Химическая природа адсорбции

Первая стадия взаимодействия между поверхностью металла и газом заключается в адсорбции газа на поверхности металла. В результате этого возникает поддерживающийся под действием сил физической и химической природы тонкий сорбированный слой газа. Адсорбция молекул газа металлическими поверхностями протекает быстро. Выполненные на основе молекулярно-кинетической теории газа расчеты показали, что при низком давлении и комнатной температуре мономолекулярный слой адсорбированного газа образуется приблизительно через 2 с [62]. При адсорбции молекул газа свободная энергия и энтропия поверхности уменьшаются. Одновременное уменьшение этих величин приводит к снижению энтальпии, вследствие чего адсорбция обычно является экзотермическим процессом. [c.46]

К анодным ингибиторам, сильно тормозящим анодную реакцию, относятся ингибиторы окислительного типа, например нитрит натрия. Эта соль при введении в электролит в небольших количествах сдвигает потенциал стали в положительную сторону, переводя ее в пассивное состояние, причем начальный потенциал стали смещается сразу же примерно на 0,2 В, а через 10 сут более чем на 0,7 В. Такой сильный сдвиг потенциала во времени говорит о химической природе связи металла с ингибитором, так как при физической адсорбции процесс поляризации протекал бы намного быстрее. При высоких концентрациях нитрита натрия скорость катодного процесса может возрасти так, что возникает пассивация по механизму ускорения катодной реакции. [c.81]

Первый путь ингибирования, заключающийся в уменьшении скорости анодной реакции ионизации металла, можно проиллюстрировать на примере действия нитрита натрия. Этот ингибитор сильно сдвигает потенциал стали в положительную сторону, переводя ее в пассивное состояние. При наличии в электролите уже небольших концентраций ингибитора начальный потенциал стали смещается приблизительно на 0,2 В в положительную сторону, а конечный, через 10 суток, более чем на 0,7 В (рис. 2,1). Сильный сдвиг потенциала в положительную сторону во времени свидетельствует о химической природе связи металла с ингибитором и ее усилении во времени. При физической адсорбции этот процесс протекал бы довольно быстро. [c.33]

В то же время для большинства серусодержащих органических веществ такого параллелизма между защитными свойствами соединений по отношению к железу и х поверхностной активностью на -ртути не обнаружено. Объясняется это специфическим взаимодействием электронов атомов серы с электронами незаполненных < -орбиталей железа, которое приводит к значительному упрочнению связи ингибиторов с металлом. В пользу этого утверждения свидетельствует необратимость адсорбции серусодержащих соединений на железе и увеличение адсорбции с ростом температуры. В отличие от адсорбции азотсодержащих соединений специфическая адсорбция серусодержащих соединений зависит не только от свойств адсорбированных частиц, но и от химической природы металла. [c.138]

При образовании бездиффузионного спая протекает химическое взаимодействие между твердым и жидким металлом, распространяющееся по поверхности контакта между ними. О химической природе процесса образования спая свидетельствует выделение тепла при смачивании. Если процесс пайки протекает в идеальных условиях, когда с поверхности основного металла и расплава припоя удалены окисные и адсорбционные пленки, а атомы взаимодействующих металлов находятся в состоянии физической адсорбции, то скорость реакции между ними можно выразить уравнением [2] [c.112]

Адсорбция серы происходит в заранее определенных условиях. Измеряется потенциал Вольта и подсчитывается количество осажденной радиоактивной серы для определения химической природы осажденной серы (см. рис. 12). Затем пластинки сразу помещают в закрытый сосуд, содержащий соляную кислоту, из которой удален воздух. [c.310]

Следовательно, в отличие от рассмотренных выше соединений, специфическая адсорбция серусодержащих веществ зависит не только от свойств их адсорбированных частиц, но и от химической природы металла. Такая адсорбция (в отличие от специфической адсорбции первого рода) была названа специфической адсорбцией второго рода [11] и должна рассматриваться как переходное звено. к хемосорбции, когда [c.73]

