Потенциал нулевого заряда — это… Что такое Потенциал нулевого заряда?
- Потенциал нулевого заряда
- «нулевая точка» в электрохимии, особое для каждого металла значение электродного потенциала (См. Электродный потенциал), при котором его чистая поверхность при соприкосновении с электролитом не приобретает электрического заряда. При этом электролит не должен содержать Поверхностно-активные вещества. Если электродный потенциал положительнее, чем П. н. з., то к металлу из раствора притягиваются отрицательные ионы, если отрицательнее, то — положительные. В обоих случаях уменьшается обычная тенденция частиц вещества уходить с поверхности фазы в её объём, т. е. понижается Поверхностное натяжение на границе металла с раствором. На жидком, например ртутном, электроде это легко наблюдать с помощью т. н. электрокапиллярных кривых, показывающих, как потенциал металлического мениска, соприкасающегося с электролитом, влияет на высоту его капиллярного поднятия или опускания. При П. н. з. поверхностное натяжение максимально, а электрическая ёмкость границы минимальна. Знание П. н. з. необходимо при изучении кинетики электродных реакций, при подборе ингибиторов коррозии (См. Ингибиторы) и в др. случаях, когда важно учитывать адсорбцию компонентов на металлической поверхности.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Потенциал ионизации
- Потенциал повреждения
Смотреть что такое «Потенциал нулевого заряда» в других словарях:
потенциал нулевого заряда — [zero charge potential] «нулевая точка» в электрохимии, особое для каждого металла значение электродного потенциала, при котором его чистая поверхность при контакте с электролитом не приобретает электрического заряда. При этом электролит не… … Энциклопедический словарь по металлургии
потенциал нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant ant jo paviršiaus dar nenusėda jonai. atitikmenys: angl. potential at the point zero charge; potential zero charge; zero… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
потенциал нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant elektrodo paviršius neturi elektros krūvio. atitikmenys: angl. potential zero charge; zero point charge rus. потенциал нулевого заряда; точка… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА — (ПНЗ), потенциал электрода, заряд пов сти к рого Qравен нулю. При этом величина Qопределяется как кол во электричества, к рое необходимо сообщить электроду при увеличении площади его пов сти на единицу для того, чтобы потенциал электрода… … Химическая энциклопедия
точка нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant ant jo paviršiaus dar nenusėda jonai. atitikmenys: angl. potential at the point zero charge; potential zero charge; zero… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
точка нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant elektrodo paviršius neturi elektros krūvio. atitikmenys: angl. potential zero charge; zero point charge rus. потенциал нулевого заряда; точка… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Потенциалы нулевого заряда φN, соответствующие максимуму электрокапиллярных кривых, для некоторых расплавленных и твердых металлов — Металл Потенциал точки нулевого заряда по С.В. Карпачеву и А.Г. Стромбергу по П.А. Ребиндеру и Е.К. Венстрем Ртуть … Химический справочник
Потенциал — [potential] 1. Потенциальная функция понятие, характеризующее широкий класс физических силовых полей (электростатических, гравитационных и т. п.) и вообще поля физических величин, представлявленных векторами (поле скоростей в жидкости и т. п.). В … Энциклопедический словарь по металлургии
потенциал свободной коррозии — [free corrosion potential] коррозионный потенциал в отсутствие электрического тока к рассматриваемой металлической поверхности или от нее. Смотри также: Потенциал электродный потенциал углеродный потенциал … Энциклопедический словарь по металлургии
потенциал пассивации — [passivation potential] критическое значение коррозионного потенциала, при котором коррозионный ток максимален. Смотри также: Потенциал электродный потенциал углеродный потенциал потенциал свободной корро … Энциклопедический словарь по металлургии
dic.academic.ru
Потенциал нулевого заряда — Большая советская энциклопедия
Потенциа́л нулевого заряда
«нулевая точка» в электрохимии, особое для каждого металла значение электродного потенциала (См. Электродный потенциал), при котором его чистая поверхность при соприкосновении с электролитом не приобретает электрического заряда. При этом электролит не должен содержать Поверхностно-активные вещества. Если электродный потенциал положительнее, чем П. н. з., то к металлу из раствора притягиваются отрицательные ионы, если отрицательнее, то — положительные. В обоих случаях уменьшается обычная тенденция частиц вещества уходить с поверхности фазы в её объём, т. е. понижается Поверхностное натяжение на границе металла с раствором. На жидком, например ртутном, электроде это легко наблюдать с помощью т. н. электрокапиллярных кривых, показывающих, как потенциал металлического мениска, соприкасающегося с электролитом, влияет на высоту его капиллярного поднятия или опускания. При П. н. з. поверхностное натяжение максимально, а электрическая ёмкость границы минимальна. Знание П. н. з. необходимо при изучении кинетики электродных реакций, при подборе ингибиторов коррозии (См. Ингибиторы) и в др. случаях, когда важно учитывать адсорбцию компонентов на металлической поверхности.
Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me
Значения в других словарях
- потенциал нулевого заряда — ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА (ПНЗ) потенциал электрода, заряд поверхности которого Q равен нулю. При этом величина Q определяется как количество электричества… Химическая энциклопедия
gufo.me
ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА | Лако-красочные материалы
Поскольку первичным актом ингибирующего действия соединений является, несомненно, адсорбция, весьма важно уметь предсказать, какие вещества могут адсорбироваться на данном металле и в какой области потенциалов адсорбция будет проявляться. Если адсорбция носит электростатический характер, она зависит от заряда поверхности металла, т. е. адсорбата, и заряда адсор
бента, т. е. ингибитора. Поэтому знание электрических свойств обоих компонентов, участвующих в процессе, имеет очень важное значение. Оно позволяет предсказать, какой тип соединений будет преимущественно адсорбироваться на поверхности металла при потенциале коррозии. Если адсорбция носит специфический характер, эти предсказания менее определенны, ибо адсорбция перестает зависеть от заряда поверхности и может проявляться в довольно широкой области потенциалов.
