химический каталог




Курс физической химии. Том II

Автор Я.И.Герасимов

сильно пониженная способность к растворению в кислотах и к анодному растворению после обработки поверхности этих металлов окислителями. Такое состояние металлов называется пассивностью. Для хрома, золота и платины достаточно воздействия кислорода воздуха для того, чтобы эти металлы перешли в пассивное состояние. Если железо погрузить в концентрированную азотную кислоту, оно становится пассивным и не растворяется в разбавленной азотной кис-..лоте. Можно перевести в пассивное состояние железо, хром, никель и другие металлы, обработав их окислителями, например •опустив в раствор бихроматов, нитратов и др.

Если при анодном растворении металлов сообщить металлическому аноду потенциал, превышающий некоторую определенную величину, то металл также пассивируется.

Пассивированные металлы имеют иные химические и электрохимические свойства, чем металлы в обычном, активном состоянии. Пассивное железо не вытесняет медь из растворов ее солей. Активный хром посылает в раствор ионы Сг3+, пассивный хром—-ионы

СгС>4~; аналогично ведет себя марганец. Пассивность металла может быть устранена действием восстановителей, иногда нагреванием или соскабливанием поверхностного слоя. Катодная поляризация металла, т. е. сообщение ему отрицательного заряда, также почти всегда возвращает металлу активность. Для этого достаточно создать элемент путем прикосновения к пассивному металлу под раствором более отрицательным металлом (например, к железу—цинком или магнием).

Необходимо отметить, что пассивность не прекращает процесса полностью, а лишь сильно замедляет его.

Таким образом, пассивное состояние может быть достигнуто как химическим, так и электрохимическим путем, но только при условии появления и воздействия в той или другой форме кислорода. Это обстоятельство уже со времен Фарадея связывалось-с представлением о появлении на поверхности металла химически связанного кислорода, вследствие чего взаимодействие между металлом и раствором прекращается или затрудняется.

Правдоподобность этого предположения подтверждается тем„. что восстановления активности металла можно достигнуть путем катодной поляризации, когда окисная пленка разрушается в основном за счет выделяющегося водорода. Г. В. Акимов показал, что-простая механическая очистка пассивного металла под раствором делает металл активным и приводит к сдвигу потенциала в отрицательную сторону.

Предположение о том, что причиной пассивности является образование защитной окисной пленки на металле, долгое время оставалось гипотезой, так как не удавалось доказать присутствия этой пленки экспериментальным путем: внешне активный и пассивный металлы одинаковы — даже рентгенограммы не показывают различия между ними.

Значительная роль в создании современной теории пассивности принадлежит В. А. Кистяковскому, Эвансу, Н. А. Изгарышеву, Г. В. Акимову и др. Основываясь на взглядах Фарадея и применив более тонкие современные методы исследования, они смогли доказать справедливость предположения о наличии окисной пленки на пассивных металлах, а в дальнейшем развить представления о пассивирующих пленках (не обязательно окисных) как причинах пассивности.

Трудность экспериментального обнаружения окисной пленки оказалась связанной с незначительной толщиной этой пленки, поэтому, в частности, рентгенографический метод, позволяющий вследствие высокой проникающей способности рентгеновских лучей рассмотреть картину поверхностного слоя толщиной в 100 А. и более, оказался слишком грубым.

П. Д. Данков применил более тонкий электронографический метод исследования. Благодаря тому что электроны не проникают внутрь металла, а рассеиваются поверхностными слоями, этот метод позволяет получить представление о состоянии поверхностного* слоя. Электронограммы показали явное различие между строением поверхностей активного и пассивного металла. В частности, было установлено, что при пассивировании никеля на нем образуется NiO, железа — у-Р^Оз, алюминия—А120з. Толщина окисных слоев составляет всего несколько десятков ангстрем.

В дальнейшем эти результаты были подтверждены работами по> электронной эмиссии и фотоэффекту.

Доказав наличие окисной пленки на пассивном металле,, В. А. Кистяковский развил представления о пассивирующих пленках как причинах пассивности и показал, что они не обязательна должны быть кислородными. Так, пассивное состояние свинца может быть вызвано образованием на его поверхности соли PDSO4; на некоторых металлах (например, на серебре) это могут быть соли, образованные галогенами (AgCl).

Пассивирующие пленки не обязательно должны быть образованы химическими соединениями. Часто пассивность наблюдается при адсорбции различных веществ, особенно органических.

Наличие пленки как причины пассивности не вызывает сомнений. Однако существуют различные взгляды на строение и действие этой пленки. Наиболее распространенным является представление о сплошной пленке, полностью экранирующей поверхность и' тем самым изолирующей металл от внешней среды. Ионы металла и электроны медленно диффундируют через пленку, а потому скорость взаимодействия делается очень малой и лимитируется скоростью диффузии. В ряде случаев образование таких сплошных пленок доказано (А120з), и для этих случаев механическая теория пассивирующего действия правильна.

Однако установлено, что пассивирующая пленка не обязательно должна быть сплошной. Так, появление на поверхности платины кислорода, занимающего лишь несколько процентов общей поверхности металла, приводит к почти полному прекращению анодного растворения платины в соляной кислоте. Можно предположить, что анодное растворение и вообще взаимодействие металла с агрессивными средами происходит не на всей поверхности, а лишь на относительно небольшом числе малых участков поверхности, т. е. представление об активных центрах, имеющее такое большое значение-в теории катализа, сохраняется и в этом случае.

§ 11. Коррозия

Коррозией называется процесс самопроизвольного разрушения металлов под влиянием внешней среды.

Различают коррозию химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия наблюдается при воздействии на металл различных веществ (жидкостей,- неэлектролитов и газов) при высоких температурах и имеет большое значение во всех областях человеческой деятельности. Таково окисление железа в воздухе при высоких температурах с образованием окалины.

Предметом дальнейшего изложения будет коррозия другого типа, а именно электрохимическая коррозия, имеющая исключительно большое распространение, так как часто протекает со значительной скоростью при обычной температуре, когда химическая коррозия почти не проявляется.

Электрохимическая коррозия возникает при соприкосновении металла или сплава металлов с электропроводящей жидкостью, лапример почвенной водой, водой в паровых котлах, и особенно

с различными реакционными средами, главным образом в химической промышленности.

Достаточно присутствия тонкой пленки жидкости на поверхности металла, чтобы электрохимическая коррозия стала возможной. Этот тип коррозии характеризуется возникн

страница 166
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173

Скачать книгу "Курс физической химии. Том II" (5.2Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда планшета
Компания Ренессанс лестницы раздвижные металлические - всегда надежно, оперативно и качественно!
кресло ch 300
снять бокс для хранения вещей в москве сао

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)