Активности и электродные потенциалы

Еще одной важной проблемой, возникающей при потенциометрических измерениях, является невозможность в настоящее время достоверно установить значения активности стандартных растворов, необходимых для калибровки электродов, так как пока не найдены способы расчета или измерения с высокой точностью активности отдельных ионов в растворах известного состава. В связи с этим возникла задача стандартизации условных шкал активностей различных ионов и электродных потенциалов. [c.34]

Рассчитанные по уравнению (1.8) и практически измеренные при разных значениях активностей равновесные электродные потенциалы для таких металлов, как цинк, медь, ртуть и серебро, совпадают между собой. Отсюда следует, что для этих металлов действительно устанавливается равновесие с собственными ионами в растворе, и равновесные потенциалы этих металлов, определяющиеся переходом ионов металла в раствор и обратным их выделением на металле (процесс Meч=tMe" + +пе-), являются обратимыми. В случаях, когда раствор содержит ионы, образующие с ионами металла труднорастворимые соединения, активность ионов металла в насыщенном растворе будет находиться в обратной зависимости от активности анионов труднорастворимого соединения. Уравнение (1.8) для этого случая может быть записано следующим образом [c.32]

Электродные потенциалы зависят от температуры и активной концентрации иона в электролите, что хорошо передается уравнением Нернста [c.293]

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]

Механизм возникновения и действия коррозионных процессов в основном зависит от вида электролитов и значений электронных потенциалов. Разность потенциалов между металлом и электролитом называется электрохимическим или электродным потенциалом металла. Металлы, расположенные по возрастанию их нормальных потенциалов, образуют ряд активностей (табл. 4). [c.4]

Поскольку потенциал стандартного электрода неизвестен, было принято, что нулевой потенциал имеет водородный электрод. "Стандартные электродные потенциалы металлов определяют исходя из нулевого потенциала водородного электрода. Таким образом, более активные металлы имеют более отрицательные электродные потенциалы. При температуре 25° С железо в растворе железистых ионов имеет стандартный электродный потенциал 0 = —0,440 В. Несмотря на то, что шкала потенциалов имеет важное теоретическое значение (см. вступление к гл. 2), она может давать неверную информацию не только из-за различия в температуре и концентрации раствора, но и потому, что эти растворы могут существенно отличаться от растворов или иной среды в реальных условиях. Поэтому в каждом конкретном случае потенциалы необходимо устанавливать опытным путем. [c.18]

При равновесии существует связь между электродным потенциалом (равновесным потенциалом) и активностью ионов металла в растворе. Это соотношение дается уравнением Нернста [c.11]

Коррозия Ti в средах разной агрессивности протекает при более положительных электродных потенциалах, чем его собственный стандартный потенциал. Это означает, что происходит анодное торможение коррозионного процесса. В случае, когда поверхность металла находится в активном состоянии, процесс растворения Ti может замедляться вследствие образования на поверхности оксидов и гидридов. [c.62]

В ряду напряжений любой более электроотрицательный металл способен вытеснять из соединений электроположительные металлы. Металлы с отрицательными электродными потенциалами отличаются большей химической активностью и легче подвержены окислению, чем более электроположительные. Наоборот, по мере увеличения электродного потенциала устойчивость металла возрастает. [c.14]

Энергетическая характеристика перехода ионов в раствор или обратно — электродный потенциал. Стандартные (нормальные) потенциалы определены для большинства технических металлов (по отношению к раствору с активностью ионов, равной единице) и приведены в соответствующей литературе [2, 3, 13]. Однако в реальных процессах коррозии равновесные условия обычно не достигаются, так как реакции на поверхности металла идут различными путями. Поэтому важно знать неравновесные электродные потенциалы. металлов и сплавов в различных средах. Величина этих потенциалов зависит от температуры, концентрации раствора, состояния поверхности металла и других факторов неравновесные электродные потенциалы определяются опытным путем [2, 7]. [c.253]

Сопоставление стандартных электродных потенциалов легирующих элементов и потенциалов, отвечающих СР цинка, дает основание ожидать, что такие элементы, как серебро, золото, а также, вероятно, олово, никель, мышьяк, могут накапливаться на поверхности латуни. Накопление этих добавок должно приводить к уменьшению активности меди на поверхности сплава и уменьшению концентрации вакансий в поверхностном слое. Это, по-видимому, служит [c.174]

