Перенапряжение концентрационная

Главными причинами катодной поляризации, т. е. отставания процесса ассимиляции электронов от поступления их на катодные участки, являются а) замедленность катодной реакции, которая приводит к возникновению перенапряжения водорода-, б) концентрационная поляризация по молекулярному водороду вследствие замедленности процесса отвода образующегося молекулярного водорода с поверхности металла, которая наблюдается до насыщения при-электродного слоя электролита водородом, когда становится возможным выделение его в виде пузырьков, в которых рнг = 1 атм. [c.251]

Кривая (Ко.)обр С — кривая перенапряжения ионизации кислорода в отсутствие концентрационной поляризации, отвечающая уравнению [c.263]

КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ (ДИФФУЗИОННОЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ) [c.51]

Основным фактором, определяющим скорость коррозии многих металлов в деаэрированной воде или неокисляющих кислотах, является водородное перенапряжение на катодных участках металла. В соответствии с определением поляризации, водородное перенапряжение — это разность потенциалов между катодом, на котором выделяется водород, и водородным электродом, находящимся в равновесии в том же растворе, т. е. разность измер — (—0,059 pH). Таким образом, водородное перенапряжение измеряют точно так же, как и поляризацию. Обычно считают, что водородное перенапряжение включает лишь активационную поляризацию, соответственно реакции 2Н" Hj — ё, но часто полученные значения содержат еще и омическое перенапряжение, а иногда и концентрационную поляризацию. [c.56]

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]

Различаются три вида перенапряжения активационное, концентрационное (или диффузионное) и омическое. [c.24]

Концентрационное перенапряжение. В отличие от анодной реакции при катодной реакции типа +М концентрация [c.24]

Катионы и анионы металла подвижны и способны уходить с его поверхности поэтому длительное растворение не замедляется, хотя на скорость может влиять концентрационное перенапряжение. Однако образование в процессе анодной реакции [c.29]

Коррозионные процессы, протекающие с кислородной деполяризацией, обычно наблюдаются в нейтральных средах или при небольшом смещении pH в кислую или щелочную область. Вследствие малой растворимости кислорода в электролитах и незначительной скорости его диффузии характерной особенностью этого вида коррозии является то, что скорость коррозионного процесса зависит в основном от концентрационной поляризации. В отличие от коррозионных процессов, протекающих с водородной деполяризацией, на скорость коррозии с кислородной деполяризацией значительное влияние оказывают перемешивание, повышение температуры и другие факторы, способствующие ускоренной диффузии. Наличие в металлах примесей, понижающих перенапряжение ионизации кислорода, не оказывает существенного влияния на скорость коррозионного процесса. При интенсивном перемешивании или слишком тонких слоях электролита, контактирующего с воздухом, диффузионная кинетика не имеет решающего влияния. В этом случае на скорость коррозии оказывает влияние перенапряжение ионизации кислорода и все связанные с ним вторичные явления. [c.23]

Так как при отсутствии заметной концентрационной поляризации основное торможение процесса происходит благодаря протеканию самой реакции разряжения водорода, то принято при выделении на электроде водорода определять его поляризуемость величиной перенапряжения [c.10]

Торможение анодного процесса вследствие затруднения перехода иона металла в раствор называется перенапряжением ионизации металла. Торможение, связанное с затруднением диффузии в раствор ионов металла или встречной диффузии компонентов раствора к поверхности металла, обычно невелико и называется концентрационной поляризацией. Более значительное торможение анодного растворения наступает вследствие явления пассивации металла. [c.8]

Общую поляризацию металла под пленкой ПИНС могут обеспечивать химическая поляризация анода, т. е. химическое затруднение растворения анодного металла в среде за счет перенапряжения ионизации металла концентрационная поляризация анода, т. е. повышение концентрации ионов металла непосредственно у поверхности анода вследствие затруднения диффузии этих ионов в слой смазки химическая поляризация катода, т. е. торможение из-за трудности протекания самой реакции соединения деполяризатора с электроном и концентрационная поляризация катода, связанная с затруднениями подвода к катодной поверхности деполяризатора и отвода от поверхности продуктов восстановления деполяризатора. [c.80]

Общая кривая катодной поляризации для случаев коррозии металлов в нейтральных, щелочных и слабокислых растворах обычно имеет весьма сложный вид, так как она слагается из трех участков, характерных для разобранных выше процессов ионизации кислорода А), контроля процесса скоростью диффузии восстанавливающихся веществ Б) и контроля его перенапряжением водорода В). Такой сложный вид кривой является результатом сложения трех элементарных поляризационных кривых кривой I— разрядная поляризация для кислорода (перенапряжение ионизации), кривой II — концентрационная поляризация (диффузия кислорода) и кривой III — перенапряжение водорода. [c.49]

Можно было ожидать, что хроматы как окислители будут способствовать деполяризации катода и увеличению предельного диффузионного тока. На самом деле этого нет. Обычная кривая, характерная для процесса восстановления кислорода (область ионизации кислорода, концентрационной поляризации и перенапряжения водорода), наблюдается лишь в электролите, не содержащем бихромата. В присутствии же бихромата калия все кривые уже при небольших плотностях тока круто поднимаются вверх, что указывает на сильную катодную поляризацию. [c.55]