Соотношения (35) — (40) позволяют в рамках использованной феноменологической модели учесть влияние на энергию межзеренного сцепления в твердом растворе таких факторов, как физико-химическая природа и концентрация примесных атомов, свободная энергия Р связи примесей с границами зерен, температура отжига Т (или эксплуатации, — если равновесное распределение примеси между объемом и границами зерен устанавливается в процессе службы материала, например, в жаропрочных сплавах), энергия границ, а также их адсорбционная емкость и концентрация центров адсорбции а на границах зерен. [c.113]

Как известно, степень прочности связи адсорбированных частиц с поверхностью металла зависит от природы металла, адсорбента и среды. При рассмотрении влияния адсорбированных частиц на электродные процессы прежде всего следует исходить из того, что существуют два основных вида адсорбции физическая и химическая. Различие между ними обусловлено теми силами, которые удерживают адсорбированные частицы на поверхности металла. В случае физической адсорбции это будут силы Ван-дер-Ваальса, электростатической поляризации и электрического изображения [20]. В случае химической адсорбции (хемосорбции) силы имеют химическую природу адсорбированные частицы можно рассматривать как химические соединения с поверхностью металла [21]. [c.9]

Механизм образования карбида кремния в производственных печах изучен еще недостаточно, так ак он принадлежит к числу сложных процессов, при которых протекают различные по фи-зико-химической природе явления диффузия, адсорбция, десорбция, химические реакции, кристаллохимические превращения. [c.100]

Необратимые электродные потенциалы нельзя вычислить с помощью уравнения Нернста (18) их можно определить только опытным путем. На их величину влияют различные факторы. По данным Г. В. Акимова, на величину необратимых потенциалов влияют химическая природа металлов— 4 В, состояние поверхности металла—десятые вольта, адсорбция атомов и молекул — сотые и десятые вольта, механические напряжения — до сотых вольта, химическая природа и концентрация раствора — десятые вольта и вольты, изменение температуры на 10° С —сотые вольта. [c.37]

Защитное действие органических веществ зависит от темпе ратуры, химической природы и концентрации агрессивной среды С увеличением температуры уменьшается адсорбция и сни жается эффективность этих веществ. Имеет также значение насколько непроницаема, равномерна образующаяся защит ная пленка и как велико ее сцепление с поверхностью ме талла. [c.72]

Укрывистость лакокрасочных материалов зависит прежде всего от оптических свойств пигмента, его дисперсности и концентрации пигмента в пленкообразователе. Существенное влияние на укрывистость оказывает химический состав и цвет пленкообразователя, его физико-химические свойства, адсорбция пленкообразователя на пигменте, природа растворителя и др. [c.28]

Решение сложной задачи о природе разрушения поверхностей трения требует четкой и обоснованной постановки задачи, выражающейся в разграничении нормального процесса окислительного износа и патологических видов повреждаемости и в рассмотрении всего комплекса явлений. Оно должно быть выполнено на основании а) закона сохранения и превращения энергии и минимальных принципов б) современных представлений физики твердого тела о процессах деформации и разрушения в) современных представлений о физико-химических явлениях адсорбции и диффузии г) положительного опыта практики. [c.277]

I разом, на интенсивность образования вторичных структур. Во-вторых,— путем изменения химической природы вторичных структур, возникающих в результате адсорбции, диффузии и химических реакций на поверхности и в поверхностных слоях трущихся металлов. [c.322]

Природа смачивания основного металла расплавленным припоем может быть обусловлена как слабым взаимодействием (физическая адсорбция), так и хемосорбцией с образованием более или менее прочной химической связи. В первом случае она определяется электростатическим, а во втором — химическим взаимодействием. На химическую природу процесса указывает высокая величина молярной работы адгезии, а также выделение теплоты при смачивании. [c.174]

