Электрохимические реакции

Принятые в уравнении (13) знаки отвечают условию самопроизвольного протекания процесса при Уравнение электрохимической реакции должно отвечать условию, что при работе элемента анионы внутри него перемещаются справа налево, а электроны во внешней цепи — слева направо. Поэтому > i> О тогда, когда цепь записана таким образом, что положителен правый электрод например [c.20]

По Вагнеру, металл или сплав можно назвать пассивным, когда количество, по крайней мере, одного компонента, расходуемое в химической или электрохимической реакции за одно и то же время, значительно меньше при его более сильном сродстве к кислороду, чем при более слабом. [c.132]

Этот тип коррозии наиболее распространен. Он имеет место при взаимодействии металлов с жидкими электролитами (водой, водными растворами солей, кислот и щелочей, расплавленными солями и щелочами) и является гетерогенной электрохимической реакцией электролитов с металлами. Однако в принципе не исключена возможность и химической коррозии металлов в электролитах, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента (молекул или ионов) электролита происходят в одном акте, скорость которого не зависит от величины электродного потенциала металла, с образованием соединений и их последующим растворением. [c.148]

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]

Схема компенсационной установки для измерения емкости двойного электрического слоя изображена на рис. 117. Метод состоит в сообщении поверхности металла и раствору некоторых малых количеств электричества AQ и —AQ и вычислении изменения потенциала электрода АУ и емкости. Чтобы электричество не тратилось на электрохимические реакции, при работе используется переменный ток высокой частоты. [c.166]

Электрохимический механизм в виде протекающей с участием свободных электронов электрохимической реакции, при которой ионизация атомов металла [см. уравнение (271)] и восстановление окислительного компонента коррозионной среды [см. уравнение (326) ] проходят не в одном акте и их скорости зависят от величины электродного потенциала металла, имеет место в подавляющем большинстве случаев коррозии металлов в электролитах и является, таким образом преобладающим. [c.181]

В теории необратимых электродных потенциалов металлов А. Н. Фрумкина (см. с. 176), в которой сформулирован электрохимический механизм саморастворения (коррозии) металлов в электролитах, рассматривалось растворение металла с однородной (гомогенной) поверхностью, т. е. предполагалось, что скорость протекающих на поверхности электрохимических реакций одинакова на всех участках и что все точки поверхности обладают одним и тем же значением потенциала (т. е. что поверхность является строго эквипотенциальной). Автор этой теории считает, что такое допущение вполне законно для жидкого металла, например для поверхности ртути или амальгамного электрода, которая может служить образцом однород-. ной поверхности. Относительно [c.185]

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]

Наибольший (предельный) диффузионный ток наблюдается, когда с О (например, когда каждый приближающийся к электроду ион немедленно вступает в электрохимическую реакцию) [c.207]

Характер влияния температуры на скорость электрохимических проц-ессов определяется температурной зависимостью константы скорости электрохимической реакции [при кинетическом контроле процесса — см. уравнения (370) и (371)1 или коэффициента диффузии [при диффузионном контроле процесса — см. уравнения (417) и (418)1, которая выражается одним и тем же экспоненциальным законом (242). [c.353]

К электрохимической коррозии, являющейся гетерогенной электрохимической реакцией, относятся коррозионные процессы, протекающие в водных растворах электролитов, влажных газах, расплавленных солях и щелочах. При электрохимической коррозии процесс растворения металла сопровождается появлением электрического тока, т. е. упорядоченным передвижением электронов и ионов от одного участка металла к другому. При этом электрический ток возникает вследствие протекания процесса коррозии металла, а не за счет его подвода от внешнего источника. [c.6]

Как ранее указывалось, коррозионный процесс, возникающий в результате взаимодействия поверхности металла с водными растворами электролитов, влажными газовыми средами или расплавами солей и щелочей, является гетерогенной электрохимической реакцией и, в зависимости от характера внешней среды, протекает различно. [c.14]

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]