Сопротивление этому процессу приводит к появлению активационной и концентрационной поляризаций. Такой тип поляризации назван перенапряжением восстановления кислорода. [c.35]

М от процесса выделения водорода, кривая перенапряжения ионизации кислорода еще не является общей кривой катодной поляризации, так как процесс осложняется большой концентрационной поляризацией, главным образом, [c.38]

Скорость процесса образования защитной пленки при этом потенциале вследствие наличия некоторого перенапряжения еще очень мала. Поэтому, а также вследствие возможности химического растворяющего воздействия среды, здесь еще не может произойти заметного покрытия поверхности адсорбционной оксидной пленкой. Однако начиная от этой точки, торможение анодного процесса будет определяться не только концентрационной поляризацией и перенапряжением реакции анодного растворения (11), но и возмол<ностью протекания анодного процесса по реакции (12) образования адсорбционной оксидной пленки и ее тормозящим (запорным) воздействием на анодный процесс растворения металла. [c.55]

Рис. 99. Сложная кривая катодной поляризации. Элементарные кривые i — перенапряжение восстановления кислорода и — концентрационная поляризация диффузия кислорода) III — перенапряжение водорода

Общий процесс кислородной деполяризации можно разделить на две основные ступени движение кислорода к катоду (концентрационная поляризация кислорода) и протекание собственно катодной реакции деполяризации (перенапряжение ионизации кислорода). [c.264]

Если энергия активации электродной реакции мала и реакция протекает быстро (с малым перенапряжением), то изменение потенциала с изменением тока может определяться в основном концентрационной поляризацией. Это значит, что потенциал при разных значениях плотности тока имеет величину, мало отличающуюся от равновесной и зависящую от активности катионов в приэлектродном слое он может быть выражен при помощи уравнения Нернста [c.102]

Восстановление растворенного кислорода концентрационная поляризация 161-163 на поверхности корродирующего металла 150, 157 и сл. перенапряжение в кислых средах 152, 153 в щелочных средах 156 [c.260]

Причиной катодной поляризации, т. е. причиной торможения катодного процесса, может являться затрудненность электродной реакции (74) (перенапряжение реакции катодной деполяризации) и замедленность диффузии деполяризатора к катоду и продуктов реакции от катода в толщу электролита (концентрационная поляризация). [c.71]

НИИ равновесия (У = 0) разность электродных потенциалов приближается к напряжению идеальной кислородо-водородной цепи (1,23 V) однако при прохождении тока на каждом электроде появляется еще напряжение поляризации, к-рое складывается из двух частей — концентрационной поляризации и перенапряжения. Концентрационная поляризация обыч-, но мала, тогда как перена- [c.516]

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]

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]

В отличие от кривой, характеризующей процесс выделения водорода, кривая перенапряжения ионизации кислорода фкВС (см. рис. 1.1) не представляет полной кривой катодной поляризации процесс осложняется большой концентрационной поляризацией из-за ограниченных возможностей доставки кислорода к катоду. Вследствие относительно малой скорости диффузии кислорода к поверхности катода концентрация деполяризатора в непосредственной близости к катоду и на некотором расстоянии от него различна. С некоторым приближением для стационарных условий можно принять, что градиент концентрации в диффузионном слое линейный. На некотором расстоянии от диффузионного слоя концентрация восстанавливающихся веществ практически постоянна. [c.12]

Для увеличения скорости водородной деполяризации вводят также анионы, которые, внедряясь в двойной электрический слой, увеличивают скорость катодного процесса. Не менее эффективны методы снижения перенапряжения водорода, а также повышения температуры электролита. Для металлов, характеризующихся высоким перенапряжением водорода, повышение температуры на 1 град приводит к снижению перенапряжения в среднем на 2—4 мВ. Хотя подвижность ионов водорода велика и их концентрация в кислых растворах достаточна для того, чтобы не наступала концентрационная поляризация, в неразмешиваемых электролитах со временем может наблюдаться торможение процесса вследствие затруднения отвода продуктов растворения металлов. В этом случае для увеличения скорости коррозионного процесса применяют перемешивание электролита. [c.24]

Этот потенциал можно отождествить с так называемым Фладе-потенциалом Ер. Скорость процесса анодного образования защитной пленки при потенциале Ер (или несколько более положительном) еще очень мала вследствие наличия некоторого перенапряжения процесса. По этой причине, а также из-за химического растворения пленки здесь еще не происходит заметного покрытия поверхности электрода защитной, пленкой. Однако, начиная с этой точки, торможение анодного процесса будет определяться не только концентрационной поляризацией, во и перенапряжением анодного процесса адсорбции кислорода или возникновением защитной пленки. Это добавочное торможение анодного процесса и вызывает отклонение поляризационной кривой от простой логарифмической зависимости. [c.22]

М. М. Ветюковым [8] сделана попытка связать катодное перенапряжение с содержанием натрия в алюминии. Величина поляризации катода равна ЭДС концентрационной цепи [c.102]