Электродные потенциалы металлов — важная термодинамическая характеристика, определяющая их поведение в электролитах. В системе металл- Электролит существует разность потенциалов (потенциал) между металлом и приэлектродным слоем электролита. При установившемся равновесии между металлом и раствором его соли потенциал является равновесным электродным потенциалом данного металла. За нулевой электродный потенциал условно принят стандартный водородный электрод, по отношению к которому измеряются стандартные электродные потенциалы металлов (при активности ионов металла в электролите, равной единице, и при постоянной температуре, равной 25°С). Значения стандартных электродных потенциалов металлов изменяются от отрицательных до положительных и соответственно располагаются в ряд по отношению к стандартному нулевому водородному электроду. [c.14]

Исследование кинетики установления стационарных потенциалов показало, что потенциалы исследуемых сталей при погружении в растворы азотной кислоты могут иметь различные значения и находиться как в пассивной, так и в активной областях анодной поляризационной кривой. Величины потенциалов при погружении определяются многими, в том числе и случайными факторами (чистота обработки поверхности, подготовка поверхности, остатки поверхностных пленок и т.д.). Это не влияет на характер изменения потенциалов во времени и на величины устанавливающихся стационарных потенциалов. Кинетические кривые электродных потенциалов саморастворения всех исследуемых сталей в растворах азотной кислоты в изученном [c.97]

Для объяснения факта коррозии чистых металлов теории местных элементов пришлось постулировать, что кроме существования участков, имеющих различные электродные потенциалы, обусловленные включениями металлов-примесей, на процесс влияют еще некоторые дополнительные факторы. Подробный перечень этих факторов дан Н. Д. Томашовым [15], который учел не только свои соображения, но и высказывания других исследователей. Так было введено понятие о субмикроскопической (атомной) неоднородности поверхности. Оно включает представление о неоднородности, обусловленной наличием разнородных атомов в кристаллической решетке твердого раствора о различии активности отдельных атомов вследствие неодинакового положения их на поверхности о различии активности отдельных атомов из-за периодических флуктуаций, как следствия теплового движения (колебаний) их в кристаллической решетке. [c.191]

Прямого контакта между сплавами алюминия и магния луч-ше избегать, так как магний намного неблагороднее, чем алюминий, и в отличие от алюминия не образует активного защитного слоя. Степень наступающей коррозии при контакте этих двух легких металлов определяется видом сплавов [16]. Сравнение электродных потенциалов сплавов магния дано в табл. 11.3 (ср. с табл. 11.2). [c.567]

Неравновесные электродные потенциалы устанавливаются в тех случаях, когда в процессах окисления и восстановления участвуют не только атомы и ионы данного металла, но также другие частицы в растворе (ионы водорода и других металлов, молекулы кислорода и т. д.). Неравновесный потенциал может сильно отличаться от равновесного и характеризует активность данного металла только в данных конкретных условиях. Неравновесные потенциалы могут быть стационарными, если они установились во времени, и нестационарными, если величина их во времени изменяется. В практических процессах коррозии приходится иметь дело главным образом с неравновесными потенциалами (фиг. 13-2). [c.566]

При наличии в электролите поверхностно активных галоидных ионов последние, адсорбируясь на поверхности, подвергнутой коррозии, вытесняют кислород, который поддерживает сталь в пассивном состоянии [190]. В результате этого процесса сталь активируется при потенциалах более низких (фа), чем при отсутствии галоидных ионов, при этом активирование поверхности сопровождается образованием питтингов. Адсорбция отрицательно заряженных галоидных ионов облегчается при повыщении положительного электродного потенциала. Мерой стойкости стали против питтингообразования часто служит разность между потенциалом активирования и стационарным потенциалом стали (фа—фс) [38], который для сталей, находящихся в пассивном состоянии, выше потенциала полной пассивации фп п. Чем больше отрезок ВГ на анодной поляризационной кривой стали, тем большей устойчивостью к питтинговой коррозии она обладает. Кроме того, часто в качестве характеристики стойкости к питтинговой коррозии используют только потенциал фа, называемый в некоторых источниках потенциалом питтингообразования или потенциалом пробоя. [c.25]

Цель работы — исследование коррозионной активности грунтов по отношению к металлам и определение характера контроля коррозионного процесса. Исследование состоит в определении электродных потенциалов исследуемых металлов в образцах грунта, построении упрощенных поляризационных кривых и измерении омического сопротивления грунта с помощью мостика переменного тока. [c.143]

