Cтраница 4
При снятии потенциостатических кривых используют те же электролитические ячейки, которые применяют при изучении кинетики электрохимических процессов другими методами. Однако в некоторых случаях требуется применение специальных ячеек. Например, при использовании классического потенциостата ячейка должна иметь малое сопротивление и малую поляризуемость вспомогательного электрода, что и определяет ее конструкцию. На рис. 32 представлен один из возможных вариантов подобной электролитической ячейки, показывающий расположение анода и катода. [46]
До сих пор заключения о контактной коррозии делали в основном на основании начальной разности потенциалов, поскольку эти данные были более доступны. Однако, как было выше показано, электродвижущая сила элемента, хотя и является важной характеристикой, не определяет однозначно коррозионного тока элемента. При значительной разности потенциалов ток пары благодаря большой поляризации может быть очень малым и, наоборот, может быть пара с незначительной разностью потенциалов, которая, однако, благодаря малой поляризуемости будет давать большой ток. Поэтому правильно судить об опасности того или иного контакта можно только на основе значений токов. К сожалению, до сих пор не было предложено удовлетворительных методов определения тока пар для условий атмосферной коррозии. [47]
До сих пор заключения о контактной коррозии делали в основном на основании начальной разности потенциалов, поскольку эти данные были более доступны. Однако, как было выше показано, электродвижущая сила элемента, хотя и является важной характеристикой, не определяет однозначно коррозионного тока элемента. При значительной разности потенциалов ток пары благодаря большой поляризации может быть очень малым и, наоборот, может быть пара с незначительной разностью потенциалов, которая, однако, благодаря малой поляризуемости будет давать большой ток. Поэтому правильно судить об опасности того или иного контакта можно только на основе значений токов. К сожалению, до сих пор - не было предложено удовлетворительных методов определения тока пар для условий атмосферной коррозии. [48]
Точка пересечения этих кривых О указывает нам силу коррозионного тока 1кор и стационарный потенциал Ех, который устанавливается на обоих электродах рассматриваемой системы. Поэтому сила поляризующего тока, как правило, должна быть больше достигаемого защитного эффекта. Сила защитного тока должна быть тем больше, чем больше катодная поверхность и чем меньше поляризуемость катода. Это значит, что при малой поляризуемости катода требуется очень большая сила тока. [49]
Вновь образованная поверхность кристаллической соли или окиси создает в идеальном случае обладающее большой свободной энергией поле положительных и отрицательных потенциалов, расположенных в шахматном порядке. Незавершенная координация поверхностных ионов влечет за собой тенденцию к электронной поляризации и, следовательно, к уменьшению потенциальных полей. В случае окислов, содержащих катионы малой поляризуемости, такие, как А13, электронная поляризация значительно уменьшает отрицательное потенциальное поле больших ионов О2, но мало влияет на положительные поля поверхностных катионов. [50]
Константа устойчивости и соответственно прочность комплекса зависит от природы лигандов и комплексообразователей, а также от значения координационного числа. В соответствии с теорией кислотно-основного взаимодействия ( см. § 8.3), ионы-комплексообразова-тели являются кислотами Льюиса, а лиганды - основаниями Льюиса. Все кислоты и основания разделены на два класса: жесткие и мягкие. К жестким кислотам относятся катионы, имеющие большое отношение заряда к радиусу, малую поляризуемость и не имеющие легко возбудимых электронов. К мягким кислотам относятся ионы, имеющие небольшое отношение заряда к радиусу, высокую поляризуемость и несколько легко возбудимых электронов. К ним относятся ионы - металлов VI и VII групп ( кроме хрома), железа, рутения, осмия, кадмия, семейства железа, а также ионы таллия, свинца и висмута. Промежуточное положение занимают ионы платины, палладия, иридия, родия, серебра, золота и ртути. К жестким основаниям относятся лиганды, донорные атомы которых находятся во втором периоде системы Д.И. Менделеева ( С, N, О, F), к мягким основаниям относятся остальные лиганды. Согласно правилу Пирсона жесткие кислоты предпочитают координировать жесткие основания, а мягкие кислоты - мягкие основания. [51]
