Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 299
Текст из файла (страница 299)
При пропусканин через эпехтрцп элехтрич. тока потенциал тзсктрода отклоняется от на величину ЬЕ, к-рэя называется поляризацией электрода. величины АЕ часзо использугст термин «п ар си а п ражж е н и ез (обозначение т)). Полярюация электрода обусловлена конечной скоростью электродного процесса, а потому она является ф-пней плотности тоха Функциональная зависнмосгь ЬЕ от 1 (или 1 ог ЬБ)нвзываетсз поляризационной характеристих о й электрода. Задача Э, к.
заключается в установлении общих закономерностей, к-рым подчиняются поляризационные характеристики электродов, с целью регулирования скорости электродных процессов. Решение задач Э.к. имеет большое практич. значение, поскольку уменьшение поляризншеи АЕ при заданной плотности тока позволяет существенно повысить кпд использования электрохим. систем. Э.к.
является тсоретич. основой хнвюпродннинвской защтты металлов от коррозии. Поскольку электродные процессы являются гетсрогеннымн и состоят нз ряда последоват. стадий, общая поляризация 2)Е опредслвется совокупностью паляризаций 2)БЛ соответствующих отд. стадиям. Стадия, дающая наиб. вклап в суммарного величину ЬЕ, явгиется лимитирующей, она определяет вип поляризац. характеристики. Чтобы определить лимитирующую стадщо, сравнивают закономерности исследуемого электродного процесса с закономерностями, характерными лля разл. стадий.
Определение лимитирующей стадии позволяет, меняя условия, изменить скорость электродного процесса в нужноы направлении. Во всех без исключения мнжтродных процессах имеют место стадия массопереноса реагирующих в-в (к пов-сти электрода или от епз пов-сти в обьем) и стадия разряда — и он изаци и, связанная с переходом заряженных частиц через границу раздела фат. Но если стадия массопсреноса присуща любым гетерогенным процессам, то стадия разряда — ионизнции является спсцифич.
элекгрохим. стадией. По этой причине оформление Э.к. в самостоят. раздел теоретич. электрохимии связывают с разработкой теории замедленного разряда описывающей кинетич. закономерности сталин разряда — ионизации (М. Фольмер, Т. Эрдей-Груз, А.
Н. Фрумкин, 1930 — 33). Согласно этой теории, для электродного процесса типа Ох + 910 4бО ЭЛЕКТРО ХИМИЧЕСКАЯ + ле --= Ксс) поляризац. характеристика описывается ур-иием: Г=)з(ехр (аарЛГ)ГГ) — схр 1 — (1 — а)нрЧГаТЦ, где Т вЂ” абс, т-ра; Р— число Фарадеяг и — газовая постоянная; и - козф. переноса (О < ач 1); (э — плоти. вака обмена, х-рая обусловлена константой скорости стадии разряда — иоиизации, строением двойного элехтрич.
слоя, зарядовыми числами частиц Ох и Ксс1 и их эиерпшми адсорбции иа данном электроде. При учете стадии массопереиоса ур-иие принимает зид: ех (онлгизсу)-сх 1-(1-а РЭЛГТ) ! = 1л + 11логз) схр (инрзьгду) +(зл2ы) схр 1 где ф и гзаы — т.иаз. предельные диффузионные т о к и, характеризующие максимально возможную скорость массопереиоса частиц Ох и Кеб (са. Дифф)пионнь й вох). Эта схорость зависит от коэф. диффузии частиц, геометрии электрода и условий персмешиваиия р-ра. В учебных пособиях по Э.к. можно найти ур-ииэ функциональной зависимости (=у'(з)) двя ми.
других случаев, когда скорость электродных процессов определяется др. стадиями — хим, превращениями реагирующих в-в в обьемс р-ра и иа пов-сти электрода, стадиями образования и роста зародышей новой фазы, последоват. переносом песк, электронов и др. Для изучения Э. к. используют методы, позволяющие рспгсгрировать зависимости 1 от г)Е в разл, условиях (разиовиди 1сги метода лолярографии, метод вращающегося дискового зз г нчюда и .р.), а также рззл. Рслюссациоииые методы, основпгиые иа анализе врсмеиийх зависимосгей г при заданном ЬЕ (или ЬЕ при заданном г).