В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда, на что впервые указал Фрумкин. За потенциал нулевого заряда (фн. з) принимают потенциал. металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциале нулевого заряда двойной ионный слой на электроде отсутствует, хотя скачок потенциала на границе металл— электролит не равен нулю. Потенциалы нулевого заряда являются в некотором отношении специфическими константами металлов, характеризующими их поведение (адсорбцию, смачиваемость, течение электрохимических реакций, твердость и т. д.). При потенциалах нулевого заряда электрод обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества, хуже всего смачивается растворителем, имеет максимальную твердость. Эти свойства связаны с той особой ролью, которую играет скачок потенциала в двойном ионном слое. От его знака и значения зависит адсорбция ионов и молекул на электроде. Способность электрода адсорбировать органические молекулы понижается при наличии скачка потенциала в двойном ионном слое. По мнению Фрумкина, это объясняется тем, что поле втягивает молекулы воды, имеющие большую диэлектрическую проницаемость, вытесняя с поверхности органические молекулы. Поэтому адсорбционная способность электрода оказывается максимальной вблизи потенциала нулевого заряда, т. е. в тех условиях, когда отсутствует ионный слой. Введением в электролит поверхностно-активных ионов можно изменять знак и величину ионного слоя, а значит, и адсорбционную способность электрода.
Процессы смачивания металлических поверхностей электролитами, играющие большую роль в развитии коррозии, а также процессы обезжиривания, широко применяемые в технологии противокоррозионной защиты, тоже зависят от строения двойного ионного слоя. Смачивание оказывается наименьшим при потенциале нулевого заряда. Изменением потенциала металла в отрицательную или положительную сторону можно изменить смачиваемость поверхности. Метод катодного обезжиривания металлов использует эффект воздействия поля двойного ионного слоя на адсорбционные процессы. Изменение скачка потенциала в диффузной части двойного слоя с помощью поверхностно-активных веществ, облегчающее адсорбцию органических катионов, и комбинированная защита металлов с помощью катодной поляризации и ингибиторов в ряде случаев связаны с изменением потенциала нулевого заряда.
Задача, таким образом, состоит в том, чтобы иметь надежные данные о значениях потенциалов нулевого заряда металлов.
К сожалению, потенциал нулевого заряда не является абсолютной константой, характерной для данного металла, как это ранее предполагали. Он зависит от многих факторов и в особенности от содержания поверхностно-активных веществ в электролите. Кроме того, нет надежных методов определения точек нулевого заряда для твердых металлов, и в литературе часто встречаются различные значения для одного и того же металла. Наиболее достоверные значения потенциалов нулевого заряда для некоторых металлов приведены в табл. 4.3.
Особо следует остановиться на потенциале нулевого заряда железа, поскольку сплавы на его основе чаще всего приходится защищать ингибиторами. По Антропову, потенциал нулевого заряда для железа равен нулю. Это значение получено расчетом с использованием работы выхода электрона We (фн. з=^е—4,7). При этом допускалось, что скачок потенциала, возникающий при адсорбции воды на поверхности металла, и скачок потенциала внутри металлической фазы при потенциале нулевого заряда не зависят от природы металла.
Таблица 4,3. Значения потенциала нулевого заряда некоторых металлов
|
В работе [66] отмечается, однако, что такое допущение является не совсем корректным, поскольку при адсорбции воды из растворов, не содержащих поверхностно-активных ионов, окачок потенциала изменяется при перехода от ртути к галлию насо0,3 В. Поэтому многие склоняются в пользу тех значений потенциалов нулевого заряда, которые были определены Аязяном по минимуму емкости и Дерягиным с сотр. по методу скрещенных нитей, а именно —0,4 В. В последнем сообщении Фрумкина указано, что потенциал нулевого заряда для железа лежит еще в более отрицательной области (—-0,7-:—0,8 В).
В пользу этого значения свидетельствуют и данные по адсорбции органических веществ катионного и анионного типа; в 1 н. h3SO4 стационарный потенциал железа равен —0,25 В; если принять потенциал незаряженной поверхности равным нулю, то поверхность железа следует считать заряженной отрицательно. Между тем катионоактивное соединение трибензиламин адсорбируется на железо слабо, в то время как анионоактивное вещество но — нанеульфокислота в этих условиях адсорбируется гораздо лучше. Если принять фн. з = —0,4 В, то поверхность железа должна быть заряжена положительно и эти экспериментальные результаты находят удовлетворительное объяснение.
Из изложенного видно, что определение потенциалов нулевого заряда имеет принципиальное значение при выяснении механизма ингибирования; оно дает возможность предсказать, какие соединения должны лучше всего адсорбироваться на железе.
К сожалению, отсутствие надежных данных о потенциале нулевого заряда железа создает предпосылки для достаточно вольных трактовок механизма действия ингибиторов, периодически появляющихся в литературе (исследователи часто выбирают тот потенциал, который им больше подходит).
