Cтраница 2
Поскольку включение водорода механическим захватом не связано с природой металла и скоростью восстановления ионов водорода, а в значительной степени зависит от характера электролитического осадка и условий его формирования, то оно может искажать установление взаимосвязи между величиной перенапряжения выделения водорода, каталитической активностью, адсорбционной способностью металла и растворимостью водорода в металле. [16]
Показано, что если пленка на катоде обладает электронной проводимостью и, следовательно, сама является катодной поверхностью ( что справедливо по отношению к железу, покрытому сульфидной пленкой), то ход поляризационной кривой в зоне перенапряжения водорода будет зависеть от величины перенапряжения выделения водорода на самой пленке. Если перенапряжение выделения водорода на пленке ниже, чем на чистом металле, то катодная кривая для электрода, покрытого пленкой, пойдет ниже, чем кривая для электрода, не покрытого электропроводящей пленкой. [17]
![]() |
Зависимость величины перенапряжения выделения водорода от атомного радиуса металла катода. [18] |
Наиболее низкое перенапряжение наблюдается на металлах с атомным радиусом около 1 4 - 10 - 10м ( 1 4 А), близким к радиусу молекулы воды. Зависимость величины перенапряжения выделения водорода от атомного радиуса металла приведена на рис. VIII-1. Ниже даны примерные значения перенапряжения ( в мВ) выделения водорода на различных металлах при низкой плотности тока. [19]
![]() |
Скорость коррозия цинка. [20] |
В кислотах цинк неустойчив и быстро растворяется с выделением газообразного водорода. На скорость его растворения в кислотах весьма влияет величина перенапряжения выделения водорода на катодных включениях или контактирующих металлах. [21]
В щелочных растворах влияние поверхностно-активных ионов отлично от действия этих веществ в кислых растворах. Так, поверхностно-активные катионы в щелочных растворах вызывают снижение величины перенапряжения выделения водорода, а поверхностно-активные анионы повышают перенапряжение. [22]
В зависимости от материала катода и условий ведения электродного процесса его лимитирующей стадией может быть разряд ионов водорода ( теория замедленного разряда) или эвакуация атомарного водорода из электрода с образованием газа. Даже при одинаковом материале катода в различных условиях электродного процесса может изменяться соотношение скоростей его стадий и в связи с этим ответственность каждой из них за величину перенапряжения выделения водорода. [23]
Исследования [32-34] показали, что на потенциал катода, устанавливающийся при длительной работе хлорного электролизера, оказывают влияние даже небольшие количества иона СЮ -, присутствующие в католите. Это можно объяснить тем, что в присутствии гипохлорита возможно протекание локальных процессов растворения стального катода с последующим осаждением железа, что приводит к развитию поверхности катода и снижению величины перенапряжения выделения водорода. [24]
![]() |
Величина электрохимически. и потенциала и скорость коррозии титана в контакте с металлами и сплавами в 7 5 % - ном кипящем растворе НС1. [25] |
Титан и его сплавы в нейтральных водных растворах хлоридов являются катодом по отношению к большинству конструкционных материалов: коррозионностойким сталям, медноникелевым сплавам, алюминию и его сплавам. В этом случае контакт с другим металлом не приводит к сколь-нибудь заметной коррозии титана и его сплавов, но, как правило, является опасным для контактирующего металла. При этом скорость коррозии титана зависит от соотношения площадей контакти-руемых металлов, а также величины перенапряжения выделения водорода на сопряженном металле. Такие металлы, как Al, Cd, Zr, Sn, Bi, Hg, увеличивающие скорость коррозии титана, имеют высокое перенапряжение выделения водорода. [26]
Развитие поверхности стального катода наблюдается также в процессе электролиза воды, если в электролите содержится некоторое количество солей железа. Соли железа могут попадать в электролизер с питательной водой, если не предпринимать меры, предотвращающие ее загрязнение железом, либо вследствие процессов коррозии стальных деталей электролизера. При восстановлении ионов железа на поверхности катода образуется слой губчатого железа, который и определяет величину перенапряжения выделения водорода на стальном катоде. [27]
К апротонным растворителям относятся органические соединения, тионилхлорид, диоксид серы, расплавы солей и другие вещества в жидком состоянии. Среди них наиболее широко применяются ацетонитрил ( АН), диметилформа-мид ( ДМФА), диметилсульфоксид ( ДМСО), тетрагидрофуран ( ТГФ), пропиленкарбонат ( ПК), нитрометан ( НМ), сульфолан, нитробензол и др. Диапазон рабочих потенциалов в апротонных растворителях зависит не от величины перенапряжения выделения водорода, а от природы электролита фона, материала электрода, плотности тока и растворителя. Предельные значения анодного и катодного потенциалов для некоторых растворителей приведены в табл. 3.1. Они оценены лишь приблизительно, поскольку зависят от условий измерения и выбранных электродов сравнения. [28]
С заменой платины свинцом, на котором перенапряжение кислорода достигает значительных величин - реакция идет с высоким выходом по току. Что касается реакций восстановления, то большинство из них имеет потенциалы более электроположительные по сравнению с потенциалом выделения водорода. Тем не менее имеется возможность восстановления катионов посредством подбора величины перенапряжения выделения водорода. [29]