Коррозионный процесс вследствие, электрохимических реакций, протекающих раздельно на анодных и катодных участках, сопровождается перемещением электронов от анодных к катодным участкам и ионов в растворе, т. е. протеканием электрического тока. Количество электричества, перетекающего за определенное время от анодных к катодным участкам, эквивалентно скорости коррозии. [c.58]

Коррозия — разрушение металлов в результате химической или электрохимической реакции. Разрушение (порча), происходящее по физическим причинам, не называется коррозией и известно как эрозия, истирание или износ. В некоторых случаях химическое воздействие сопровождается физическим разрушением и называется коррозионной эрозией, коррозионным износом или фреттинг-коррозией. Это определение не распространяется на неметаллические материалы. Пластмассы могут набухать или трескаться, дерево — расслаиваться или гнить, гранит может крошиться, а портландцемент — выщелачиваться, но термин коррозия относится только к химическому воздействию на металлы. [c.16]

Принцип действия топливного элемента. Топливный элемент является химическим генератором электрической энергии (называемым электрохимическим генератором), в котором внутренняя или химическая энергия подаваемых в элемент активных (т. е. реакционно-способных) веществ в результате электрохимических реакций окисления вещества, служащего топливом, и восстановления вещества, являющегося окислителем, преобразуется в электрическую энергию. [c.594]

Топливный элемент был изобретен еще в 1842 г. принцип действия и устройство его следующие (рис. 19.1). В сосуде с электролитом находятся два электрода — анод и катод. К поверхности анода непрерывно подводится восстановитель, а к поверхности катода — окислитель. Электрод, контактирующий с восстановителем, принимает более отрицательный потенциал по сравнению с электродом, находящимся в контакте с окислителем. При замыкании внешней цепи по ней течет электрический ток, а на границах электрод— электролит происходят электрохимические реакции, приводящие к передаче электронов от электрода к электролиту или обратно. В электролите электрический ток возникает вследствие перемещения ионов от одного электрода к другому. [c.594]

Внутренняя, или, как говорят еще, химическая энергия подаваемых в элемент активных (т. е. реакционно-способных) веществ в результате электрохимических реакций (главным образом окисления) преобразуется в электрическую энергию (рис. 8.50). По механизму преобразования энергии топливный элемент подобен гальваническому элементу. Различие состоит в том, что в гальваническом элементе весь запас активных материалов заключен в электродах. Поэтому время их действия ограничено массой и количеством электролита, тогда как в топливном элементе расходуемые активные материалы непрерывно восполняются в результате подвода извне. Другое отличие заключается в природе активных материалов если в гальванических элементах применяются только твердые вещества (металлы и их окислы), то в топливных элементах используются жидкие и газообразные активные вещества. [c.569]

Блуждающие токи, протекая в земле и встречая на своём пути подземные металлические сооружения, сопротивление которых намного меньше земли (трубопровод, кабель и др.), натекают на них. Ток будет течь по металлическому сооружению до тех пор, пока не встретит благоприятных условий для возвращения на минусовую шину тяговой подстанции (чаще всего в местах повреждения изоляции трубопроводов). Блуждающие токи могут иметь радиус действия до нескольких десятков километров в сторону от токонесущих сооружений. В местах входа блуждающих токов в трубопровод и выхода из него в землю протекают электрохимические реакции. В зоне входа в него происходит катодный процесс, который приводит к подщелачиванию грунта, [c.23]

Уменьшение коррозии при введении ингибиторов может произойти вследствие торможения анодного процесса ионизации металла (анодные ингибиторы), катодного процесса деполяризации (катодные ингибиторы), обоих процессов одновременно (смешанные анодно-катодные ингибиторы) и увеличения омического сопротивления системы при образовании на металлической поверхности сорбционной пленки, обладающей пониженной электропроводностью. Таким образом, тормозящее действие ингибиторов коррозии обусловлено воздействием их на кинетику электрохимических реакций, лежащих в основе процессов электрохимической коррозии. [c.65]

В зависимости от природы вводимых компонентов механизм защитного действия неметаллических покрытий связывают с влиянием их на протекание электрохимических реакций с пассивирующим действием на покрываемый металл, обеспечением за счет вводимых компонентов катодной защиты, образованием труднорастворимых продуктов коррозии, которые снижают скорость диффузии агрессивного агента к металлу. [c.129]