Чтобы определить заряд поверхности обычно сравнивают равновесный потенциал металла с точкой нулевого заряда. Антропов [67] предложил сопоставлять потенциал нулевого заряда не с равновесным потенциалом, а со стационарным потенциалом металла в данной среде, т. е. использовать особую шкалу потенциалов, в которой за исходное значение принят потенциал нулевого заряда поверхности фн. 3. Тогда потенциал ф по этой шкале выражается как разность между стационарным потенциалом электрода фст и потенциалом нулевого заряда фн. 3
Ф = Фет — Фн.3 (4,42)
Поскольку фн. з соответствует тому состоянию, при котором поверхность металла свободна от зарядов, при ф>0 металл оказывается заряженным положительно по отношению к электролиту. В этом случае к поверхности металла примыкает со стороны раствора слой, состоящий преимущественно из анионов. При ф<0 металл оказывается заряженным отрицательно по отношению к раствору. В этом случае двойной слой со стороны раствора образован катионами.
Знание потенциалов нулевых зарядов металлов и стационарных потенциалов в данной среде может значительно облегчить отыскание ингибиторов коррозии. Если потенциал нулевого заряда больше стационарного потенциала металал в данном электролите фн. з>фст, т. е. поверхность металла в условиях коррозии заряжена отрицательно, то наиболее вероятна адсорбция катионов или положительно заряженных коллоидных частиц. При фн. з<фст, т. е. когда поверхность металла заряжена положительно, наиболее вероятна адсорбция анионов и отрицательно заряженных коллоидных частиц.
Поляризацией электрода от внешнего источника тока можно изменить заряд поверхности, а этим и адсорбцию. Так, Колотыр — кин и Медведева [68] показали, что в области потенциалов, близких к нулевой точке, катодная поляризация никеля (вследствие изменения знака заряда от положительного к отрицательному) приводит к десорбции анионов и резкому повышению перенапряжения водорода.
Для того чтобы сделать эффективной катионную добавку, необходимо увеличить разность между стационарным потенциалом и потенциалом нулевого заряда, что может быть достигнуто либо смещением потенциала нулевого заряда металла в положительную сторону, либо смещением стационарного потенциала в отрицательную сторону. Сместить потенциал нулевого заряда. в положительную сторону можно, как было выше показано, с помощью галогенид-ионов, вводимых в электролит совместно с ингибитором, а также окислением поверхности металла кислородом или другим окислителем, которое приводит к увеличению работы выхода электрона (вспомним, ЧТО <fs.3—We—4,7).
Следует, однако, иметь в виду, что окисление поверхности сдвигает часто и стационарный потенциал металла в положительную сторону, поэтому предсказать, какой заряд приобретает металл, трудно. Все зависит от того, какой потенциал изменится при окислении металла сильнее — стационарный или потенциал нулевого заряда. Таким образом, влияние окислителей на абсорбцию органических веществ является неоднозначным. Швабе [69], например, отмечает, что появление окислов на поверхности металла приводит к изменению характера адсорбции органических веществ. Дибензилсульфооксид и нитрит дициклогексиламмония хорошо адсорбируются на неокисленной поверхности железа и являются хорошими ингибиторами коррозии. На окисленной же поверхности эти вещества не проявляют ингибирующих свойств. По мнению автора, это связано с тем, что в первом случае возникают хемосорбированные слои ингибитора с металлом, а во втором — на окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса и легко вытесняются с поверхности молеку —
лами растворителя. Однако в литературе описаны и случаи, когда окислители облегчали адсорбцию органических веществ.
Следует также учесть, что окисление поверхности металла может влиять не только на его адсорбционные свойства, но и на другие, в частности на смачивание. Известно, что окисленная поверхность является более гидрофильной, чем восстановленная. В присутствии окислов увеличивается смачиваемость водой никеля, кадмия, хрома, меди, титана и других металлов, что, естественно, снижает адсорбцию органических соединений.
Изменение потенциала нулевого заряда металлов под влиянием галогенид-ионов является специфичным для каждого металла. На ртути адсорбция галогенид-ионов, по Фрумкину [70], является обратимой, она носит электростатический характер, а отчасти и специфический, обусловленный образованием связей, близких к ковалентным. Энергия активации адсорбции из раствороїв невелика. При адсорбции галогенид-ионов на ртути они участвуют в формировании ионной части двойного электрического слоя, поэтому смещают потенциал нулевого заряда в отрицательную сторону. Однако на железе характер адсорбции иной и адсорбция, по мнению многих исследователей, носит необратимый характер. Ионы галогенидов, адсорбируясь необратимо, входят в состав металлической обкладки двойного слоя, их заряды составляют часть заряда поверхности металла, поэтому возникающие на поверхности металла диполи смещают потенциал нулевого заряда в положительную сторону. Различный характер адсорбции галогенид — ионов на железе и ртути подтверждается емкостными и поляризационными измерениями; на ртути адсорбция анионов увеличивает емкость двойного электрического слоя и ускоряет разряд ионов водорода, а на железе емкость падает и разряд ионов водорода замедляется.
Если потенциал незаряженной поверхности достаточно достоверен, то поскольку приведенная шкала потенциалов характеризует заряд поверхности в коррозионной среде, можно по значению этого потенциала предсказать, какое соединение будет преимущественно адсорбироваться на данном металле и окажется эффективным ингибитором. Если потенциал металла cp<0, то на нем преимущественно будут адсорбироваться добавки катионного типа, адсорбция анионов будет крайне слаба. Если потенциал металла по приведенной шкале ср>0, на нем преимущественно должны адсорбироваться ингибиторы анионного типа, ингибиторы катионного типа на этом металле адсорбироваться не будут.
