Элемент водородный

Как известно из физической химии, скачок потенциала между двумя фазами не может быть измерен, но можно измерить компенсационным методом электродвижущую силу элемента, составленного из исследуемого электрода (например, металла в электролите) и электрода, потенциал которого условно принят за нуль. Таким электродом служит стандартный водородный электрод, а электродвижущую силу гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и из исследуемого электрода, принято называть электродным потенциалом, в частности электродным потенциалом металла. [c.150]

Стандартные электродные потенциалы элементов в различных растворителях при 25° С, отнесенные к стандартному потенциалу водородного электрода [c.177]

В нейтральных растворах с pH = 7 гальванические элементы, составленные из большинства имеющих техническое значение металлов, работают без выделения газообразного водорода, так как потенциал разряда ионов водорода отрицательнее, чем потенциал анода. Только начиная с определенного значения pH, при котором потенциал анода отрицательнее потенциала разряда водородных ионов, процесс коррозии может сопровождаться выделением водорода. Металлы с очень электроотрицательным по- [c.42]

Водородный электрод для измерения потенциала можно получить, погружая пластинку платинированной платины в раствор, насыщенный водородом при давлении 1 ат (рис. 3.2), или, что более удобно, измеряют потенциал с помощью стеклянного электрода, который также обратим по отношению к водородным ионам. Заметим, что потенциал электрода равен нулю, если и активность водородных ионов, и давление газообразного водорода (в атмосферах) равны единице. Это и есть стандартный водородный потенциал. Таким образом, потенциал полуэлемента для любого электрода равен э. д. с. элемента, где в качестве второго электрода использован стандартный водородный электрод. Потенциал полу-элемента для любого электрода, определенный таким образом, называется потенциалом по нормальному стандартному) водородному электроду или по водородной шкале и обозначается или н. в. а- [c.34]

В соответствии с изложенным выше, стандартный потенциал цинка, который невозможно измерить отдельно, определяется как э. д. с. элемента со стандартным водородным электродом в качестве второго электрода Pt Нг, Н" , Zn + Zn. [c.34]

В водных растворах ртуть вначале ведет себя как ртутный электрод, но по мере катодной поляризации все ионы ртути осаждаются из раствора, прежде чем начинается разряд ионов Н+. Любая проводящая поверхность, на которой разряжаются ноны Н+, ведет себя как поляризованный водородный электрод, и это необходимо учитывать при анализе работы коррозионного элемента. — Примеч. авт. [c.63]

Легирование серой и фосфором заметно интенсифицирует растворение в кислотах. Эги элементы образуют соединения с низким водородным перенапряжением к тому же они уменьшают анодную поляризацию, так что коррозия железа увеличивается вследствие ускорения и катодного, и анодного процессов. Скорости коррозии сплавов в растворах кислот представлены в табл. 6.4. [c.125]

Условия неустойчивого распространения небольших расслоений (L < 0,5 , где i — толщина стенки конструкции, а высота раскрытия расслоения 5 = 0,5-2,0 мм) в [25] анализировали на основе решения плоской задачи теории упругости (плоская деформация) для пластин с внешними границами, свободными от нагрузок. Расчеты проводили методом конечных элементов для пластин, имеющих изолированное расслоение в виде прямоугольной щели, а также несколько водородных расслоений, расположенных на разных уровнях по высоте п.та-стины. Изолированными считали не взаимодействующие друг с другом водородные расслоения, расстояние между которыми в плане составляло более 2-12 мм в зависимости от длины расслоения L (табл. 12) при высоте сечения более (0,8-1,0)1.. [c.127]

Здесь п — эффективное квантовое число п = п-(-А, где п — истинное главное квантовое число (целое), а А — дробная поправка, называемая квантовым дефектом. Квантовый дефект выражает отличие уровней энергии щелочных элементов от уровней одноэлектронной системы с зарядом ядра, равным Еав. Атомный остаток сильнее притягивает оптический электрон, чем точечный заряд величины Zae. Поэтому в щелочных элементах уровни энергии располагаются глубже, чем уровни с тем же п в водородном атоме (энергия уровней уменьшается). Это означает, что п ап и А<0, т. е. квантовые дефекты уровней всегда отрицательны. Величина А сильно зависит от значения квантового числа I уровня. Макси- [c.54]