Как известно, фильтрационный перенос примеси в той или иной степени сопровождается взаимодействием частиц примеси с твердой поверхностью пористой среды. Это взаимодействие может иметь различную физическую и химическую природу в зависимости от свойств примеси и характера поверхности и жидкости. При определенных условиях адсорбция, т. е. поглощение или выделение частиц примеси твердой фазой, может считаться равновесной и линейной. В этом случае уравнения фильтрационного переноса с учетом адсорбционного обмена имеют вид [c.256]

Защитное действие продуктов коррозии стали объясняется не только их тенденцией к уплотнению и способностью сцепления с поверхностью металла, но и их микроструктурой и способностью со временем превращаться в нерастворимые соединения. Вместе с тем продукты коррозии не всегда играют положительную роль. Например, при наличии сернистого газа в атмосфере они со временем ее усиливают, стимулируют коррозию, так как способствуют адсорбции газов и паров. Таким образом, двойственная роль продуктов коррозии обусловлена природой металла и физико-химическими свойствами примесей атмосферы. [c.14]

Физическая и химическая адсорбции на твердых те-лз[х сопровождаются тепловыми эффектами. Обычно теплоты хемосорбции редко бывают меньше 80 кДж/моль. Однако известны случаи, когда эти величины имеют значения, соответствующие теплотам физической адсорбции (порядка единиц кДж/моль). Поэтому величина теплоты адсорбции не всегда является показателем природы возникающих адсорбционных связей. [c.28]

Для выяснения природы накипеобразования использованы теоретические и экспериментальные исследования многих авторов в области накипеобразования, строения металлической поверхности, двойного электрического слоя (ДЭС), правил избирательной адсорбции (ПИА), химической активности элементов, растворимости веществ и кристаллизации [1]. [c.54]

Глубокие исследования по изнашиванию твердых тел с учетом среды были выполнены П. А. Ребиндером и его учениками [26]. Еще в 30-х гг. П. А. Ребиндер открыл адсорбционный эффект понижения прочности твердых тел благодаря адсорбции поверхностноактивных веществ понижается поверхностная энергия твердого тела, что приводит к облегчению выхода дислокаций. Все это имеет большое значение для познания природы трения и изнашивания металлов. Диспергирование металла при трении может быть усилено или ослаблено поверхностно-активными веществами во много раз. Работы П. А. Ребиндера и его учеников нашли широкий отклик во всем мире у специалистов не только по прочности материалов, но и по обработке материалов, трению и изнашиванию. На базе работ П. А. Ребиндера сформировалась новая наука — физико-химическая механика материалов, охватывающая вопросы физики, химии и механики в части создания и эксплуатации новых материалов. [c.22]

В то же время, для некоторых классов органических соединений (например, серусодержащих), не обнаружено связи между понижением ими поверхностного натяжения на ртутп и защитными свойствами по отношению к железу, т, е. адсорбция этих соединений зависит не только от свойств адсорбирующихся частиц, но и от химической природы металла. Было установлено также, что серусо-держащие соединения на железе хемосорбируются. Таким образом, для химически адсорбирующихся ингибиторов перенос данных электрокапиллярных измерений на ртути на реально корродирующие металлы затруднителен. Причины различий в адсорбционном поведении некоторых ингибиторов на ртути и на корродирующих металлах рассмотрены в [19]. По мнению А. Н. Фрумкина, перенос данных, полученных на ртути, на другие металлы должен осуществляться с большей осторожностью. [c.23]

Было установлено, что существует параллелизм в изменении ингибирующей способности органических соединений и их адсорбируемости. С увеличением степени заполнения поверхности металла ингибитором их ингибирующее действие возрастало. В ряде работ были изучены закономерности адсорбции ингибиторов связь между ингибирующи.м действием, адсорбцией и молекулярной структурой ингибиторов, их природой и физнко-химическими характеристиками. Установлено, что защитные свойства органических ингибиторов в значительной степени определяются природой адсорбции (хемосорбция, физическая или специфическая адсорбция) и показано, что наилучшими ингибиторами являются те, которые образуют хемосорбционную связь металл — атом азота. Как известно, информацию о механизме адсорбции, природе сил и связей, удерживающих адсорбированные молекулы на поверхности металла, можно получить, исследуя изотермы адсорбции. Вид адсорбционной изотермы тесно связан с механизмом адсорбции. [c.23]