Ингибиторы молекулярного типа могут адсорбироваться как на первом, так и на втором металлах. Эта закономерность подтверждается тем, что для таких металлов, как железо, цинк, алюминий, характеризующихся отрицательными значениями потенциалов ср, наиболее высокие защитные свойства обнаружили соединения катионного типа (катапин К; КПИ-1; КПИ-7; КПИ-9). Эти же соединения не обнаруживают заметных защитных свойств при кор
розии — свинца, олова и кадмия, характеризующихся положительными значениями потенциалов. Для этих соединений наиболее эффективными оказываются ингибиторы анионного типа [59].
Следует, однако, заметить, что отмеченная выше закономерность соблюдается не всегда; многие ингибиторы адсорбируются — в широкой области потенциалов, в том числе и на одноименно заряженной с ингибитором поверхности. Изложенные выше теоретические соображения учитывают лишь электростатическую адсорбцию, в то время как многие ингибиторы адсорбируются за счет специфической адсорбции, а также химической. При наличии n-электронного взаимодействия между органическим веществом и поверхностью металла адсорбция возможна как при положительных, так и отрицательных зарядах поверхности, а при химической адсорбции электростатическое взаимодействие играет отнюдь не главную роль.
на Ваш сайт.
kraska.biz
потенциал нулевого заряда — это… Что такое потенциал нулевого заряда?
- потенциал нулевого заряда
-
[zero charge potential] — «нулевая точка» в электрохимии, особое для каждого металла значение электродного потенциала, при котором его чистая поверхность при контакте с электролитом не приобретает электрического заряда. При этом электролит не должен содержать поверхностно-активного вещества. Если электродный потенциал положительнее, чем потенциал нулевого заряда, то к металлу из раствора притягиваются отрицательные ионы, если отрицательнее, то положительные. В обоих случаях уменьшается тенденция частиц вещества уходить с поверхности фазы в ее объем, т. е. понижается поверхностное натяжение на границе металла с раствором. При потенциале нулевого заряда поверхностное натяжение максимально, а электрическая емкость границы минимальна. Знание потенциала нулевого заряда необходимо при изучении кинетики электродных реакций, при подборе ингибиторов коррозии и в других случаях, когда важно учитывать адсорбцию компонентов на металлической поверхности.
Смотри также:
— Потенциал
— электродный потенциал
— углеродный потенциал
— потенциал свободной коррозии
— потенциал пассивации
— потенциал зарождения питтинга
— азотный потенциал
— окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал)
— потенциал ионизации, ионизационный потенциал
— термодинамический потенциал
— химический потенциал
Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг. Главный редактор Н.П. Лякишев. 2000.
- zero charge potential
- pitting potential
Смотреть что такое «потенциал нулевого заряда» в других словарях:
потенциал нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant ant jo paviršiaus dar nenusėda jonai. atitikmenys: angl. potential at the point zero charge; potential zero charge; zero… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
потенциал нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant elektrodo paviršius neturi elektros krūvio. atitikmenys: angl. potential zero charge; zero point charge rus. потенциал нулевого заряда; точка… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА — (ПНЗ), потенциал электрода, заряд пов сти к рого Qравен нулю. При этом величина Qопределяется как кол во электричества, к рое необходимо сообщить электроду при увеличении площади его пов сти на единицу для того, чтобы потенциал электрода… … Химическая энциклопедия
Потенциал нулевого заряда — «нулевая точка» в электрохимии, особое для каждого металла значение электродного потенциала (См. Электродный потенциал), при котором его чистая поверхность при соприкосновении с электролитом не приобретает электрического заряда. При этом… … Большая советская энциклопедия
точка нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant ant jo paviršiaus dar nenusėda jonai. atitikmenys: angl. potential at the point zero charge; potential zero charge; zero… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
точка нулевого заряда — nulinio krūvio potencialas statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektrodo potencialas, kuriam esant elektrodo paviršius neturi elektros krūvio. atitikmenys: angl. potential zero charge; zero point charge rus. потенциал нулевого заряда; точка… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Потенциалы нулевого заряда φN, соответствующие максимуму электрокапиллярных кривых, для некоторых расплавленных и твердых металлов — Металл Потенциал точки нулевого заряда по С.В. Карпачеву и А.Г. Стромбергу по П.А. Ребиндеру и Е.К. Венстрем Ртуть … Химический справочник
Потенциал — [potential] 1. Потенциальная функция понятие, характеризующее широкий класс физических силовых полей (электростатических, гравитационных и т. п.) и вообще поля физических величин, представлявленных векторами (поле скоростей в жидкости и т. п.). В … Энциклопедический словарь по металлургии
потенциал свободной коррозии — [free corrosion potential] коррозионный потенциал в отсутствие электрического тока к рассматриваемой металлической поверхности или от нее. Смотри также: Потенциал электродный потенциал углеродный потенциал … Энциклопедический словарь по металлургии
потенциал пассивации — [passivation potential] критическое значение коррозионного потенциала, при котором коррозионный ток максимален. Смотри также: Потенциал электродный потенциал углеродный потенциал потенциал свободной корро … Энциклопедический словарь по металлургии
metallurgicheskiy.academic.ru
Потенциал нулевого заряда — Справочник химика 21
из «Ингибиторы коррозии»