Основываясь на том, что,изменяя скорость коррозионного процесса, ингибиторы должны влиять на кинетику электрохимических реакций, У.Р. Эванс классифицировал все ингибиторы на анодные, катодные и смешанные, имея в виду, что первые замедляют анодную реакцию, вторые — катодную, а третьи — обе реакции одновременно. Такое деление ингибиторов часто применяют к неорганическим соединениям в водных средах. [c.141]

Влияние органических ингибиторов коррозии на кинетику электрохимического растворения металла возможно лишь в условиях адсорбции этих веществ на корродирующей поверхности. В зависимости от степени заполнения частицами ингибитора поверхности металла, подвергающейся коррозии, изменяется строение двойного слоя, а следовательно, и кинетика электрохимических реакций, т.е. может тормозиться стадия разряда или диффузии реагирующих частиц либо предшествующая разряду стадия проникновения этих частиц через адсорбированный слой молекул ингибиторов. В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда , т.е. потенциал металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциалах вблизи потенциала нулевого заряда металл обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества и хуже всего смачивается растворителем. [c.143]

Изменяя скорость корразии, ингибиторы влияют на кинетику электрохимических реакций. По этому признаку ингибиторы делятся на анодные, катодные и смешанные (рис. 24). [c.42]

Влияние ингибиторов на кинетику электрохимических реакций, т. е. на скорость коррозионного процесса, определяется также в потенциостатическом режиме. Для этого снимаются анодные и катодные поляризационные кривые. В общем случае анализ формы поляризационных кривых и изучение характера их зависимости от состава раствора, температуры, ингибирующих добавок позволяют получить довольно полные сведения о природе изучаемого электрохимического процесса, В зависимости от того, как влияют на кинетику электрохимической реакции конкретные ингибиторы и в какой степени замедляют ее, их делят на анодные, катодные или смешанные. В результате дополнительных графических построений, определяют точки саморастворения и затем скорость коррозионного процесса (г/(м ч), по формуле [c.179]

Коррозия — это исходящее с поверхности разрушение объектов вследствие химической или электрохимической реакции с дефектоскопическим материалом. При коррозионном испытании определяется, оказывает ли материал на выбранные объекты коррозионное воздействие. Контролю подвергаются все материалы набора (пенетрант, очиститель, проявитель). [c.158]

Определение скорости массопереноса осуществляли методом измерения предельного диффузионного тока. Этот высокочувствительный метод основывается на принципе, что предельный ток в условиях протекания на инертном электроде электрохимической реакции, контролируемой конвективной диффузией, пропорционален скорости массопереноса. В данной работе исследовали на гладком платиновом электроде следующую окислительно-восстановительную систему [c.2]

При действии растягивающих напряжений, уровень которых меньше предела текучести титанового сплава при определенной температуре, возникновение дефектов в оксидной пленке возможно лишь в том случае, если толщина оксидного слоя становится больше некоторого критического значения. Чем выше напряжение, тем при меньших толщинах пленки должны возникать в ней дефекты. Вместе с тем чем выше температура, тем быстрее достигается критическая толщина оксидной пленки. После возникновения микроразрушений в оксидном слое возможно протекание электрохимических реакций, близких к реакциям при коррозионном растрескивании в водных растворах, и химических реакциях, возникающих при контакте титана с солями [c.76]

Метод снятия поляризационных кривых - один из наиболее часто используемых в практике коррозионных исследований. Этим методом достаточно надежно определяют скорости коррозионных процессов. Метод заключается в изучении зависимости скорости электрохимической реакции (катодной или анодной) от потенциала металла. Снятие кривых производится гальваническим или потенциальным методом. [c.138]

Этот метод можно применять при соблюдении следующих условий модельная электрохимическая реакция протекает в чисто диффузионном режиме, скорость ее на свободной поверхности на несколько порядков выше, чем на занятой, степень покрытия поверхности ингибитором целиком определяется адсорбционным равновесием. Критерием надежности полученных значений может служить их совпадение для двух или нескольких модельных реакций. [c.28]

