Электрохимические реакции на границах раздела фаз

Электрохимические реакции на границах раздела фаз [c.49]

Зависимость скорости какой-либо электрохимической реакции на границе раздела фаз от потенциала описывается поляризационной кривой ток — потенциал 1 U). При построении таких кривых целесообразно относить силу тока к геометрической площади поверхности электрода [c.52]

На рис. 2.1. представлены различные стадии реакций, которые могут протекать при коррозии последовательно и параллельно. В среде процессы переноса вещества и химические реакции могут подводить или удалять компоненты, принимающие важное участие в процессе коррозии. Наряду с адсорбцией и десорбцией происходит и реакция на границе раздела фаз эта реакция обычно является электрохимической, и на нее могут также влиять внешние токи. В числе химических реакций на границе раздела фаз в случае свинца возможна, например, реакция образования гидрида, причем участвующий в реакции водород может образоваться в результате катодного процесса. Водород может также прони- [c.42]

Электрохимическая коррозия металлов возникает на границе раздела фаз металл — электролит. Этот вид коррозии не зависит от типа электролита, будь то сверхчистая вода или расплав соли. Существенного значения не имеет и количество электролита — коррозию может вызвать даже слой влаги, толщиной в несколько десятков миллимикрон. Единственное условие, необходимое для осуществления процесса — это возможность совместного протекания анодной реакции ионизации металлов и катодной реакции восстановления тех или иных ионов и молекул на поверхности металла. Оно реализуется в том случае, когда равновесный анодный потенциал более отрицателен. [c.15]

Кроме изложенных выше соображений при выводе кинетических уравнений реакции выделения водорода необходимо также иметь в виду, что на скорость реакции, протекающей на границе раздела фаз металл — электролит, в условиях, когда на электроде имеется определенный заряд, большое влияние оказывает электростатическое взаимодействие между этим зарядом и разряжающимся ионом. Прямым следствием указанного взаимодействия является изменение концентрации реагирующих частиц на поверхности металла, а следовательно, и изменение скорости самой электрохимической реакции. [c.109]

Под гетерогенными превращениями далее подразумеваются химические или физико-химические превращения, происходящие на некоторых поверхностях, например, на границах раздела фаз или на поверхностях, обладающих каталитическими свойствами. При таком широком понимании термина гетерогенные превращения к ним следует отнести поверхностные каталитические реакции адсорбцию и десорбцию на твердых и жидких поверхностях растворение кристаллов в жидкости электрохимические реакции, идущие на поверхности электрода, погруженного в раствор электролита сублимацию и конденсацию осаждение аэрозолей и коллоидов и т.п. Гомогенными пре- [c.97]

Далее для упрощения принимается, что на электроде Ei протекает только одна электрохимическая реакция. В таком случае при 1=0 на нем установится равновесный потенциал U. Положительные или отрицательные токи могут течь только при положительных или отрицательных отклонениях потенциала от U. Это отклонение (U—L/ )=ti называется перенапряжением. Функция /(ii) дает представление о кинетике реакции и о той стадии, которая определяет ее скорость. Если скорость определяется самим переходом через границу раздела фаз, то функция /(г)) будет экспоненциальной (перенапряжение перехода). По этой причине кривые /(т)) обычно изображают в полулогарифмической системе координат. Напротив, если скорость реакции определяется химическим процессом или диффузией в среде, то плотность тока J не зависит от потенциала, т. е. кривая J(ц) располагается параллельно оси потенциалов (концентрационное перенапряжение). Анало- [c.53]

Окисный слой образуется в результате диффузии ионов тантала в тонкую окисную пленку, всегда присутствующую на поверхности раздела фаз. Структуру запирающего слоя электрохимически можно представить как анод на границе металл 1 окисел и катод на границе окисел [электролит, а окисный слой — как биполярный электрод , на котором происходит реакция между ионами тантала, диффундирующими через окисную пленку, и адсорбированными ионами кислорода. Предполагается, что часть неподвижных, избыточных ионов тантала встроена -в решетку окисла ( заморожена ) [77]. [c.455]

Под растворением, в отличие рт химических и электрохимических реакций, понимают процесс взаимодействия без образования новых фаз. При растворении соприкасающиеся фазы взаимно проникают друг в друга так, что на границе раздела образуется твердый кристаллический или стеклообразный раствор. Степень химизма процесса растворения может быть различной. [c.220]

Коррозия является гетерогенной реакцией, протекающей на границе двух фаз металл—среда. В зависимости от типа среды (электролит или неэлектролит) все коррозионные процессы можно разделить на электрохимические и химические. [c.16]

Под электрохимической коррозией понимаются все процессы коррозии, на которые могут влиять электрические величины. Именно таковы все виды коррозии, рассматриваемые в настоящей книге. Наличие зависимости коррозионных реакций от потепциала является основной предпосылкой для разработки электрохимических мероприятий по защите от коррозии. Электролитическая коррозия — более узкое понятие, и относится, согласно рис. 2.1 к наиболее частному случаю, когда анодная реакция на границе раздела фаз вызывает разрущеннё металла. При этом неважно, являются ли причиной этого явления внещние токи или же в нем принимают участие токи коррозионных элементов [3]. [c.44]