Помимо водородной цепочки, водород может сгорать в ядерных реакциях, протекающих с участием более тяжелых элементов — углерода, кислорода и т. д. Очевидно, однако, что существенную роль такие ядерные превращения могут сыграть только в том случае, если тяжелые элементы воссоздаются в ядерных реакциях, т. е. являются своеобразными катализаторами. Важнейшая из таких цепочек ядерных превращений протекает с участием ядра изотопа углерода и называется углеродным циклом (Г. Бете, 1939). [c.605]

Сначала рассмотрим распространенности элементов, расположенных на кривой (см. рис. 12.10) левее изотопа кислорода Высокая распространенность изотопа гелия jHe не является удивительной этот изотоп образуется в ядерных реакциях водородного и углеродного циклов. Но удивительно то, что этот изотоп содержится в веществе, по-видимому, в количестве значительно большем, чем этого следует ожидать, считая, что он образуется только в звездах. Массовое относительное содержание гелия в веществе составляет около 30%. Между тем за время существования нашей Галактики должно было сгореть не более 5% водорода. Например, если считать, что светимость Солнца мало менялась с течением времени, [c.625]

Условия задания. Корпус водородно-кислородного топливного элемента (см. рис. 13.2) разделен двумя пористыми электродами (токосъемниками) натри части. В левую и правую полости поступают под давлением соответственно На и [c.316]

Для водородно-кислородного топливного элемента, расходующего при давлении р (МПа) и температуре Т (К) 5 кг водорода в сутки, определить [c.317]

Титан и его сплавы относятся к числу химически активных материалов. В электрохимическом ряду напряжений титан находится между магнием, алюминием и бериллием, нормальный потенциал реакции Т -> - Тр +2е, отнесенный к нормальному водородному элементу, равен — 1,75 В, в то время как электродные потенциалы магния и алюминия равны соответственно —2,37 и —1,66 В. При этом высокая химическая активность титана сочетается с исключительно высокой коррозионной стойкостью. Последнее объясняется наличием на поверхности тонкой практически бездефектной пленки оксидов, мгновенно образующихся [c.114]

Самым перспективным, хотя также нуждающимся в решении ряда технических вопросов, является использование топливных элементов (напомним — КПД до 70% и выше). Тем более что пока самым простым и эффективным является водородно-кислород-ный ТЭ. Главные задачи здесь — обеспечение малогабаритных средств транспортировки водорода и взрывобезопасность системы. Следующим этапом должна стать разработка ТЭ, позволяющих использовать тепло окружающей среды. [c.188]

Введение в исследовательскую практику последнего времени крупных экспериментальных установок сделало возможным развертывание работ по овладению новым источником энергии — термоядерными реакциями синтеза изотопов водорода (дейтерия, трития) и других легких элементов, эффективно протекающими при сверхвысоких температурах. Составив одну из крупнейших проблем современной ядерной физики, они впервые были искусственно воспроизведены в водородных бомбах как неуправляемые взрывные реакции, протекающие в миллионные доли секунды. Между тем для промышленного использования этого энергетического источника, по существу неисчерпаемого, так как практически неисчерпаемы запасы природных легких элементов (например, в морской воде), необходимо осуществление управляемых термоядерных реакций. На решении задач, связанных с овладением такими реакциями,— нагреве взаимодействующих веществ плазмы по крайней мере до [c.157]

Элементы гальванические 91, 92, 106 Элементы кислородно-водородные 89 Элементы топливные 88, 89, 107, 135 Энергетика 10, И, 17, 19, 34, 38, 42, 48, 50, 52—54, 63, 86, 96 Энергетика атомная 149, 161, 173 Энергетические блоки 10, 12, 52, 53, 55 Энергетическое оборудование 11, 43, 44, 46, 51, 68 [c.467]

Более широко будут вовлекаться в энергетический баланс такие новые источники энергии, как МГД-установки солнечные, геотермальные, ветроэнергетические установки топливные элементы, термоэмиссионные преобразователи и др. как для производства электроэнергии, так и тепла. Однако до конца XX в. доля этих источников в суммарном потреблении энергетических ресурсов не превысит, очевидно, 2—37о. В первой четверти XXI в., по-видимому, получит развитие и водородная энергетика. [c.115]