Получающиеся молекулы хемосорбируются за счет неспаренного электрона гетероатома. Эффект синергизма при этом объясняют образованием ковалентной связи между неионизированной молекулой ингибитора и адсорбированным галогеном. [c.126]наконец, можно объяснить эффект синергизма с учетом адсорбционных явлений. Известно, что при больших степенях залол-нения поверхности адсорбатом могут проявляться между адсорбированными катионами кулоновские силы отталкивания. При адсорбции катионов и анионов, по-видимому, возникают электро-статические силы притяжения между разноименными ионами, которые уплотняют пленку. Антропов [59] увеличение степени адсорбции органических катионов, в частности пиридиновых производных, в присутствии галогенид-ионов объясняет именно этим эффектом, т. е. изменением характера взаимодействия между адсорбированными частицами ингибиторов. Изотермы адсорбции при совместной адсорбции катионов и анионов приобретают 5-образ-ную форму, что, по мнению автора, указывает на преобладание сил Ван-дер-Ваальса и кулоновского притяжений над силами ку-лоновского отталкивания. [c.126]
В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда, на что впервые указал Фрумкин. За потенциал нулевого заряда (фн. з) принимают потенциал -металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциале нулевого заряда двойной ионный слой на электроде отсутствует, хотя скачок потенциала на границе металл— электролит не равен -нулю. Потенциалы нулевого заряда являются в некотором отношении специфическими константами металлов, характеризующими их поведение (адсорбцию, смачиваемость, течение электрохимических реакций, твердость и т. д.). При потенциалах нулевого заряда электрод обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества, хуже всего смачивается растворителем, имеет максимальную твердость. Эти свойства связаны с той особой ролью, которую играет скачок потенциала в двойном ионном слое. От его знака и значения зависит адсорбция ионов и молекул на электроде. Способность электрода адсорбировать органические молекулы понижается при наличии скачка потенциал,а -в двойном ионном слое. По мнению Фрумкина, это объясняется тем, что поле -втягивает молекулы воды, имеющие большую диэлектрическую проницаемость, вытесняя с поверхности органические молекулы. Поэтому адсорбционная способность электрода оказывается максимальной вблизи потенциала нулевого заряда, т. е. в тех условиях, когда отсутствует ионный слой. Введением в электролит поверхностно-ак-тивных ионов можно изменять знак и величину ионного слоя, а значит, и адсорбционную -способность электрода. [c.127]
Процессы смачивания металлических поверхностей электролитами, играющие большую роль в развитии коррозии, а также процессы обезжиривания, широко применяемые в технологии противокоррозионной защиты, тоже зависят от строения двойного ионного слоя. Смачивание оказывается наименьшим при потенциале нулевого заряда. Изменением потенциала металла в отрицательную или положительную сторону можно изменить смачиваемость поверхности. Метод катодного обезжиривания металлов использует эффект воздействия поля двойного ионного слоя на адсорбционные процессы. Изменение скачка потенциала в диффузной части двойного слоя с помощью поверхностно-активных веществ, облегчающее адсорбцию органических катионов, и комбинированная защита металлов с помощью катодной поляризации и ингибиторов в ряде случаев связаны с -изменением потенциала нулевого заряда. [c.127]
Задача, таким образом, состоит в том, чтобы иметь надежные данные о значениях потенциалов нулевого заряда металлов. [c.128]
К сожалению, потенциал нулевого заряда не является абсолютной константой, характерной для данного металла, как это ранее предполагали. Он зависит от многих факторов и в особенности от -содержания поверхностно-активных веществ в электролите. Кроме того, нет надежных методов определения точек нулевого заряда для твердых металлов, я в литературе часто встречаются различные значения для одного и того же металла. Наиболее достоверные значения потенциалов нулевого заряда для некоторых металлов приведены в табл. 4.3. [c.128]
Особо следует остановиться на потенциале нулевого заряда железа, поскольку сплавы на его основе чаще всего приходится защищать ингибиторами. По Антропову, потенциал нулевого заряда для железа равен нулю. Это значение получено расчетом с использованием работы выхода электрона Ше (фи. з= е—4,7). При этом допускалось, что скачок потенциала, возникающий при адсорбции воды на поверхности металла, и скачок потенциала внутри металлической фазы при потенциале нулевого заряда не зависят от природы металла. [c.128]
В пользу этого значения свидетельствуют и данные по адсорбции органических веществ катионного и анионного типа в 1 и. НгЗОд стационарный потенциал железа равен —0,25 В если принять потенциал незаряженной поверхности равным нулю, то поверхность железа следует считать заряженной отрицательно. Между тем катионоактивное соединение трибензиламин адсорбируется на железо слабо, в то время как анионоактивное вещество но-нансульфокислота в этих условиях адсорбируется гораздо лучше. Если принять фн. 3 = —0,4 В, то поверхность железа должна быть заряжена положительно и эти экспериментальные результаты находят удовлетворительное объяснение. [c.129]
Из изложенного видно, что определение потенциалов нулевого заряда имеет принципиальное значение при выяснении механизма ингибирования оно дает возможность предсказать, какие соединения должны лучше всего адсорбироваться на железе. [c.129]
К сожалению, отсутствие надежных данных о потенциале нулевого заряда железа создает предпосылки для достаточно вольных трактовок механизма действия ингибиторов, периодически появляющихся в литера
www.chem21.info
Потенциал нулевого заряда — Справочник химика 21