Произведение aS равно поверхностной энергии G коллоидной системы, которая стремится уменьшить избыток этой энергии за счет снижения поверхностного натяжения путем избирательной адсорбции других веществ (ионов) из раствора. Этот процесс формирует структуру поверхностного слоя частицы и наделяет этот слой особыми свойствами, отличными от свойств агрегата основного вещества. Каждая коллоидная частица сорбирует из раствора ионы электролита одного знака, которые равномерно распределяются в поверхностном слое коллоида. Адсорбированные ионы называются потенциалообразующими, они входят в состав адсорбционного слоя. Адсорбционный слой может также формироваться, как отмечалось, при частичной диссоциации поверхностных молекул вещества коллоидной частицы. Состав такого слоя зависит от химической природы коллоидов и pH среды. Агрегат коллоидной частицы вместе с адсорбционным слоем называется гранулой. [c.50]

В процессе твердения шлакосиликатной композиции происходит связывание анионов кремневых кислот, ионов ОН , Ка и Н2О в гелеобразные новообразования. На кривой изменения э. д. с. пары Hg—РЬ, погруженной в твердеющую шлакосиликатную композицию (рис. 1), видно наличие трех этапов в функциональной зависимости э. д. с. от времени увеличение э. д. с. системы, стабилизация в течение некоторого отрезка времени и спад. При электрометрическом методе измеряется разность потенциалов, для каждого из которых может быть написано уравнение потенциала, аналогично приведенному выше. Если использовать два металлических электрода, то потенциал любого из них будет определяться соотношением окисленной и восстановленной форм, причем активности ионов, участвующих в электрохимических реакциях на разных электродах, разные. Это может быть связано с наличием специфической адсорбции на электроде, его химической природой и строением двойного слоя, образующегося на поверхности электродов, а также с неоднородностью состава шлакосиликата, его жидкой фазы в электродном пространстве. [c.57]

Дерягина Б, В. и Кротовой Н. А,) лежат электрические силы. В зависимости от природы контакта и характера процесса его нарушения основную роль в адгезии твердых тел люгут играть силы Ван-дер-Ваальса, силы гомео-полярной связи, возникающие между молекулами поверхностей, и электростатические силы, возникающие в результате образования на контакте двойного электрического слоя. Всякое взаимодействие обусловлено химической природой молекул и образованием в результате этого на границе контакта мощных электрических слоев, вследствие чего появляется значительная электростатическая составляющая сил адгезии. Таким образом, адгезия — это результат действия электростатических и ван-дер-ваальсовых сил при этом электростатическая слагающая сил адгезии целиком определяется двойным электрическим слоем, который всегда возникает при контакте разнородных тел. Возникновение двойного электрического- слоя есть косвенный результат ориентированной адсорбции полярных функциональных групп полимера (рис. 245). Ориентация последних изменяет разность потенциалов между фазами, что и приводит к образованию двойного электрического слоя. [c.454]

Для равновесных кривых растяжения наполненных вулканизатов соотношение (3.1.236) Муни— Ривлина отклоняется от экспериментального, однако сходимость улучшается, если ввести поправку X на увеличение фактической деформации [375]. При тщательном исследовании было установлено, что размягчение ие полностью обратимо [375]. Влияние наполнителей на кристаллизующиеся и не кристаллизующиеся при растяжении каучуки различно [375]. Взаимосвязь между характером поверхностной активности саж, обработкой (химической, термической) поверхности саж п характером образования вторичных структур в резиновой смеси, степенью активности наполнителя и способностью к образованию сажекаучукового геля исследовалось в работе [174]. Взаимодействие каучука с наполнителем может быть различной природы адсорбция полимера на поверхности частиц наполнителя химическое взаимодействие благодаря наличию свободных радикалов, образуемых при переработке химическое взаимодействие с реакционноснособными участками поверхности наполнителя. До тех пор, пока не расшифрована прирбда эффективного значения фактора формы f в уравнении [c.147]