Гальванический элемент принято (Международной конвенцией в Стокгольме в 1953 г.) записывать так, чтобы электрод сравнения всегда был слева, а за э. д. с. ячейки Е принимать разность потенциалов правого и левого электродов, т. е. = — Vn- Если левым электродом служит стандартный водородный электрод, (pH, = 1 атм, ан+ = 1), то э. д. с. элемента равналю величине и по знаку электродному потенциалу правого (исследуемого) электрода по водородной шкале, т. е. [c.150]

Так как электродные потенциалы играют очень большую роль в коррозионных процессах, то весьма важно знать значения этих потенциалов, а отсюда и действигельную разность потенциалов между металлом и раствором электролита. Однако абсолютные значения потенциалов до сих пор не удалось определить. Нет достаточно надежных методов экспериментального измерения или теоретического вычисления абсолютных значений потенциалов, и вместо абсолютных электродных потенциалов измеряют относительные, пользуясь для этого так называемыми электродами сравнения. Этот принцип определения значений электродных потенциалов основан на том, что если определить э. д. с. коррозионных элементов, составленных последовательно из большинства технических металлов и какого-нибудь одного, одинакового во всех случаях электрода, потенциал которого условно принят за нуль, то измеренные э. д. с. указанных элементов позволят сравнить электрохимическое поведение различных металлов. В качестве основного электрода сравнения принят так называемый стандартный водородный электрод, представляющий собой электрод из черненой (платинированной) платины, погруженный в раствор кислоты с активностью ионов Н+, равной 1 г пон1л. Через раствор продувается водород под давлением 1,01.3-10 н м -. Пузырьки водорода адсорбируются на платине, образуя как бы водородную пластинку, которая, подобно металлу, обменивает с раствором положительные ионы. На рис. 10 показано, как составляется цепь из водородного электрода и другого электрода при измерении относительных электродных потенциалов. [c.23]

Водородная деполяризация на различных металлах протекает с разной скоростью. В табл. 6 приведены величины перенапряжения водорода на различных катодах. Наименьшее значение перенапряжения водорода наблюдается на палладии н платине, т. с. на их поверхности легче всего происходит разряд попов водорода. На поверхности железа разряд ионов водорода затруднен. Еще труднее он происходит на поверхности ртути и свинца. Чем больше иереиаиряжение водорода на катоде коррозионного э емента, тем меньше величина э. д. с. этого элемента и тем медленнее протекает коррозионный процесс. [c.44]

Таким образом, все значения электродных потенциалов можно соотнести с потен- г-Платин1фованнан циалом водородного электрода. Например, измерив э. д. с. элемента, состоящего из цинкового и водородного электродов, погруженных в раствор соли цинка с известной активностью и Н , можно рассчитать стандартный потенциал Е° для цинка он равен —0,763 В. [c.34]

В 1953 г. Международным союзом по чистой и прикладной химии (ШРАС) было принято, что потенциалом электрода считается его потенциал при условии, что электродная реакция протекает в сторону восстановления, о согласуется с физической концепцией, где потенциал определяется как работа, необходимая для перенесения единичного положительного заряда в точку, потенциал которой определяют. Это определение имеет еще и то преимущество, что соответствует знаку полярности вольтметра или потенциометра, к которым может быть присоединен электрод. Таким образом, цинк имеет отрицательный потенциал восстановления и является отрицательным полюсом гальванического элемента, где в качестве второго электрода использован стандартный водородный электрод. [c.35]

На рис. 4.3 изображен элемент с электродными пространствами, разделенными пористым стеклянным диском G. Предположим, что электрод В поляризован током, идущим от электрода D. Капилляр L (иногда называемый капилляром Луггина) электрода сравнения R (или солевого мостика между электродами R и В) расположен вблизи от поверхности В, что позволяет уменьшить ошибку измерения потенциала, вызванную омическим падением напряжения в электролите. Э. д. с. элемента В—R определяют для каждого значения тока, измеряемого амперметром А с периодичностью достаточной для установления стабильного состояния. Поляризацию электрода В (катода или анода) измеряют в вольтах по отношению к электроду сравнения R при различных значениях плотности тока. Как правило, значения потенциалов приводят по стандартной водородной шкале. Этот метод назы- [c.49]