Теория Штерна дает качественно правильную картину двойного электрического слоя. Она широко используется при рассмотрении тех электрохимических явлений, в которых структура двойного слоя играет существенную роль. Но теория Штерна, как это отмечал сам автор, не свободна от мсдостатков. К их числу относятся невозможность количественного описания емкостных кривых — экспериментальные и расчетные кривые отклоняются друг от друга, особенно при удалении от потенциала нулевого заряда, несовместимость некоторых из ее основтых положений, например сохранение заряда в плотном слое при отсутствии специфической адсорбции, и т. д. [c.270]Термины потенциал нулевого заряда (и. н. з.) и нулевая точка (н. т.) употреблялись как синонимы, что приводило и приводит к путанице. Представляется целесообразным, по предложению Антропова, разграничить эти понятия, присвоить каждому из них свой символ и употреблять в соответствии с их содержанием. Целесообразность такого разграничения подкрепляется следующей аналогией. Потенциал нулевого заряда S q= , подобно равновесному потенциалу может для данного металла и раствори- [c.250]
Определение понятий потенциал нулевого заряда м нулевая точка , абсолютная, приведенная и рациональная шкалы потенциалов [c.249]
Потенциал нулевого заряда является важной электрохимической характеристикой электродов. При потенциалах, близких к п. н. з., некоторые свойства металлов достигают предельных значений велика адсорбция ПАВ, максимальна твердость, минимальна смачиваемость растворами электролитов и др. Исследования двойного электрического слоя позволили более широко рассмотреть вопрос о природе скачков потенциала на границе раздела фаз. Скачок потенциала на границе металл — раствор обусловлен в основном переходом заряженных частиц из одной фазы в другую. Однако существенную роль здесь играет также адсорбция ионов и полярных молекул. Гальвани-по-тенциал между фазами L и М можно рассматривать как сумму трех разнородных потенциалов [c.475]
Обозначения величин и терминология, за немногими исключениями, согласуются с рекомендациями комиссии по электрохимии Международного союза по чистой и прикладной химии (ИЮПАК) (1973 г.). Для изменения рекомендаций или для отклонения от них в каждом случае имелись веские основания. Так, комиссия предлагает обозначать электродвижущую силу через mf в отличие от электродного потенциала, обозначаемого Е. Однако такое обозначение нельзя рассматривать как международное, поскольку оно представляет собой аббревиатуру английского термина Ele tromotive For e. В связи с этим для электродного потенциала и э.д.с. в книге используются соответствеино знаки S и Е, одинаково приемлемые дли J[юбoгo языка. Наряду с термином потенциал нулевого заряда введен ие предусмотренный рекомендациями комиссии термин нулевая точка I n, находящийся при- [c.3]
Один из методов определения потенциала нулевого заряда основан на измерении емкости двойного электрического слоя. При отсутствии специфи- [c.538]
ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА [c.161]
Нулевая точка (н. т.), подобно стандартному потенциалу, отвечает вполне определенному составу раствора. Нулевую точку, подобно стандартному потенциалу, можно попытаться рассчитат . теоретически, используя определенные ( )изические свойства металла и растворителя, чего нельзя выполнить для потенциала нулевого заряда и для равновесного потенциала. Сопоставлять между собой различные системы металл — раствор целесообразно по значениям стандартных потенциалов и нулевых точек. Связь между нулевой точкой и потенциалами нулевого заряда передает уравиение [c.251]
Как следует из (11.58), это частное значение потенциала нулевого заряда (т. е. нулевая точка ) должно быть константой,, так как оно равно сумме трех посгояниых величин. [c.252]
Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от природы металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ, которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорбция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений, а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как факто
www.chem21.info
Потенциал нулевого заряда — Энциклопедия по машиностроению XXL
ПОТЕНЦИАЛ НУЛЕВОГО ЗАРЯДА [c.161]Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от природы металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ, которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорбция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений, а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как фактор электрохимической коррозии является переходным между внутренними и внешними факторами. [c.165]
Из рис. 118 следует, что потенциал нулевого заряда ртути (при котором = О и Уд = 0) в растворах КС1 и НС1 V (0) = —0,2 В. На кривой дифференциальной емкости при этом потенциале наблюдается минимум, а емкость при положительном заряде поверхности (слева от нулевой точки) значительно выше (36 мкФ/см ), чем при отрицательном заряде (18 мкФ/см ). [c.167]
Таким образом, адсорбция заряженных частиц (ионов) изменяет потенциал нулевого заряда металла. [c.170]
Влияние органических ингибиторов коррозии на кинетику электрохимического растворения металла возможно лишь в условиях адсорбции этих веществ на корродирующей поверхности. В зависимости от степени заполнения частицами ингибитора поверхности металла, подвергающейся коррозии, изменяется строение двойного слоя, а следовательно, и кинетика электрохимических реакций, т.е. может тормозиться стадия разряда или диффузии реагирующих частиц либо предшествующая разряду стадия проникновения этих частиц через адсорбированный слой молекул ингибиторов. В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда , т.е. потенциал металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциалах вблизи потенциала нулевого заряда металл обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества и хуже всего смачивается растворителем. [c.143]
А. Н. Фрумкин [841 сформулировал положение о пропорциональности нулевой точки (потенциала нулевого заряда) металла величине Вольта-потенциала, и многочисленные исследования подтвердили существование зависимости [c.98]
Следовательно, с ростом степени деформации и числа дислокаций в скоплениях происходит локализация деформационного сдвига потенциала нулевого заряда и изменяется работа выхода электрона так, что деформационное влияние на измеряемые параметры двойного электрохимического слоя и измеряемую работу выхода все более определяется поведением области одного дислокационного скопления. В частности, измеряемая средняя работа выхода образца в целом приближается к локальной величине работы выхода в окрестности дислокационного скопления (несмотря на уменьшение числа активируемых мест на поверхности). [c.177]