Необходимо отметить, что, когда адсорбция определяется только электростатическими и дисперсионными силами, т. е. носит явно физический характер, установление адсорбционного равновесия происходит довольно быстро (единицы и десятки, секунд). Когда адсорбция связана с силами химической природы, т. е. носит явно выраженный хемо-сорбционный характер, адсорбционный процесс завершается медленно (десятки и с отни минут). Очевидно, что в случае специфического адсорбционного взаимодействия время окончания адсорбции окажется промежуточным и будет лежать внутри интервала между временем окончания физической и химической адсорбции. [c.62]

Процесс газопламенной наплавки по своей физико-химической природе во многом аналогичен пайке. Основными процессами при наплавке являются образование металлических связей на границе жидкий наплавляел ый к сталл — твердый ссновно металл, а также металлургические процессы, происходящие в жидкой ванне, т. е. окисление и испарение кoJMпoнeнтoв сплава, а также адсорбция газов из пламени и окружающей атйосферы. [c.181]

Высокая стойкость горячих битумных мастик определяется целым рядом факторов, основными из которых являются химическая природа наполнителя, его физические свойства, наличие пленки битума на частицах наполнителя. Высокие адгезионные свойства таких пленок обусловлены химическим взаимодействием наполнителя с асфальтогеновыми кислотами битума и адсорбцией битума наполнителе.м. [c.75]

Если жидкости или пластичные тела прилипают к поверхностям твердых тел, то нет оснований хгредполагать, что поверхности двух твердых тел не будут прилипать друг к другу. Мысль Лангмюира, что силы, являющиеся причиной адсорбции, имеют химическую природу, проливают много света на явления прилипания. По этой теории интенсивность связи зависит от того, вызывается ли она силами первичной или вторичной валентности или обязана только насыщтенному сродству. Необходимо помнить, что поверхности твердых тел не могут быть настолько точно пригнаны, чтобы соприкосновение имело место более, чем в немногих точках. [c.22]

По своей природе ингибиторы коррозии бывают ионными [катионного типа — катапин, ЧМ анионного типа — тиомочевина S (N112)2] или молекулярными соединениями (например, антра-ниловая кислота). Ингибиторы адсорбируются на поверхности корродирующего металла или электростатически (адсорбция ионов и полярных молекул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорбция поверхностно активных ионов и молекул за счет молекулярных ван-дер-ваальсовских сил), или химически (хемосорбция ионов и молекул за счет валентных сил химического сродства) возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил. [c.345]

Ввиду сложности и многостадийности физико-химических процессов взаимодействия водорода с металлами построение зависимости вида (41.3) уже само по себе может составить предмет отдельной теории. Поэтому в дальнейшем ограничимся рассмотрением лишь той стадии, которая предполагается определяющей для роста трещины. Однако вопрос о природе этой стадии пока не может считаться решенным. Действительно, существуют две гипотезы о кинетике перераспределения водорода (и кинетике роста трещины) согласно этим гипотезам перенос водорода к очагам разрушения контролируется или диффузией внутри металла, или (в случае воздействия водородосодержащих сред) поверхностными процессами адсорбции молекул среды и хемосорбции без участия диффузии водорода внутрь металла [361, 364, 374, 375, 381]. Имеющиеся результаты показывают, что диффузионная гипотеза представляется достаточно достоверной. На основе уточненных данных о напряженно-деформированном состоянии у вершины трещины [392] установлено соответствие расчетного [c.328]