Вагнер и Трауд [1] осуществили важный эксперимент, подтверждающий электрохимический механизм коррозии. Они измеряли скорость коррозии разбавленной амальгамы цинка в подкисленном растворе хлорида кальция, а также катодную поляри зацию ртути в этом электролите. Обнаружилось, что плотность тока, соответствующая скорости коррозии, равна плотности тока, необходимой для поляризации ртути до коррозионного потенциала амальгамы цинка (рис. 4.10). Другими словами, атомы ртути в амальгаме, составляющие большую часть поверхности, действуют как катоды (водородные электроды) , а атомы цинка — как аноды коррозионных элементов . Амальгама анодно поля- [c.63]

На синергетических свойствах систем металл-водород основан новый вид обработки, а именно, водородной обработки материалов. Поэтому нами начато изучение особенностей элементов самоорганизации, морфологии И кинетики гидридных превращений в системе Pd-H методом оптической микроскопии in situ. [c.38]

Наиболее распространенным типом топливных элементов является элемент с ионообменной мембраной, примером которого является кислородноводородный элемент, изображенный на рис. 19.2. В этом элементе две газовые полости А и В (кислородная и водородная) разделены ионообменной мембраной, которая пропускает ионы водорода Н+, но не пропускает молекулы О2 и гидроксильные группы ОН . Между поверхностью мембраны и пористыми токосъемниками нанесен слой катализатора. Ионообменная мембрана служит квазитвердым электролитом. При кислотной мембране вода образуется на кислородной стороне, откуда она в процессе работы удаляется с помощью специального устройства. Слой катализатора образует собственно пористый электрод, на развитой внутренней поверхности которого и протекает электрохимическая (т. е. токообразующая) реакция [c.594]

Определить э. д. с. килородно-водородного топливного элемента (рис. 13.2) При температуре 29 К и давлении смес газов 0,1 МПа. При данных условиях работа реакции Ар — 238 10 кДж/кмоль, а тепловой эффект Qp = 286 х X 10 кДж/кмоль. [c.170]

Принцип действия топливных элементов становится ясен из рассмотрения топливного элемента с ионнообменной мембраной, примером которого является кислородноводородный элемент (рис. 8.51). В этом элементе две газовые полости А к В (кислородная и водородная) разделены ионнообменной мембраной, которая пропускает [c.569]

Чувствительность к водородному охрупчиванию значительно зависит от качества стали. Поэтому часто наблюдается различная склонность к водородному охрупчиванию сталей, близких по химическому составу. Весьма важна форма неметаллических включений в стали, особенно сульфидов. При обычной выплавке стали сульфиды имеют пластинчатую форму, при дополнительной обработке синтетическим шлаком — округлую, эллипсообразную. Испытания трубной стали с одинаковым содержанием серы показали, что вредное влияние водорода на сталь с эллипсообразными сульфидами на 10—40 % ниже, чем на сталь с пластинчатыми сульфидами. Значительно повышается стойкость стали к водородному охрупчиванию в растворах сероводорода при ее легировании редкоземельными элементами вследствие их влияния на облегчение молизации водорода, что затрудняет абсорбцию водорода металлом. [c.23]

Рассмотрены расчет, проектирование и испс льзование различных криогенных систем, а также их отдельных элементов. Большое внимание уделено наиболее распространенным типам криогенных систем, включая воздухоразделительные установки, водородные и гелиевые ус тановки, системы для хранения и транспортирования сжиженных газов, а также систем охлаждения сверхпроводящих устройств. Описаны современные криогенные установки, а также различные теплообменные аппараты и устройства для осущки и очистки газов. [c.428]

Прогнозирование механических свойств материалов и покрытий основывается на корреляции между механическими свойствами твердых тел и природой и энергией химической связи в веществах (кристаллах веществ), образующих твердое тело. Так, высокой прочностью обладают магнийфосфатные цементы, поскольку Mg имеет как высокие электростатические характеристики (ионный потенциал равен 5.12), так и заметную способность образовывать ковалентные связи. Для систем типа цементных прочность камня тем выше, чем выше доля ковалентности связи, при этом, однако, необходимо, чтобы координационные числа (к. ч.) катиона в цементирующих фазах не были ниже 4. Для материалов, полученных на основе связок, прочностные свойства тем выше, чем большая степень полимерности достигается при отвердевании связки — чем более сшитым получается полимерное тело. Это, видимо, имеет место в том случае, когда степень ионности связи в полимере существенна, а к. ч. катиона равно 4. При к. ч.=2- -3 образуются линейные или слоистые полимеры, макромолекулы которых в полимерном теле связаны молекулярными или водородными силами, что делает такие тела менее прочными по сравнению со сшитыми полимерами, например кварцем. С этой точки зрения высокие механические характеристики будут получаться при использовании связок на основе многозарядных элементов (А1) и особенно многозарядных -элементов (2г, Сг). [c.10]