Выше уже отмечалось, что действие ингибиторов атмосферной коррозии так же, как и других типов ингибиторов, сводится, прежде всего, к изменению ими кинетики электрохимических реакций, лежащих в основе коррозии, и к изменению состояния поверхности раздела между металлом и коррозионной средой. Вместе с тем характер коррозионной среды обусловливает определенную специфику и в условиях применения этих ингибиторов, и в самом механизме их действия. [c.91]

ТАБЛИЦА 2.1 КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕСЧЕТА И СТАНДАРТНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ МЕТАЛЛ - ИОН МЕТАЛЛА [c.46]

Электрохимические реакции на границах раздела фаз [c.49]

Уравнения (386) и (387) справедливы для любого окислительновосстановительного электрода и показывают зависимость скоростей электродных процессов от потенциала и строения двойного электрического слоя. При этом видно, что на скорость электродного процесса оказывает влияние только часть общего скачка потенциала, приходящаяся на плотную часть двойного электрического слоя (т. е. на зону, где протекает электрохимическая реакция), гр = (Ум.)обр + А1/ — il i. [c.201]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

Сопряженность анодной и катодной электрохимических реакций при растворении металлов и протекание их на различных участках корродирующей поверхности напоминает работу гал1>-ваиических элементов. Принципиальная схема электрохимического растворения металлов приведена на рис. 9, хотя в некоторых случаях электрохимическая коррозия может носить гомогенноэлектрохимический характер, без резкого различия анодных п катодных участков (например, растворение амальгам). [c.18]

Концентрационная поляризация, в частности, очень невелика вследствие большой диффузионной поднижности и скорости миграции водородных ионов, перемешивания раствора у катода выделяющимся газообразным водородом и др. Работами А. Н. Фрумкина и его школы доказано, что для большинства металлов общая скорость процесса восстановления водорода определяется скоростью электрохимической реакции разряда ионов водорода, т. е. четвертой стадией процесса, замедленность протекания которой определяется соответствующим значением энергии активации этой реакции. [c.41]

Наличие ковалентшх связей в керамиках и стеклах и отсутствие электропроводности исключает возможность протекания электрохимических реакций. [c.30]

Основную ДОЛЮ сопротивления составляет поляризационное, которое, в основном, и определяет защитные свойства покрьггий. Поэтому при проектировании защитных покрытий основное внимание должно быть обращено не на повышение удельного электрического сопротивления (увеличением толщины покрытия), а на изменение кинетики электрохимических реакций, например, включением в состав покрытия пассивирующих пигментов или металлических наполнителей ( Zn, А1 ), электрохимически защищающих метяпл от коррозии, или ингибиторов коррозии, влияющих на поляризационное сопротивление коррозионной системы. [c.62]

Углеводороды могут изменять кинетику электрохимических реакций в зависимости от анионного состава электролита и концентрации ионов водорода- В растворе хлористого натрия и в растворе уксусной кислоты в присутствии индивидуальных углеводородов октана, бензола, циклогексана наблюдалось увеличение коррозионных потерь. Это объясняется наличием растворенного кислорода в углеводородах, что приводит к повышению содержания кислорода в системе и увеличению доли коррозионного процесса, протекающего с кислородной деполяризацией [21]. Увеличение коррозионных потерь в растворе хлортстого натрия составляло в среднем 20-30 %, а в водных растворах уксусной кислоты скорость коррозии возрастала заметнее, чем в растворе хлористого натрия. Наводороживание в присутствии сероводорода в обоих растворах уменьшается, что в работе [21] объясняется связыванием кислородом адсорбировавшегося водорода по реакции 1/2 О2 + 2Надс - НаО. В сероводородсодержащих растворах Na l количество диффузионно-подвижного водорода достигало 2,2 см /ЮО г. Введение малых добавок -6,25 % октана, циклогексана и нефти привело к его снижению до 1,2 1,0 1,4 см /ЮО г соответственно [21]. Бензол при этой концентрации оказывал меньшее влияние, однако в связи с более высокой растворимостью сероводорода в бензоле, чем в октане и тем более в циклогек- [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...