Локализация деформационного сдвига потенциала нулевого заряда и изменения работы выхода [c.177]
Вследствие тождественности деформационного сдвига потенциала нулевого заряда и деформационного изменения работы выхода электрона проанализируем нелокальные явления на примере измерения КРП. Интенсивность потока термоионной эмиссии характеризуется формулой Ричардсона [c.177]
Условия, пр и которых поверхность электрода остается незаряженной, проще. всего можно реализовать и определить соответствующее значение потенциала для жидких электродов — ртутного, амальгамного и т. д. Эти определения основываются на характерной особенности кривых зависимости пограничного натяжения от потенциала—так называемых электрокапиллярных кривых, проходящих через максимум, когда поверхность металла полностью свободна от избыточных электрических зарядов. Потенциал максимума электро-капиллярной кривой всегда будет отвечать состоянию незаряженной поверхности металла. На первый взгляд может показаться, что определенная выше нулевая точка , или потенциал нулевого заряда, должен совпадать с потенциалом максимума электрокапиллярной кривой. [c.28]
Многочисленные исследования показали, что значение потенциала нулевой заряда зависит не только от природы металла, но и от других факторов со става раствора, природы растворителя, температуры, а для металлов хорош[c.20]
В рамках понятия потенциал нулевого заряда Л. И. Антропов предложил разграничивать такие понятия, как нулевая точка флг и потенциал незаряженной поверхности ф5=о, ранее употреблявшиеся как синонимы. По Л. И. Антропову, потенциал незаряженной поверхности соответствует максимуму электро-капиллярной кривой ртути (или другого металла) и может изменяться для данного металла в зависимости от природы и концентрации веществ в растворе. Нулевая точка — это частное значение потенциала незаряженной поверхности, полученное в растворе не содержащем поверхностно-активных веществ и которое является константой, характерной для данного металла и данного растворителя. [c.21]
Как было отмечено Л. И. Антроповым, потенциал нулевого заряда (нулевая точка) металлов адсорбирующих водород зависит от pH с ростом pH ф.л- смещается к более отрицательным значениям. Зависит от pH и область потенциалов адсорбции водорода, поэтому изменение pH оказывает заметное влияние на адсорбцию органических ингибиторов на таких металлах, как Fe, Ni, Со, Pt и мало влияет на адсорбцию органических ингибиторов на Hg, РЬ, Zn, d, которые не адсорбируют водород. [c.22]
По мнению А. Н. Фрумкина [19], повышение защитного действия многих органических катионов связано с изменением потенциала нулевого заряда. Адсорбция галогенид-ионов вызывает сдвиг потенциала нулевого заряда железа в сторону более положительных значений, приводит к отрицательному заряжению поверхности металла и к усилению адсорбции органических катионов. [c.42]
Наблюдаемое явление объясняется тем, что при взаимодействии галоидов с поверхностными атомами железа возникают особые поверхностные адсорбционные слои. Образующиеся диполи поверхностного соединения располагаются своим отрицательным концом в сторону раствора, что создает дополнительную разность потенциалов между металлом и раствором и является причиной сдвига потенциала нулевого заряда в положительную сторону. Смещение же потенциала нулевого заряда (потенциал, при котором на электроде отсутствует двойной электрический слой) в положительную сторону, как известно, делает заряд поверхности более отрицательным и облегчает адсорбцию положительного органического катиона. [c.22]
Применительно к процессам коррозии целесообразно сопоставлять нулевые точки не с равновесным, а со стационарным потенциалом, т, е. использовать особую шкалу потенциалов, в которой за исходную величину принят потенциал нулевого заряда (pq=o. Величина потенциала в этой шкале (ср) выражается как разность между стационарным потенциалом электрода и потенциалом нулевого заряда [33, 40]. [c.24]
Знание нулевых точек металлов и стационарных потенциалов может значительно облегчить подбор замедлителей адсорбционного типа. Если потенциал нулевого заряда больше стационарного потенциала металла в данном электролите ( Ф5=о>Фст)> т. е. поверхность металла в условиях коррозии заряжена отрицательно, то наиболее вероятна адсорбция катионов или поло- [c.25]
Для того чтобы сделать эффективной катионную добавку, необходимо увеличить разность между стационарным потенциалом и потенциалом нулевого заряда, что может быть достигнуто либо смещением потенциала нулевого заряда в положительную сторону, либо смещением стационарного потенциала в отрицательную. Сместить точку нулевого заряда в положительную сторону, как было показано выше, можно при помощи галоидных ионов, вводимых в электролит совместно с замедлителем, а также частичным окислением поверхности железа кислородом или иным окислителем, приводящим к увеличению работы выхода электрона. [c.26]
Чем же можно объяснить различное влияние галоидов на ртуть и железо Было высказано предположение о том, что в кислых растворах, содержащих ионы галоидов, на поверхности железа возникают особые адсорбционные слои галоидов, обладающие пассивирующими свойствами как по отношению к реакции ионизации металла, так и реакции разряда ионов водорода. Диполи поверхностного соединения располагаются своим отрицательным концом в сторону раствора, что способствует сдвигу потенциала нулевого заряда в положительную сторону. Смещение же точек нулевого заряда в положительном направлении сопровождается повышением перенапряжения водорода и затруднением реакции ионизации металла. [c.27]
Х18Н9 в растворах НаSO4) обусловлено сдвигом потенциала нулевого заряда металла при хемосорбции с соответствующей неблагоприятной для коррозионного процесса перезарядкой поверхности металла. [c.350]
По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. h3SO4 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии. [c.366]