При статическом нагружении с помощью разрывной машины на фиксированных уровнях нагрузки, соответствующих области упругой деформации, стадии легкого скольжения, области деформационного упрочнения и стадии динамического возврата, снимали анодные потёнциодинамические кривые (2,4 В/ч) и определяли зависимость от степени деформации потенциалов полной пассивации и- перепассивации (области пассивного состояния), скорости коррозии (потери массы), плотности тока начала пассивации (в области Фладе-потенциала), потенциалов активного и транспассиБного состояний при определенном значении тока поляризации, плотностей тока активного, пассивного и транспассивного состояний на определенных уровнях потенциалов. При динамическом нагружении записывали плотности токов активного растворения и пассивного состояния в потенциостати-ческом режиме, величины потенциалов в гальваностатическом режиме, а также изучали влияние скорости деформации на величину тока и электродные потенциалы. [c.80]

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]

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]

Все тугоплавкие металлы обладают отрицательными нормальными электродными потенциалами и располагаются в ряду активности левее водорода. Высокая коррозионная стойкость тугоплавких металлов обусловлена образованием на поверхности плотной, химически устойчивой пленки, представляющей собой окисел данного металла для Та, Nb, Мо, Zr — это Ta Os, NbiOs, М0О3, Zr O и т.д. Так, например, тантал без окисной пленки обнаруживает сильную анодность по отношению к большинству металлов в течение нескольких секунд после погружения пары в электролит, но образование на его поверхности окисла Таг Os под действием анодного тока быстро изменяет потенциал тантала на обратный и тантал становится катодом (рис. 48). Этот процесс аналогичен процессу пассивации алюминия, но протекает быстрее (рис. 49). [c.56]

Вместе с тем сопоставление различных режимов показало существенное влияние скорости резания режимы II и V имеют в максимуме близкие значения напряжений, но соответствующие сдвиги электродных потенциалов различаются более, чем в три раза. Это различие несколько затухает с увеличением расстояния от поверхности, что явно указывает на технологическую наследственность электрохимических свойств [151], обусловленных микроэлектрохимической гетерогенностью следа резца при более скоростном резании уменьшается электрохимическая гетерогенность, а, следовательно, снижается активность коррозионных микропар так, что поверхность в целом разблагораживается меньше. [c.188]

Особенно сильно ускоряется коррозия металлов вследствие их контакта с другими металлами, имеющими более положительные значения электродных потенциалов, поскольку здесь уже возникает типичная коррозионная макрогальванопара и катодный процесс переходит на более благородный металл. Так, например, ряд аварий морских судов обусловлен коррозионно-механическим разрушением систем рулевого управления (стального пера руля и его деталей) вследствие того, что вблизи руля в кормовой части судна находится латунный гребной винт и возникает коррозионная гальванопара руль-винт, стимулирующая коррозию рулевого устройства. Характерным примером является также активное коррозионное разрушение зубных коронок из нержавеющей стали, если рядом находятся золотые коронки. [c.32]

При рабочих температурах воды в теплообменниках, достигающих нескольких сот градусов, значения Сн+ = Сон должны быть еще больше приведенных. Из справочных таблиц [251 увеличение составляет около 10 раз на каждые 100° С. Большая активность воды в зоне контакта с гомогенными по структуре металлами маловероятна (например, действие воды на стали аустенитного класса). Контакт разнородных по электрохимическим свойствам металлов, например железа Е = —0,440 в) и меди ( =+0,337 в) или даже более близкого по свойствам олова ( = —0,136 в), может привести к анодному разрушеник> металла с, меньшим стандартным электродным потенциалом, в рассматриваемом случае железа. [c.37]

В частности, механохимические исследования проводились на образцах сварных соединений из стали 20, выполненных электродами производства России марок УОНИ 13/55(Б), МР-З(Р) и Китая марок Е4303, Е5015, в условиях одновременного воздействия на них активных сред и механических растягивающих напряжений, создаваемых разрывной машиной Р-5. Запись кривой растяжения сварного шва велась с одновременной фиксацией значений электродных потенциалов металла или величины тока. [c.10]