Анодную поляризацию вызывают перенапряжение ионизации металла (ионы металла медленее переходят в раствор, чем электроны отводятся в катодную область) концентрационная поляризация вследствие недостаточной скорости отвода перешедших в раствор ионов металла возникновение анодной пассивности в связи с образованием пассивных пленок на поверхности металла. Поведение металлов и сплавов в условиях анодной поляризации характеризуется анодными поляризационными кривыми. [c.253]

Катодная поляризация сопровождается смещением потенциала электрода в от-рицате.чьную сторону и вызывается в основном малой скоростью электрохимической реакции соединения деполяризаторов с электронами (перенапряжение реакции катодной деполяризации) или недостаточной скоростью подвода к катодной поверхности деполяризаторов и отвода продуктов восстановления (концентрационная поляризация). Подробно виды катодной поляризации рассмотрены в работах Н. Д. То-матова [3, 12]. [c.253]

Элементарные кривые I — пегенапряжение ионизации металла // —концентрационная поляризация JII— перенапряжение кислорода БГ и ЕГ — наступление пассивности. [c.60]

Известно, что изменением состава малоуглеродистых сталей, если только не доводить их до высоколегированных сплавов, не удается повысить коррозионную стойкость этих сталей в морской или речной воде. Последнее объясняется тем, что скорость коррозии сталей в нейтральных электролитах определяется скоростью протекания катодной реакции восстановления кислорода, которая в свою очередь лимитируется доставкой кислорода к катоду (концентрационной поляризацией по кислороду). Если это так, то изменить скорость процесса можно, изменив лишь условия диффузии. В то же время известно, что при коррозии металлов с водородной деполяризацией, когда скорость процесса определяется, благодаря отсутствию концентрационной поляризации (подвижность и концентрация ионов водорода высокие), скоростью протекания самой электрохимической реакции (перенапряжением), можно изменением состава металла путем введения элементов с высоким пгренапряжением водорода резко изменить коррозионную стойкость сплава. [c.232]

В описанных выше простых активационных процессах растворения предполагалось, что при растворении катиона он свободно покидает поверхность раздела металл —раствор. Это движение представляет собой диффузионный процесс по мере возрастания плотности тока растворения скорость удаления анодных продуктов не увеличивается пропорционально, а поэтому концентрация этих продуктов в анолите (части электролита, окружающей анод) будет возрастать и вызывать обратную э. д. с. Дальнейшее увеличение скорости анодного растворения становится более затруднительным и требует непропорционального роста анодного перенапряжения. На этой стадии скорость растворения составляет iAIzF для площади электрода А, что равно [AD — Со)]/б, где D — коэффициент диффузии, С и Со — концентрации ионов соответственно вблизи поверхности электрода и в объеме раствора, а S— толщина диффузионного слоя. Ве- личина перенапряжения (или вызываемой концентрационным эффектом полйризации) Яс может быть вычислена по формуле [c.78]

Посколькулс со, то предельная критическая, или диффузионная, плотность тока определяется как DzFIS. Достигается, по существу, предельная плотность тока диффузии. Если анодное перенапряжение продолжает расти, то плотность тока больше не увеличится. Изменение потенциала вследствие концентрационной поляризации может быть представлено в виде [c.79]

Обычно перенапряжение ионизации металла при растворении металлов в активном состоянии имеет низкие значения. Торможение анодного процесса вследствие затруднения диффузии в растворе ионов металла, т. е. концентрационная поляризация, исходя из установленных в электрохимии закономерностей [14, 17, 18], соответствует величине 0,0591g С, для одновалентных ионов или 0,0291g С для двухвалентных ионов (/=25 °С), где С — концентрация (точнее, активность) собственных ионов металла в растворе непосредственно у поверхности металла. Поэтому торможение анодного процесса в большинстве случаев коррозии также относительно невелико. Более значительное торможение анодного процесса может наблюдаться вследствие наступления явления анодной пассивности металла, т. е. резкого торможения анодного процесса при достижении анодом определенного потенциала в результате образования на поверхности анода адсорбционных или фазовых пассивных пленок (обычно имеющих оксидный или гидро-ксидный характер). Механизм и современная теория пассивности рассмотрены в следующей главе. [c.31]

Катодный процесс разряда и выделения водорода был детально исследован, особенно школой акад. А. Н. Фрум-кина [14]. Общая реакция катодного разряда водорода 2Н++2е- -Н2 представляет собой ряд последовательно связанных стадий. Установлено, что в большинстве случаев стадией, наиболее тормозящей общий процесс, для многих металлов является передача заряда. Только для некоторых металлов с низким перенапряжением водорода —платины и палладия — основной тормозящей стадией может быть рекомбинация атомов водорода или их электрохимическая адсорбция. Остальные ступени, как, например, концентрационная поляризация (затруднение в подводе ионов водорода к электроду и отвод атомов или молекул водорода) вследствие большой подвижности ионов водорода и возможности его выделения в виде пузырьков газа, оказывают незначительное торможение, особенно, если процесс происходит в кислой среде. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...