Внедрение - щелочной металл
Cтраница 2
Исследование зависимости скорости внедрения щелочного металла от структуры электрода привело Кабанова, Киселеву, Астахова и Томашову [195] к выводу о важной роли вакансий в решетке металла в процессе внедрения. Согласно данным работы [195], с ростом числа вакансий в решетке металла у поверхности скорость внедрения возрастает. Именно с этим связано ускоряющее влияние на внедрение щелочного металла так называемой разработки электрода [203], то есть последовательности продолжительной катодной, анодной и вновь катодной поляризации. [16]
Было установлено [191 - 193], что перенапряжение водорода на свинцовом, цинковом, серебряном, кадмиевом и алюминиевом катодах в щелочных растворах изменяется во времени и при высоких плотностях тока сильно зависит от природы катиона щелочи, а тафелевские катодные кривые характеризуются повышенным коэффициентом наклона. Такие результаты принципиально могли быть объяснены на основе теории внедрения щелочного металла. [17]
Есть и другой аспект влияния внедрения на восстановительный процесс на свинцовых и оловянных катодах. Показано [88], что продукты катодного внедрения щелочного металла вступают в химическое взаимодействие с субстратом и восстанавливают его подобно тому, как это происходит на амальгамах. Некоторые органические соединения не восстанавливаются на свинцовом катоде в условиях, когда внедрение щелочного металла в поверхность катода не происходит. [18]
 |
Теплоты растворения ( & Н и растворимость водорода ( давление Н. 10 J Па в некоторых d - металлах при 600 С. [19] |
При поляризации на катоде кроме основного процесса - выделения водорода или восстановления субстрата - идет разряд катионов электролита фона, если потенциал достиг необходимого для этого значения. В настоящее время известно, что кроме щелочных и щелочноземельных металлов внедряться могут В, Cd, Tl, Si, Pb, Sn, Mn. Металлы Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, Ag, Pt, Ni, Fe, часто используемые в качестве катодов, входят в ряд металлов, в которые внедряются те или иные элементы. Наиболее важно для процессов электросинтеза внедрение щелочных металлов, соли которых чаще всего используются в качестве фона. Большой выигрыш энергии при образовании интерметаллидов с щелочными металлами приводит к тому, что они образуются при очень низких отрицательных потенциалах. Поэтому катодное внедрение щелочных металлов - широко распространенное явление при электролизе. [20]
Образование сплавов металлов может происходить с заметной скоростью не только при одновременном выделении двух или нескольких металлов, но и при внедрении одного металла в электрод из другого твердого металла, если подвижность атомов обоих металлов достаточно велика и особенно если металлы быстро химически взаимодействуют между собой. Щелочные и щелочноземельные металлы при катодной поляризации в водном растворе, содержащем их ионы, могут выделяться на цинке, свинце и других металлах. В этих случаях тоже образуются поверхностные интерметаллические соединения при потенциалах, на много десятых долой вольта менее отрицательных, чем равновесный потенциал данного щелочного металла. Выше было уже сказано, что кинетику внедрения щелочных металлов в электроды определяет в основном прочность исходной и образующейся кристаллических решеток металла и сплава. Энергия шгот-ноупакованной решетки металла велика, и процесс внедрения будет идти быстро, только если решетка уже нарушена и приспособлена для образования кристаллической структуры данного интерметаллического соединения, а именно - если в решетке имеется много вакансий в тех местах, которые соответствуют устойчивому положению атомов щелочного металла в решетке интерметаллического соединения. [21]
Страницы: 1 2