Приведенная схема работы гальванической пары лежит в основе электрохимической коррозии металлов и сплавов. Разные фазовые составляющие, присутствуюпще в структуре сплава, находясь в электролите, приобретают разные по величине и знаку электродные потенциалы. Чем больше различие в электродных потенциалах отдельных фазовых составляющих, тем активнее будет протекать коррозионный процесс и коррозионное разрушение сплава. Электрохимическая гетерогенность поверхности металла является причиной коррозии. Более коррозионностойкими являются сплавы со структурой однородного твердого раствора. [c.490]

Пока коррозионный элемент разомкнут, на анодных и катодных участках реакции в прямом и обратном направлениях идут с одинаковой скоростью — обратимо. Обратимые электродные потенциалы металлов Уобр зависят от характера электролита и температуры. Их рассчитывают по термодинамическим функциям. Для сравнительной оценки электрохимической активности металлов используют стандартный обратимый электродный потенциал V ogp, рассчитанный для температуры 25 °С и активности (концентрации) собственных ионов в водном растворе, равной единице. Значения для ионов некоторых металлов приведены ниже [c.471]

Чт ы графически представить реакции металла во всем диапазоне значений pH при разных значениях потенциала, следует собрать большое количество данных. Например, железо растворяется с образованием ионов Ре , которые при более высоких электродных потенциалах окисляются до Ре в очень кислой среде. Потенциал реакции растворения зависит от активности ионов двухвалентного железа (в соответствии с уравнением Нернста). Из табл. 6 имеем Е = —0,44 В при активности 10°. При активности 10 получаем Я = —0,44 — (2-0,03) = —0,5 В. Эта реакция представлена на фиг. 33 [47] в виде ряда горизонтальных линий, соответствующих различным потенциалам при разных концентрациях ионов двухвалентного железа. Реакция Ре + РеОН + Н зависит только от pH, и с помощью константы равновесия этой реакции можно оценить изменение pH в зависимости от концентрации ибнов Ре . На фиг. 33 эта реакция представлена рядом вертикальных линий (соответствующих различным pH). Реакция +H2O-V РЮН -Н -Ь Н -f е зависит одновременно от pH и потенциала, поэтому геометрическим местом точек, в которых активности РеО№ и Р равны, является линия (В) = 0,877 — 0,0591 рН[ 49], имеющая наклон —59,1 мВ/ед. pH. [c.74]

В зависимости от химического состава, кристаллического строения, толщины окисной пленки и т, п. металл находится в активном или в пассивном состоянии. Термодинамические свойства активного металла характеризуются стандартным электродным потенциалом. Металл в пассивном состоянии характеризуется наличием пленки, изолирующей его qt воздействия Среды по1енциал металла в этом случае облагораживается, сдвигается в сторону положительных значений коррозионная стойкость повышается. Ниже сравниваются значения потенциалов некоторых металлов в разбавленном (0,5 н.) растворе хлорида натрия [2, с. 181] со стандартными электродными потенциалами этих металлов в активном состоянии [c.16]

Развитие МКК У сплавов системы А1—Си—Mg—Zn, к которой относится сплав В96Ц, обусловлено активным состоянием границ, возникновение которого связывают с образованием приграничной зев [282]. В зависимости от условий обработки сплава ЗСВ мо гут иметь различную ширину, в различной степени обеднены легирующими элементами (медью, магнием, цинком). Повышение или понижение коррозионной стойкости вызывается изменением разницы электродных потенциалов и соответственно изменением активности анодного растворения ЗСВ [282]. [c.175]

Титан — химически активный элемент в электрохимическом ряду металлических элементов он занимает место между бериллием и марганцем. Имеются сведения, что электродный потенциал титана со свежеобнаженной поверхностью в водных растворах в первый момент отрицателен. Металл с таким электродным потенциалом должен сильно корродировать. Однако во всех водных растворах, кроме нескольких, вызывающих сильную коррозию, при наличии свободного доступа кислорода к поверхности титана потенциал быстро возрастает до положительных значений, в ряде случаев [c.378]

Закрепляют третий образец стали в клемме на текстолитовой планке, погружают наполовину в непассивирующий (20%-ный) раствор НЫОз и, опустив в этот же раствор кончик промежуточного электролитического ключа с 20%-ной НЫОз, измеряют потенциометром потенциал образца относительно насыщенного каломельного электрода (см. рис. 3 и 4). Затем повторяют опыт с четвертым образцом в пасссивирующем (определенном в предыдущих опытах) растворе НЫОз, записывают в табл. 14 измеренные значения электродных потенциалов активного и пассивного образцов стали и пересчитывают их значения на водородную шкалу потенциалов. [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...