Кислотно-основное взаимодействие у лигнина подчиняется теории ЖМКО ( теории жестких и мягких кислот и оснований) в органической химии. Лигнин при таком подходе рассматривается как сложная кислотно-основная система, а протекающие реакции как кислотно-основные взаимодействия жестких и мягких кислот и оснований. В этом взаимодействии особенно важны уровни энергии так называемых граничных орбиталей кислот и оснований. У оснований - это высшая заполненная молекулярная орбиталь ( ВЗМО), содержащая передаваемую пару электронов, у кислот - это низшая свободная молекулярная орбиталь ( НСМО), предоставляемая для взаимодействия. Жесткие основания и кислоты имеют малую поляризуемость и низкие энергии граничных орбиталей, тогда как мягкие основания и кислоты имеют высокую поляризуемость и высокие энергии граничных орбиталей. К жестким основаниям относят анионы НО, RO, RCOO, а также молекулы Н2О, ROH, NH3, NH2 - NH2 и т.п., к мягким основаниям относят, например, анионы HS, RS, S2Oj -, карбанионы, молекулы непредельных и ароматических соединений. Мягкость оснований в определенной степени отражает их нуклеофильность. [52]
Йодистые алкилы С6 кипят примерно на 30 С выше, чем бромистые, а последние примерно на 25 С выше, чем хлористые. Так же как и углеводороды, жидкие галоидные алкилы нерастворимы в воде; они смешиваются между собой, с углеводородами и с эфиром. Иодиды отличаются необыкновенно высоким коэффициентом преломления ( атом иода наиболее сильно поляризуется), фториды, напротив, низким. Несмотря на огромное возрастание молекулярного веса сравнительно с алканами ( примерно вчетверо), их температуры кипения мало отличаются от температуры кипения соответствующих углеводородов. Это указывает на необыкновенно малые силы Ван-дер - Ваальса, проявляемые атомом фтора в органических фторпроизводных, что зависит от его малой поляризуемости. Этим объясняется и несмачиваемость изделий из полимерных перфторуглеводородов никакими жидкостями и вообще плохая их адгезия. Благодаря этим свойствам высокомолекулярный материал перфтор-полиэтилен ( тефлон), получаемый полимеризацией тетрафторэтилена и представляющий собой смесь высших членов ряда C F2n 2, нашел применение, в частности, для изготовления подшипников. [53]
Пусть анодная кривая - кривая Е аВ, а катодная - Е С. Точка пересечения этих кривых О указывает нам силу коррозионного тока 1кор и стационарный потенциал Ех, который устанавливается на обоих электродах рассматриваемой системы. Если вся система будет запо-ляризована до более отрицательного потенциала, например до EI, то сила тока на аноде уменьшится до значения / ь Анодный ток ( ток коррозии) в нашем элементе полностью прекратится, если система будет заполяризована до потенциала Е а. Поэтому сила поляризующего тока, как правило, должна быть больше достигаемого защитного эффекта. Сила защитного тока должна быть тем больше, чем больше катодная поверхность и чем меньше поляризуемость катода. Это значит, что при малой поляризуемости катода требуется очень большая сила тока. [54]
![]() |
Кривые растворимости для системы нефтяное сырье-пропан. [55] |
Помимо химической природы на величину КТР влияет и строение молекул углеводородов. Так, с увеличением числа колец в углеводородах их КТР резко снижается, с увеличением длины ал-кильных цепей - повышается. Зависимость снижения КТР от числа колец в молекулах ароматических и нафтеновых углеводородов прямолинейна. С увеличением числа колец в молекуле КТР пяти-членных нафтеновых углеводородов снижается более интенсивно, чем шестичленных. Следовательно, в полярном растворителе в первую очередь растворяются полицикличеоюие ароматические углеводороды, слабо экранированные боковыми алюильными цепями и нафтеновыми кольцами, так как именно в этих углеводородах прежде всего возникает наведенный дипольный момент. Для нафтеновых и парафиновых углеводородов этот показатель невелик вследствие малой поляризуемости таких соединений. Поэтому при определенной температуре эти углеводороды растворяются в полярных растворителях преимущественно под влиянием дисперсионных сил. [56]