация окислителя i — сила катодного тока (скорость). Для практических случаев более удобно пользоваться эмпирическим уравнением Тафеля 9=a+61gi, где о и Ь — постоянные. Уравнение Тафеля в координатах Дф — Igj дает прямую линию. Величина а отражает природу металла. [c.17]

В такой форме последнее уравнение впервые было получено эмпирическим путем Тафелем при. изучении кинетики разряда водородных ионов. Схематически обе поляризационные кривые показаны на рис. 14. Кривые (1) и (2) выражают зависимость скорости ионизации или соответственно скорости разряд-анионов металла от потенциала. Кривая (3) является результирующей поляризационной кривой. Она получена посредством суммирования ординат кривых (1) и (2). Последние часто называют парциальными кривыми процессов ионизации металла и разряда нонов металла из раствора. [c.54]

Обобщенная анодная потен-циостатическая кривая зависимости логарифма плотности тока от потенциала для пассивируемого металла показана на рис. 1.1. Участок АВ на кривой соответствует области активного растворения, для которой характерна тафелев-ская зависимость скорости растворения от потенциала. В активной области и в области более отрицательных потенциалов при определенных условиях имеется область аномального растворения (Я5), где скорость растворения lap не зависит или мало зависит от потенциала [13]. [c.10]

Анодная кривая сплава Т1 — 0,2% Рс1 в условиях щели при ЮО С характеризуется очень широкой областью пассивного состояния, а потенциал начала развития щелевой коррозии сдвинут в положительную сторону по сравнению с критическим потенциалом для Т1 в щели на 1,35 В. В то же время анодные кривые Т1 и сплава Т1 — 0,2% Рй в. объеме раствора птличаются незначительно как по величине тока, так и по значениям критических потенциалов, хотя критический потенциал Т1 — 0,2% Рй все же положительнее. Эти результаты свидетельствуют о том, что меха-шизм защитного действия легированного титана сводится к накоплению палладия в условиях ограниченного объема раствора в щели и к снижению перенапряжения катодного выделения водорода. Действительно, коэффшщент в уравнения Тафеля составляет для сплава Т1 — 0,2% Рй 0,15 В, а для титана — 0,4 В, д. е. более чем в 2 раза больше. [c.51]

В ходе контактного обмена компромиссный потенциал электрода- смещается в положительную сторону, что вызывает снижение скорости выделения водорода (уравнение (13)), т. е. величин im и Н2- Однако общее количество ввделившегося водорода зависит не только от скоростей реакций на каждом из металлов, но и от их площадей. В зависимости от соотношения постоянных Тафеля для Mi и Ма возможны три частных случая. [c.121]

На рис. 111,1 и 111,2 имеется область аЪ, которая характеризуется линейной зависимостью между потенциалом ф (или анодным перенапряжением +Аф) и логарифмом тока, удовлетворяющей уравнению Тафеля. Рассмотрим кинетику анодного растворения металлов в этой области, обычно называемой областью активного растворения. Изменение потенциала электрода в положительную от равновесного сторону может быть вызвано либо действием окислителя (гл. V), либо поляризацией за счет внешней э. д. с. Как показали исследования [1] и [2], оба способа поляризации приводят к одинаковой скорости растворения металла если достигнуто одинаковое значение потенциала. Экспериментально удобнее вести изучение, используя внешнюю э. д. с. как причину, вызывающую сдвиг потенциала в положительную сторону. При этом с одинаковым успехом может быть использован гальвано- или потенциостатиче-ский метод. . [c.97]

При ф я —0,17 в (точка Е на рис. 7, б) на поверхности металлического молибдена в 1 н. КОН появляется желтоватая пленка, которая с ростом потенциала утолщается и темнеет. Начиная с этой точки, кривая перестает подчиняться уравнению Тафеля. Появление пленки в этот момент совпадает с началом горизонтального участка на кривой для низшдх окислов (кривая 1 на рис. 7, а), что можно объяснить образованием слоя высших окислов, состоящих преимущественно нз р -фазы, как наиболее химически стабильной в щелочных средах. Дальнейший ход кривой для б- и у-фаз при ф > 0,15 в легко объяснить, сопоставив ее с анодными кривыми для высших окислов молибдена в 1 н. КОН (см. кривые 2, 3, 4 на рис. 7, а). Очевидно, увеличение силы тока на кривой 1 при ф 0,1 в СВЯЗЭНО с началом анодного окисления образовавшихся высших окислов, о чем говорят кривые, снятые для р-, Р - и (а -Ь Р )-фаз. Торможение [c.16]

При погружении кобальта в раствор происходит его растворение с превращением в двухвалентные ионы по реакции 1 (табл. 2). Зависимость скорости растворения от потенциала, как видно из рис. 2, до значения ф прямолинейна и подчиняется уравнению Тафеля. При ф1 начинается отклонение поляризационной кривой от прямолинейной зависимости, и скорость растворения кобальта начинает замедляться. По-видимому, при ф1 начинается другой анодный процесс. Из данных табл. 2 видно, что ближе всего к потенциалу фх значение потенциала образования С03О4 по реакции 2 (табл. 2). [c.31]