Радиационная эрозия первой стенки реактора происходит по механизму ионного и атомного распыления и блистеринга (образование в приповерхностном слое газонаполненных микрополостей). Большинство исследований по эрозии проведены для металлов. Для оксидных, в частности силикатных, материалов, служащих основой многих типов покрытий, и для собственно покрытий имеются лишь единичные работы. Эрозия стенки снижает ее ресурс, а главное — загрязняет водородную плазму тяжелыми примесями, увеличивающими излучательные потери. Поэтому одним из главных требований к защитным покрытиям первой стенки является их минимизация по параметру SZ (3 — коэффициент распыления, Е — атомный номер распыляемого элемента). [c.195]

Упругостно-электрические ПЭ (УЭПЭ) — это концентрационные газовые гальванические элементы. В них электрический ток возникает в результате самопроизвольного выравнивания концентраций (пропорциональных давлениям) двух растворов одного электролита. Простейшим примером этого типа ПЭ является ком-бпнация двух водородных электродов из платины, работающих при различных давлениях Р2- Платина выполняет роль но- [c.129]

Все эти работы открыли принципиальную возможность прямого превращения химической силы — энергии в электрическую. И уже в 1801 г. Дэви создает первый углеродно-кислородный тоцливный элемент . В 1833 г. А. Беккерель разрабатывает углеродно-воздушный топливный элемент с расплавленным электролитом и платиновым катодом. Наконец, в 1839 г. Гров строит первый водородно-кислородный эл,емент. И хотя теория свидетельствовала, что КПД этих преобразователей должен быть в 2 раза выше, чем у тепловых двигателей, низкий общий научно-технический уровень того времени не позволил получить реально это значение, и к разработке топливных элементов вернулись только в 1958—1960 гг. [c.107]

В настоящее время относительный вес кислородно-водородных элементов составляет всего 9,Я кг/кетп-ч, тогда как вес наиболее современных кислотных аккумуляторов составляет не менее 25 кг1квт-ч, а вес весьма дефицитных серебряно-цинковых аккумуляторов щелочного типа — 10,5 кг1квт-ч. [c.89]

Развитию представлений о поверхности раздела в системах Ni-сплав — AI2O3 способствовали и другие исследования процессов смачивания и адгезии. Риттер и Бёртон [40] изучали влияние газовой среды и легирующих элементов Сг и Ti на поверхностное натяжение и краевой угол никеля и его сплавов на подложках из сапфира при 1773 К. Газовая среда не оказывала заметного влияния на Yjk и краевой угол в случае контакта чистого никеля с сан-фиром. Результаты, полученные для сплавов, согласуются с предыдущими исследованиями. Уменьшение краевого угла для сплава в среде аргона по сравнению с водородной средой, возможно, обусловлено большим содержанием кислорода в аргоне. Результаты испытаний на сдвиг показали, что прочность связи выше при использовании никеля, выплавленного в кислородсодержащей атмосфере, чем никеля, выплавленного в отсутствие кислорода. Предполагается, что этот эффект связан с возможным образованием шпинели на поверхности раздела. [c.327]

Сказанное вьиые эго лишь перечисление возможных объяснений влияния легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобия, которые в какой-то степени можно распространить и на сплавы других тз оплав-ких металлов. Как и другие тугоплавкие металлы, ниобий и его сплавы при работе в кислотах наводороживаются и охрупчиваются. Насьпцение ниобия водородом до 0,02—0,03% приводит к полной потере пластичности. Вторая фаза - гидриды - обнаруживается при большем содержании водорода (при 0,08%). Легирование ниобия различными элементами может изменить указанные значения и тем самым уменьшить степень его водородного охрупчивания. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...