Др. фактор усиления связан с изменением комбинац. поляризуемости молекулы и взаимодействующих с ней электронов металла. Это взаимодействие имеет, по-видимому, хим. природу. Величина химического усиления зависит от характера связи, к-рую образует адсорбир. молекула с металлом. Существуют две гипотезы хим. усиления, к-рые во мн. случаях согласуются с эксперим. данными. Первая из них основывается на экспериментально обнаруженном для нек-рых молекул (бензол, этилен) сходстве соотношения линий в спектрах Г. к. р. и спектрах характеристич. (неупругих) потерь энергии при рассеянии медленных электронов на изолир. молекулах, в процессе к-рого электрон захватывается на пек-рое время молекулой и образуется промежуточное состояние —отрицательный молекулярный ион. Сделано предположение, что при адсорбции молекулы возникает комплекс, где имеются возбуждённые электронные состояния, частота перехода в к-рые из осн. состояния соответствует частоте видимого диапазона эл.-магн. излучения, т. е. создаются условия резонанса. Возбуждённые состояния в этом случае обусловлены переносом электрона из молекулы в металл или обратно. [c.459]

Адсорбция ингибиторов на поверхности металла может иметь различную природу. Различают физическую, химическую и специфическую адсорбцию. Под физической адсорбцией понимают явление концеитрировання вещества из объема фаз на поверхности металла, вызванное электростатическими или дисперсионны- Ч силами, под химической адсорбцией — то же явление концентрирования вещест-на поверхности металла, но обуслов- 1ениое нх химическим взаимодействием изменением или разрушением старых и Образованием новых химических связей, приводящих к образованию поверхност- bix химических соединений. Физическая [c.19]

Адсорбция, соответствующая изотерме Темкина, указывает, как правила на хемосорбционную природу связи молекул ингибитора и металла, имеет npi этом моиомолекулярный характер и практически необратима, АдсорбированнЫ молекулы удерживаются на поверхности металла довольно длительное вреМ) (хемосорбированные ингибиторы обладают последействием). Для химически ад сорбированных молекул ингибитора эффективность защитного действия обыч выше, чем для физически адсорбированных. [c.24]

Как и для других неметаллических тугоплавких соединений, составляющих основу современной керамической промышленности, работы по компьютерному моделированию оксидов алюминия следуют двум взаимосвязанным направлениям. В рамках первого из них ставится проблема наиболее корректного исследования фундаментальных электронных свойств, природы химической связи и основных физико-химических характеристик полиморфных модификаций А12О3, рассматриваемых как идеальные кристаллы. Второе направление обращается к описанию А1зОз как элемента керамических материалов, акцентируя внимание на изменениях характеристик оксидов в результате наличия разного рода несовершенств кристаллов (вакансии, легирующие элементы), рассматриваются поверхностные свойства, пленочные состояния и гетероструктуры, предпринимаются попытки описания границ зерен, моделируются процессы адсорбции и т. д. [c.117]

Реальные металлы и сплавы благодаря существованию силового поверхностного поля, обусловленного ненасыщенностью связей наружных атомов решетки, в нормальных условиях покрыты слоем адсорбированного газа. Характер связи атомов или молекул газа с атомами металла в значительной степени зависит от химического сродства взаимодействующих элементов. Сравнительно слабая связь атомов благородных и некоторых других газов с поверхностью металла объясняется действием только ван-дер-ваальсовых сил. Г азы, удерживаемые поверхностью металла таким образом, называются физически адсорбированными. Толщина слоя физически адсорбированного газа может намного превышать размер молекулы. Теплота физической адсорбции близка к теплоте конденсации соответствующего газа и составляет обычно десятки килоджоулей на моль (несколько тысяч калорий на моль) и практически не зависит от природы подложки. Поскольку заметная физическая адсорбция обычно наступает ниже 0°С, сублимация даже наиболее легкоплавких металлов не может заметно зависеть от физически адсорбированных газов. , [c.428]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...