Коррозия и защита оборудования от коррозии. Мальцева Г.Н. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

13
Рис. 2.1 Схема изменения энергии при испарении катиона металла в вакуум
и при переходе в раствор: а – момент погружения металла в
раствор его соли; б – момент установления равновесия
Установление электродного потенциала на металле зависит от соотно-
шения энергии кристаллической решетки и энергии гидратации ионов. На-
ходящиеся на поверхности металла катионы имеют запас потенциальной
энергии, отвечающей значению энергии в точке 1 (нижняя) на рис. 2.1. От-
рыв катиона от поверхности металла с переходом в вакуум требует значи-
тельной энергии (пунктирная кривая 1-1),
соответствующей энергии испаре-
ния Q
исп
. Полярные молекулы воды (или другого растворителя), ориентиру-
ясь вокруг поверхностных катионов металла, облегчают переход катионов в
раствор с освобождением энергии гидратации, так как уровень энергии гид-
ратированного иона ниже, чем катиона в вакууме, на величину Q
гидр
. По-
тенциальная энергия катионов, находящихся в растворе, в пределах двойного
электрического слоя отвечает точке 2.
Для перехода в раствор поверхностный катион металла должен преодо-
леть лишь энергетический барьер Q
а
. Разность уровней потенциальных энер-
гий в точках 1 и 2, равная А, соответствует работе процесса перехода ионов
металла в раствор. Для перехода из раствора в металл гидратированный ка-
тион должен преодолеть энергетический барьер Q
к
.
Согласно теории А.Н. Фрумкина, при взаимодействии металла и рас-
твора протекают два сопряженных процесса:
1. Переход ионов из металла в раствор с образованием гидратированных
ионов (анодный процесс):
Me + mН
2
O = Ме
n+
· mН
2
O + ne.
Скорость этого процесса, измеренная числом ионов, переходящих из
одной фазы в другую через единицу поверхности в единицу времени, может
быть выражена через плотность тока
i
r
. 
             Рис. 2.1 Схема изменения энергии при испарении катиона металла в вакуум
                    и при переходе в раствор: а – момент погружения металла в
                      раствор его соли;    б – момент установления равновесия



     Установление электродного потенциала на металле зависит от соотно-
шения энергии кристаллической решетки и энергии гидратации ионов. На-
ходящиеся на поверхности металла катионы имеют запас потенциальной
энергии, отвечающей значению энергии в точке 1 (нижняя) на рис. 2.1. От-
рыв катиона от поверхности металла с переходом в вакуум требует значи-
тельной энергии (пунктирная кривая 1-1), соответствующей энергии испаре-
ния Qисп. Полярные молекулы воды (или другого растворителя), ориентиру-
ясь вокруг поверхностных катионов металла, облегчают переход катионов в
раствор с освобождением энергии гидратации, так как уровень энергии гид-
ратированного иона ниже, чем катиона в вакууме, на величину Qгидр. По-
тенциальная энергия катионов, находящихся в растворе, в пределах двойного
электрического слоя отвечает точке 2.
     Для перехода в раствор поверхностный катион металла должен преодо-
леть лишь энергетический барьер Qа. Разность уровней потенциальных энер-
гий в точках 1 и 2, равная А, соответствует работе процесса перехода ионов
металла в раствор. Для перехода из раствора в металл гидратированный ка-
тион должен преодолеть энергетический барьер Qк.
     Согласно теории А.Н. Фрумкина, при взаимодействии металла и рас-
твора протекают два сопряженных процесса:
     1. Переход ионов из металла в раствор с образованием гидратированных
ионов (анодный процесс):
                         Me + mН2O = Меn+ · mН2O + ne.
     Скорость этого процесса, измеренная числом ионов, переходящих из
одной фазы в другую через единицу поверхности
                                     r
                                                  в единицу времени, может
быть выражена через плотность тока i .


                                                13

Страницы