Контакт воды с металлической поверхностью приводит к коррозии металлов, протекающей по электрохимическому механизму. Величина водонефтяного соотношения, характерного для конкретного месторождения, при котором система нефть — вода становится неустойчивой, может быть использована в качестве параметра для прогнозирования скорости коррозионного разрушения оборудования. Углеводороды практически не вызывают коррозию металлов. Однако неполярная фаза в системе нефть — вода оказывает значительное влияние на коррозионную активность водонефтяной системы в целом, повышая или понижая ее. Повышение защитного действия углеводородной составляющей в эмульсионной системе вода — нефть связано в основном с ингибирующими свойствами ПАВ, входящими в природную нефть. Наиболее активные ПАВ — нафтеновые н алифатические кислоты и асфальтосмолистые вещества. Содержание ПАВ в нефтях различных месторождений колеблется в широких пределах. Молекулы нафтеновых и алифатических кислот состоят из неполярной части — углеводородного радикала и полярной части карбоксильной группы, что обусловливает их способность адсорбироваться на границе раздела фаз. Соли нафтеновых кислог более полярны, чем сами кислоты, и более поверхностно-активны. Величина поверхностного натяжения на границе раздела вода — очищенная фракция нефти (например, вазелиновое масло или очищенный керосин) составляет 50—55 мН/м, в то время как поверхностное натяжение на границе раздела вода — сырая нефть не превышает 20—25 мН/м. Это свидетельствует об адсорбции поверхностно-активных компонентов нефти на границе раздела сырая нефть—вода. В щелочной пластовой воде происходит реакция взаимодействия нафтеновой кислоты с ионом щелочного металла. Образующееся соединение более поверхностно-активно, чем нафтеновые кислоты. [c.122]

Для того чтобы понять рассмотренные выше закономерностиЪо влиянию состава электролита на водородное перенапряжение, а также другие экспериментальные наблюденные факты, необходимо учесть и специфическое строение двойного слоя, на которое впервые указал Фрумкин, разработавший теорию замедленного разряда в современном ее понимании (24). Дело в том, что,, используя теорию замедленного разряда в ее первоначальном виде для вывода основных кинетических уравнений реакции разряда ионов водорода, не учитывали специфические особенности электрохимических реакций. На реакцию, протекаюш,ую на границе раздела двух фаз металл — электролит в условиях, когда на электроде имеется определенный заряд,, оказывает большое влияние электростатическое взаимодействие между этим зарядом и ионами. Прямым следствием указанного взаимодействия является изменение концентрации реагирующих частиц на поверхности металла, а следовательно, и изменение скорости самой электрохимической реакции. Силы электростатического взаимодействия между электродом и ионами, в свою очередь, зависят от плотности заряда, т. е. потенциала электрода и строения двойного слоя. [c.28]

Приведенное выше определение термина коррозия свидетельствует о том, что металл разрушается на границе раздела двух фаз металл — внешняя среда и что химическая или электрохимическая гетерогенная реакция протекает на поверхности металла. В зависимости от вида разрушения коррозия металла может быть сплошной или местной. Если поверхность металла неоднородна (наличие, например, на поверхности отдельных участков, покрытых окислами), воздействие внешней среды может вызвать местное разрушение. В результате его на металле появляются иаррозионные пятна, язвы или коррозионные точки [c.6]

Причина неоднозначности результатов взаимодействия, в частности, состоит в том, что в гетерогенных системах а границе раздела металл — электролит или сплав — электролит могут протекать окислительно-восстановительные превращения (электрохимические реакции), со,провождающиеся обязательным переносом заряда через границу фаз. Термодинамическая -возможность протекания электрохимических реакций, как известно, зависит 0т специфической переменной — величины межфазной разности потенциалов (скачка потенциала) или электродного потенциала [32]. Последний отличается от межфазной разности на некоторую постоянную величину, не подлежащую экспериментальному измерению. Ничего подобного нет в гетерогенных, а тем более в гомогенных системах, рассмотренных в разд. 1.2. [c.19]

Коррозия в водных средах проявляётся во многих формах. Помимо общей коррозии, вызывающей относительно равномерный съем металла с поверхности, встречается также избирательное (селективное) разъедание отдельных участков поверхностного слоя металла. Такими участками являются границы между зернами, выделившиеся фазы и поверхности раздела металла с включениями. Наличие пленок на поверхности металла может вызвать появление резко локализованных участков коррозионного разъедания, а затем и питтинг (точечную коррозию). Другие резко локализованные виды коррозии рассмотрены в гл. 4. При всех этих видах коррозии должны протекать анодные и катодные реакции так как уже мно -го лет назад было установлено, что коррозия металлов в водных средах имеет электрохимическую природу . На образце корродирующего металла имеются анодные и катодные участки. Они могут быть постоянно отделены друг от друга,,однако во многих случаях вся поверхность метал ла состоит из непрерывно перемещающихся катодных и анодных участков. На анодном участке происходит процесс окисления, заключающийся в потере электронов и переходе металла в раствор в соответствии с реакцией [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...