Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

кислот) коррозия металлов протекает по уравнению:
н
3
о
+
+ē = н
адс
+н
2
о,
т.е. деполяризатором выступают ионы водорода (в виде Н
3
0
+
), при этом
на катодных участках выделяется газообразный водород. Водородная деполя-
ризация термодинамически возможна в тех случаях, когда равновесный по-
тенциал металла отрицательнее водородного в данных условиях.
В нейтральном растворе с рН-7, t = 25° С и Рн
2
= 1,013 ·10
5
Н/м
2
(1 атм)
равновесный потенциал водородного электрода можно подсчитать по форму-
ле Нернста:
B
Ph
a
F
RT
EE 414,0)7(059,00
2
2/1
lg3,2
0
Процесс разряда ионов водорода на катоде представляют в виде схемы из
нескольких стадий:
1.Диффузия и миграция гидратированных ионов водорода к катоду: Н
3
О
+
.
2.Дегидратация ионов водорода: Н
3
0
+
= Н
+
+Н
2
0.
3.Вхождение ионов водорода в двойной слой.
4.Разряд ионов водорода: Н
+
+ē = Н
адс
5.Рекомбинация атомов водорода в молекулу: 2Н
адс
= Н
2адс
.
6.Образование и отрыв пузырьков из молекул водорода от поверхности ка-
тода.
Таким образом, выделение водорода — сложная реакция. Скорость все-
го процесса определяется одной из стадий, которая является самой замедлен-
ной.
Электрохимическую поляризацию из-за замедленности катодного депо-
ляризационного процесса называют перенапряжением водорода, абсолютную
величину которого обозначают ηн
2
Перенапряжение водорода зависит от ка-
тодной плотности тока (i
K
), материала катода, состояния его поверхности
(включая адсорбцию на катодной поверхности), температуры и др.
При очень малых плотностях катодного тока перенапряжение водорода
линейно зависит от него:
ηн
2
= К·i
к
, (14)
где К — постоянная, зависящая от материала и состояния поверхности
катода, температуры и др.
При достаточно больших плотностях тока перенапряжение водорода вы-
ражается логарифмическим уравнением, которое принято называть уравнени-
ем Тафеля:
ηн
2
= а + b lg i
к
, (15)
где а — постоянная, зависящая от материала и состояния поверхности
катода, температуры и других факторов, численно равная величине 0,10—0,12
при i
к
= 1; b — величина, связанная с механизмом возникновения перенапря-
жения водорода.
Перенапряжение водорода при выделении его на технически важных ме-
таллах приведено в табл. 3. 
кислот) коррозия металлов протекает по уравнению:
    н3о++ē = надс+н2о,
     т.е. деполяризатором выступают ионы водорода (в виде Н30+), при этом
на катодных участках выделяется газообразный водород. Водородная деполя-
ризация термодинамически возможна в тех случаях, когда равновесный по-
тенциал металла отрицательнее водородного в данных условиях.
     В нейтральном растворе с рН-7, t = 25° С и Рн2 = 1,013 ·105 Н/м2 (1 атм)
равновесный потенциал водородного электрода можно подсчитать по форму-
                         RT         a
              E  E0       2,3lg          0  0,059(7)  0,414B
ле Нернста:              F          1 / 2
                                  Ph
                                      2
     Процесс разряда ионов водорода на катоде представляют в виде схемы из
нескольких стадий:
  1.Диффузия и миграция гидратированных ионов водорода к катоду: Н3О+.
  2.Дегидратация ионов водорода: Н30+ = Н+ +Н20.
  3.Вхождение ионов водорода в двойной слой.
  4.Разряд ионов водорода: Н++ē = Надс
  5.Рекомбинация атомов водорода в молекулу: 2Надс = Н2адс.
  6.Образование и отрыв пузырьков из молекул водорода от поверхности ка-
тода.
     Таким образом, выделение водорода — сложная реакция. Скорость все-
го процесса определяется одной из стадий, которая является самой замедлен-
ной.
     Электрохимическую поляризацию из-за замедленности катодного депо-
ляризационного процесса называют перенапряжением водорода, абсолютную
величину которого обозначают ηн2 Перенапряжение водорода зависит от ка-
тодной плотности тока (iK), материала катода, состояния его поверхности
(включая адсорбцию на катодной поверхности), температуры и др.
     При очень малых плотностях катодного тока перенапряжение водорода
линейно зависит от него:
                  ηн2 = К·iк,                               (14)
     где К — постоянная, зависящая от материала и состояния поверхности
катода, температуры и др.
     При достаточно больших плотностях тока перенапряжение водорода вы-
ражается логарифмическим уравнением, которое принято называть уравнени-
ем Тафеля:
                       ηн2 = а + b lg iк ,            (15)
     где а — постоянная, зависящая от материала и состояния поверхности
катода, температуры и других факторов, численно равная величине 0,10—0,12
при iк= 1; b — величина, связанная с механизмом возникновения перенапря-
жения водорода.
     Перенапряжение водорода при выделении его на технически важных ме-
таллах приведено в табл. 3.

Страницы