Скорость - ионизация - водород
Cтраница 2
 |
Скорости парциальных электрохимических процессов на простом металлическом электроде первого рода ( а и сложном электроде ( б. [16] |
Электродные потенциалы многих металлов в растворах кислот принимают настолько низкие отрицательные значения по сравнению с равновесным потенциалом водородного электрода, что скорость ионизации водорода F4 становится исчезающе малой в сравнении с величиной F3 скорости разряда ионов водорода из раствора. [17]
Посмотрим теперь, как рассчитать скорость саморастворения металла, корродирующего с выделением водорода. Электродные потенциалы многих металлов в растворах кислот принимают настолько низкие отрицательные значения по сравнению с равновесным потенциалом водородного электрода, что скорость ионизации водорода FI становится исчезающе малой в сравнении с величиной F3 скорости разряда Н - ионов из раствора. [18]
При электролитическом образовании водорода из воды причина препятствий или перенапряжения лежит или в переходе водородных ионов воды в состояние атомов, которые адсорбируются на электроде, или в образовании молекул водорода из этих адсорбированных атомов. Исследования показывают, что скорость ионизации водорода зависит от состава водного раствора и выше в чистой воде, чем в кислом или щелочном растворе; таким образом, препятствия при электролитическом получении водорода должны иметь место во время перехода водородных атомов с платинового Катализатора в раствор. Они определили кислородное перенапряжение на поляризованных электродах из никеля, кобальта, Железа, иридия, платины и золота, а также скорость деполяризации с газообразным кислородом для этих электродов и нашли, что перенапряжение у этих металлов увеличивается в указанной выше последовательности; в той же последовательности уменьшается скорость деполяризации. [19]
Таким образом, диффузная природа образования РРЛ водорода вне НП-областей, согласующаяся с дисперсией излучения пульсаров и теорией частичной ионизации МЗС космическими лучами, представлялась достаточно обоснованной. С одной стороны, более точными измерениями было показано, что скорость ионизации водорода космическими лучами Сн 3 Ю-16 с 1, т.е. на порядок меньше, чем нужно для наблюдаемой меры дисперсии ( МД) пульсаров. С другой стороны, накапливающиеся данные по РРЛ водорода все больше свидетельствовали в пользу того, что линии в направлениях, свободных от НП-областей, очень близки по своей природе к линиям от обычных НП-областей. [20]
Скорость отщепления водорода можно увеличить, добавляя соответствующий катализатор, лучше всего фермент - де-гидрогеназу. Роль катализатора в реакции отщепления водорода может выполнять и сам металл электрода, например, платинированная платина. Однако эффект будет значительно меньше, чем при применении ферментов. Скорость ионизации водорода также можно увеличить, применяя электрод, обладающий каталитическими свойствами - платинированную платину или палладий. Такие электроды, однако, катализируют и побочные реакции, в частности, реакцию окисления водорода кислородом, и поэтому не всегда применимы. [21]
В случае более активных электродов скорость процесса диффузии газа через пленку электролита и интенсивность реакции ионизации могут быть соизмеримы по своим значениям. В этом случае ток, генерируемый электродом при малых поляризациях, может лимитироваться активностью электрода. При больших значениях поляризации электрода лимитирующей стадией процесса может явиться диффузия газа к поверхности металла. Определение относительной роли активационных и диффузионно-омических ограничений скорости ионизации водорода было проведено при изучении указанной реакции на гладком полированном платиновом частично погруженном электроде в растворе КОН различной концентрации при температурах 25; 50 и 75 С. [22]
 |
Кривая заряжения пла. [23] |
Кривая заряжения имеет три отчетливо выраженных участка: а, Ъ, с. Кинетикой процессов, осуществляющихся в водородной области, определяются и условия поляризации. Лимитирующими стадиями процесса могут быть или поверхностная диффузия водорода ( если принять, что ионизация водорода осуществляется только на некоторых центрах поверхности), или непосредственно скорость ионизации водорода. [24]
Формулы ( 17) и ( 12) отличаются только первыми слагаемыми в числителе и знаменателе. Для того, чтобы измерить окислительный потенциал в слабых системах, необходимо, чтобы kt, kt, kf, k & были достаточно велики. Скорость реакции отщепления водорода можно увеличить, добавляя соответствующий катализатор, лучше всего фермент дегидрогеназу. Однако роль катализатора в реакции отщепления водорода может выполнять и сам металл электрода, например платинированная платина. Скорость ионизации водорода можно увеличить, применяя электрод, обладающий каталитическими свойствами, - платинированную платину или палладий. Такие электроды, однако, катализируют и побочные реакции. Поэтому в качестве катализаторов электродной реакции чаще применяют сильные окислительно-восстановительные системы ( мети-леновая синь, ионы церия и др.), добавляемые в столь малых количествах, чтобы концентрации окисленной и восстановленной форм изучаемой системы практически оставались неизменными. [25]
Страницы: 1 2