Если потенциал нулевого заряда больше стационарного потенциала металла в данном электролите 3 > т.е. поверхность металла в условиях коррозии заряжена отрицательно, то наиболее вероятна адсорбция ингибиторов катионного типа или положительно заряженных коллоидных частиц. При 1 4,3,. когда поверхность металла заряжена положительно, наиболее вероятна адсорбция ингибиторов анионного типа или отрицательно заряженных коллоидных частиц [38]. Эта закономерность подтверждается тем, что для железа, алюминия, цинка, которые характеризуются отрицательными значениями потенциалов 1 = наиболее высокие защитные свойства обнаруживают ингибиторы KaifHOHHoro типа. [c.143]
Изменить способность металла адсорбировать ингибиторы можно введением в среду композиций, состоящих из неорганических веществ (окислителей, солей металлов) и органических ингибиторов, а также изменяя заряд поверхности металла поляризацией. Однако окисление поверхности оказывает неоднозначное влияние на адсорбцию органических веществ. На окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса и не образуют хемосорбироваиных слоев ингибитора с металлом. Благодаря изменению заряда корродирующего металла, вызванного смещением нулевой точки от ее положения для корродирующего металла до потенциала нулевого заряда для металла, вьщеляющегося из неорганического компонента, увеличение защитного действия комбинированных ингибиторов может быть весьма значительным. [c.145]
Начало щепевой коррозии и потенциал нулевого заряда 37 275 [c.31]
Рассмотрим цепь из двух разнородных металлов Mi и Мг, каждый из которых погружен в раствор собственных ионов, взятых.в такой концентрации Со и Со», какая необходима, чтобы поверхность обоих металлов оставалась незаряженной. Как легко видеть, э. д. с. цепи будет тогда равна разности потенциалов нулевого заряда металлов Mi и Мг. Величина этой э. д. с. зависит только от природы взятых металлов, так как потенциал нулевого заряда представляет для каждого металла индивидуальную константу. Предположим теперь, что концентрация раствора со изменена до произвольного значения с. Электродный потенциал металла Mi в таком растворе станет более или менее положительным, смотря по тому, увеличилась или уменьшилась концентрация его ионов в соавнении с концентрацией со Это изменение потенциала электрода вызывается образованием двойного ионного слоя. Электродный потенциал металлу в растворе с произвольной концентрацией потенциалопределяющих ионов поэтому можно представить в виде суммы двух слагаемых. Одним из них [c.26]Потенциал нулевого заряда поверхности, по А.Н. Фрумкину, характеризуется таким значением, при котором на поверхности металла отсутствует двойной ионный слой. В зарубежной лите >атуре он известен как потенциал максимума электрокапиллярной кривой или потенциал Липпма-на. Потенциал нулевого заряда легко получить путем поляризации электрода. При зтом признаком отсутствия заряда на поверхности металла может являться следующее максимумы поверхностного натяжения, ад- [c.26]
Потенциал нулевого заряда и приведенная ф-шкала потенцилов Л. И. Антропова [c.20]
Понятие потенциала нулевого заряда ф .з впервые было введено А. Н. Фрумки-ным [19]. Под потенциалом нулевого заряда фн.з понимают такой потенциа металла, когда заряд его поверхности равен нулю. При этом двойной ионны слой отсутствует. Если в растворе отсутствуют поверхностно-активные вещества то потенциал нулевого заряда является характерной величиной для данногс металла и может характеризовать его поведение (адсорбционную способность смачивание, прочность, реакционную способность). Адсорбционная способность электрода при потенциале нулевого заряда максимальна и при удалении от этого потенциала как в катодную, так и анодную сторону адсорбция уменьг шается. [c.20]
При наличии в растворе поверхностно-активных веществ потенциал нулевого заряда (а следовательно и адсорбционная способность металла) изменяется, что связано с изменением знака и величины скачка потенциала в плотно1 части двойного электрического слоя. [c.20]
Таким образом, точное знание потенциала нулевого заряда для данной металла дает возможность предсказать, какие соединения могут адсорбпроватьс на металле. К сожалению, в настоящее время существуют противоречивые све дения о значениях потенциалов нулевого заряда для различных металлов особенно для такого важного в практическом отношении, как железо. Согласш Л. И. Антропову [17], фн,3 = 0,00 согласно [38] фн.з=—0,37 В по данным [39 Фн.з=—0,7 В. [c.20]
Основной метод, наиболее широко применяемый для изучения ки.тетнки электродных процессов, заключается в исследовании зависимости потенциала от плотности тока. Существуют и другие вспомогательные методы, например, метод электрокапиллярных кривых, измерение емкости двойного электрического слот и т. п. При помощи этих методов определяют значение потенциала нулевого заряда различных металлов, а также область адсорбции катионов II анионов на электроде. Последние методы применяются главным образом для исследования электродных процессов, протекающих на ртути, так как последняя является идеально поляризуемым электродом в довольно широком интервале потенциалов. Применение этих методов для исследования катодных процессов, протекающих на твердых электродах, не дает точных результатов, так как процессы, протекающие на них, необратимы (59, 60). [c.41]
При нанесении ПИНС на металл в виде эмульсий содержащиеся в составе быстродействующие ингибиторы коррозии экранирующего типа должны вытеснить с поверхности металла адсорбционную воду и совместно с эмульгаторами и солюбилизаторами не допустить внутреннюю собственную воду к поверхности металла. Образующаяся на поверхности металла ад-сорбционно-хемосорбционная пленка ингибиторов коррозии должна формироваться и противостоять большему содержанию электролита и, следовательно, мощным двойным — электрическим — слоям электролита при потенциалах, отличных от нулевой точки металла (от потенциала нулевого заряда металла) [59]. [c.215]
mash-xxl.info