Логарифмическая зависимость поляризации электрода от плотности тока (уравнение Тафеля) имеет следствием весьма незначительное изменение потенциала при достаточно больщом изменении скорости процесса. Например, увеличение плотности тока в 100 раз при соблюдении указанной зависимости может вызвать прирост величины потенциала электрода всего на 100—200 мВ. Поскольку в рассматриваемом случае анодного растворения на электроде происходит только одна реакция (переход катионов в раствор), выход по току для нее близок к единице. [c.26]

Если пассивная пленка обладает достаточно хорошей электронной проводимостью, потенциал металла не может стать намного выше потенциала выделения кислорода, так как данный процесс подчиняется логарифмической зависимости Тафеля. Однако при низкой электронной проводимости пленки и соответственно при малых токах растворения и газовыделении толщина пленки должна последовательно возрастать с повышением потенциала, доходя в случае ЭХО легкопассивирующихся металлов (например, МЬ, V, Т1, Та) в электролитах, не содержащих активирующих анионов, до тысяч и десятков тысяч ангстрем [214]. Потенциал металла при этом может составлять десятки вольт. [c.33]

Как видно из рисунка, полученные кривыеф — lg хорошо подчиняются уравнению Тафеля. Катодные и анодные тафелевские прямые пересекаются при потенциалах, близких к равновесным При увеличении концентрации НС1 в растворе от 3,5 до 7 Л/ кривые смеш аются в область более электроотрицательных значений потенциалов. Однако перенапряжение выделения сурьмы практически остается постоянным, так как это смещение обусловлено соответствующим изменением равновесного потенциала сурьмы [23]. [c.72]

Серебро в pa tBope щелочи представляет хороший пример фазовой пассивности, т. е. пассивации за счет образования фазовых окислов. Рассмотрим природу фазовой пассивности, исходя из результатов измерения фэп. Из рис. 3 можно видеть, что при достижении потенциала 0,14 в, отвечающего началу пассивации (т. е потенциала, при котором становится заметным отклонение от зависимости Тафеля), положительная фэп уменьшается. Согласно уравнению (10), это означает, что торможение процесса окисления серебра до AgjO связано с переходом закиси серебра к состоянию стехиометрического равновесия в результате либо уменьшения концентрации катионных вакансий, либо увеличения концентрации анионных. При этом уменьшается концентрация электронных дырок в окисле по уравнению (11) в первом случае или благодаря эффекту акцепторно-донорной компенсации окисла — во втором. Резкий переход в пассивное состояние наблюдается вблизи потенциала инверсии (0,18—0,2 в). Последующее пассивное состояние, которому отвечают малые значения фэп (окисел находится в состоянии акцепторно-донорной компенсации), сохраняется до равновесного потенциала системы AgaO/AgO (0,35 в), когда начинается формирование AgO. При этом, как уже говорилось выше, наблюдается самопроизвольный рост отрицательной фэп. Сопротивление, измеренное на переменном токе, возрастало на участке пассивации и уменьшалось по достижении потенциала 0,35 в. [c.45]

Из теории электродных потенциалов корродирующих металлов, развитой А. Н. Фрумкиным, следует, что скорость электрохимической коррозии i корр ) определяется в стационарных условиях скоростями сопряженных катодных и анодных реакций. При этом зависимость между потенциалом и скоростью электрохимической реакции, выражаемой обычно через плотность тока, может быть представлена известным уравнением Тафеля, что справедливо для случая, когда контролирующей стадией процесса является присоединение электрона к молекуле кислорода или нону водорода, а также переход иона металла в раствор. (Явления, сопровождающиеся концентрационной поляризацией и образованием гидроокис-нокарбонатных пленок, рассматриваются иже). Выразим зависимость потенциала для катодного и анодного процессов в виде функции плотности тока, не расшифровывая пока возможной реакции и объединяя константы [c.22]

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ — вид поляризации лект-рохимической, при к-рой изменение потенциала электрода связано с характером протекания электрохимич. реакции на его поверхности. 13еличина П. — смещение потенциала электрода от его равновесного значения, достигающая 1,5 в, характеризует стенень необратимости электрохимич. реакции и зависит от природы реакции, плотности тока, темп-ры, природы и состава раствора и др. Зависимость П. т] от плотности тока г выражается ф-лой Тафеля т) = а -Ь b gi, где а — константа, определяющая П. при I = 1 а/см , зависит от природы электрода и состояния его поверхности, состава раствора и темп-ры Ь = 0,09—0,14 в, от природы металла зависит мало. [c.608]

Потенциал алюминия связан со скоростью катодного процесса при плотности тока выше 5 мка/см уравнением Тафели с наклоном 0,12. При pH = 6—8 чистый алюминий пассивируется в буферных средах, содержащих серную, азотную, уксусную, И1авелевую и фосфорную кислоты [87]. Во всех этих средах присутствие более 0,01- И. хлористого натрия активирует алюминий. [c.46]

Фишер и Хейлинг, выделяя водород путем катодной поляризации внешней поверхности железного цилиндра в виде стакана, нашли, что потенциал на внутренней поверхности (где не было катодного тока) снижался вследствие диффузии водорода через металл потенциал обеих поверхностей находился в прямолинейной зависимости от логарифма плотности тока в соответствии с уравнением Тафеля 110]. [c.365]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...