Исследование разряда водорода на цинковом электроде в присутствии пиридина

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 3 ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.............................................................. 4 1.1 Общая характеристика процесса электролитического выделения водорода.............................................................................................................. 4 1.2 Факторы, влияющие на величину перенапряжения выделения водорода.............................................................................................................. 5 1.2.1 Влияние плотности тока................................................................... 6 1.2.2 Влияние природы металла............................................................... 6 1.2.3 Влияние природы и состава раствора............................................. 7 1.2.4 Влияние температуры и некоторых других факторов................... 8 1.3 Закономерности катодного образования водорода.............................. 8 1.3.1 Теория замедленной рекомбинации атомарного водорода.......... 10 1.3.2 Электрохимическая поляризация. Теория замедленного разряда………………………………………..……………………………….. 13 1.4. Способы воздействия на реакцию выделения водорода………… 15 ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ............................................. 18 2.1 Исходные вещества................................................................................ 18 2.2 Оборудование......................................................................................... 18 2.3 Методика определения........................................................................... 18 2.3.1 Подготовка поверхности................................................................. 18 2.3.2 Катодное восстановление водорода............................................. 18 ГЛАВА3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ................................................... 19 3.1 Выбор материла катода.......................................................................... 20 3.1.1 Восстановление водорода на цинковом катоде ......................... 20 ВЫВОДЫ……................................................................................................... 25 Приложение А1................................................................................................. 26 Приложение Б1 .........................

1. Кинетика электродных процессов / Фрумкин А.Н., Багоцкий В.С., Иофа З.А., Кабанов Б.Н., Изд-во МГУ, 1952. 319 с. 2. Фрумкин А.Н. Избранные труды: Электродные процессы. Наука, 1967. 334 с. 3. Фрумкин А.Н. Перенапряжение водорода. Наука, 1988. 240 с. 4. А.В. Балмасов, Ю.Я. Лукомский Лабораторный практикум по теоретической электрохимии. Иваново: Иван. гос. хим.-технол. Ун-т, 2008. С. 84. 5. Жалнеров М.В., Жуликов В.В., Гамбург Ю.Д., Кузнецов В.В. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ НА Ni-Re, Co-Mo И Fe-Mo КАТОДАХ // Успехи в химии и химической технологии. 2015. Т. 29.№1(160). С. С.76-78. 6. Кришталик Л.И. Электродные реакции. Механизм элементарного акта. М.: Наука, 1979. 7. Marinovic V., Despic A.R. // J. Electroanalyt. Chem. 1997. V. 431. P. 127. 8. Кузнецов В.В., Халдеев Г.В., Кичигин В.И. Наводороживание металлов в электролитах. М.: Машиностроение, 1993. 244 с. 9. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Балыбин Д.В., Кузина О.Ю.,Крыльский Д.В. Влияние о-фторфенилбигуанидина на кинетику реакции выделения водорода на железе и его диффузию через стальную мембрану в водных растворах НСl // Наукоемкие технологии. 2012. Т. 12. № 11. С. 52-58. 10. Вигдорович В.И., Алехина О.В. Влияние воды и тиомочевины на кинетику выделения водорода и его диффузию через стальную мембрану из растворов системы С2Н4(ОН)2 – Н2О – НС1 // Коррозия: материалы, защита. 2014. №№ 12. С. 8-13. 11. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Дьячкова Т.П. Влияние природы растворителя на диффузию водорода через стальную мембрану в условиях анодной и катодной поляризации // Химия и химическая технология. 2001. Т. 44. № 2. С. 80-86. 12. Aramaki K. // Denki kagaku. 1975. V. 44. № 12. P. 771-777. 13. Г.К. Будников, В.Н. Майстренко, М.Р. Вяселев Основы современного электрохимического анализа. М.: Мир: Бином ЛЗ, 2003. 592 с. 14. Афанасьев Б.Н Кинетика электрохимических реакций в присутствии поверхностно-активных веществ. № 4434-83 изд. М.: Деп. в ВИНИТИ, 1983. 15. Гохштейн А.Я. Обмен между двумя видами адсорбированного водорода // Электрохимия. 1971. Т. 7. № 4. С. 594. 16. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Химия, 1967. 856 с. 17. Кузнецов В.В., Халдеев Г.В., Кичигин В.И. Наводороживание металлов в электролитах. М.: Машиностроение, 1993. 244 с. 18. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Дьячкова Т.П. Влияние природы растворителя на диффузию водорода через стальную мембрану в условиях анодной и катодной поляризации // Химия и химическая технология. 2001. Т. 44. № 2. С. 80-86. 19. Левин А. И. Теоретические основы электрохимии. М.: Металлургиздат, 1963. 430 с. 20. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов . М.: Металлургия, 1969. 448 с. 21. Abou-Romia M.M., Hefny M.M. Electrochemical behavior of iron in H2SO4 containing thiophene // J. Electroanal. Chem. 1982. V. 136. № 2. P. 339-344. 22. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Балыбин Д.В., Крыльский Д.В. Влияние гуанидина на выделение и диффузию водорода // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2010. №Т. 16. № 1. С. 94-107. 23. Eldakar N., Nobe K. Effect of tolyl triazole on iron corrosion and the hydrogen evolution reaction in H2SO4 // Corrosion (USA). 1976. V. 32. № 6. P. 238-242. 25. А.П. Томилов, С. Г. Майрановский, М.Я. Фиошген, В. А. Смирнов Электрохимия органических соединений. М.: Химия, 1967. 347 с. 26. Введенский А.В., Гуторов И.А., Морозова Н.Б. Кинетика катодного выделения водорода на переходных металлах // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. №Т. 12. № 4. С. 288-300.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Общая характеристика процесса электролитического выделения водорода Электролитическое выделение водорода – часто встречающийся а электрохимической технологии процесс. Оно происходит за счёт восстановления в кислых растворах ионов H_3 О , а в щелочных – молекул воды. Выделение водорода сопровождается возникновением перенапряжения, зависящим от природы электрода , состава раствора и условий электролиза. Связь между плотностью тока и перенапряжение выражается формулой Тафеля [4]. ?_к=a_k+b_k*lgj_k (1) Тафелеские постоянные «а» и «b» константы зависят от природы металла. Формула Тафеля отражает также влияние на перенапряжение материала электрода , так как постоянные «a» и «b» отличаются для всевозможных металлов. Для большинства металлов коэффициента b изменяется мало и составляет в среднем 0,11 – 0,12. Величина перенапряжения водорода на одном и том же металле существенно зависит от состояния его поверхности : при одинаковых линейных размерах электродов и одной и той же силе тока перенапряжение на шероховатой поверхности ниже , чем на гладкой полированной. С повышением температуры перенапряжение водорода падает , причём температурный коэффициент зависит от природы металла и колеблется от 1до мВ/К.