Кроме того, для изучения кинетики и механизма сложных (миогостадийиых) электродных процессов применяют совокупность аналит. методов, , озаоляющих регистрировать возникновение и изменение во времени коицеигрзций промежут. в-в и продуктов злеюнролиза (электроаиалит. ыетоды; вращающийся дисковый электрод с кольцом; ИК и УФ спсктросхопия; метод изотопных индикаторов, хроматография, ЭПР и др.). Используют также метод компьютерного моделирования, позжьзяющий дать опгимальиое описание опытных зависимостей 1 от оЕ путем подбора хиистич. параметров отд.
стадий электродного процесса. Ланс двмвсаан Б.Б., Пстраа О.А.,Ввезсиневззсстрохэзгазссаз» кнвслиу, 2 нщ., М., 1983. Е. К дамаскин. ЗЛЕ КТРОХИМЙЧКСКАЯ ОБРАБОТКА МКТАЛЛОВ, группа методов, предиазиачеииьгх для придания обрабатываемой металлич. детали определенной формы, заданных размеров или св-в поверхностного слоя. Осущесплястся в элсктролизерах (злектралитич.
ваннах, элекгрохим. ячейках спец. станков, установок), щс обрабатываемая деталь являетаа либо анодом (аиодиая обработка), либо катодом (катодиая обработка), либо тем и другим попеременно. Оси. вид хатодиой Э. о. м.— гальваиостепю (см. Газьвановехнихи). Аподиыми методами Э. о.
м. являются разл. виды злектрохим. травления, полироваиие, формообрэзоваиис, размерная обработка, оксидироваиие и др. Во всех аисдиых процессах происходит либо растворение металла (локализованное в определенных местах или равномерное по всей пов-сги), либо прсвращеиис поверхностного слоя металла в оксидиый или др. слой (см.
Анодное расвзорсние). Электрохим. травление (ЭХТ). Термииобьсдииясг песк. технологий, основанных иа аиодпом растворении мстюцьа. ЭХТ применяют для очистки пов-сти всевозможных деталей, проволоки, лепт, труб ог рюлообразиых загрязнений (оксилных, жировых и др.) в качесгве предварит.
обработки перед нанесением покрытий, прокаткой и др. ЭХТ для очистки от загрязиеиий производят в р-рах к-т, обычно содержащих разл. добавки (напр., иипзбитор коррозии), в щелочных р-рах или расплавах при постоянном или переменпом токе. ЭХТ подвергают практически любые металлы и сплавы. ЭХТ используют для осуществления т, иаз. электросим. фрсзерозаиия с целью получсииа заданного «рисунка» 911 па пов-сги детали локальным вводным растворением металла.
Места, к-рыс ие должны подверпюъся распюреиию, покрывают слоем фоторезисториого ыатериала или спец. трафаретом. Т. обр, можно производить обработху деталей типа печатных плат, перфорирование, а также травление в декоративных целях. Аиодиым травлением удюыют заусенцы и округляют острые кромки. Важная область испопьзоввиия ЭХТ вЂ” развитие пов-сти (увеличение уд. площади пов-сти). Наиб.
широхое иром. применение имеет травление алюминиевой фольги в хлоридимх р-рзх для югсхтролитич. коцлеисаторов; этот процесс позволяет повысить уд. пов-сгь в сотни раз и увеличить уд. еьасость конденсаторов, уменьшить их размеры. Развитие пов-сти,мстодом ЭХТ применяют для улучшения адгсзии металла к сгеюту или керамике в электронной технике, копировального слоя к печатным формам в полиграфии, усиление сцепления покрытия с метюглом при змалировзиии металлич. изделий и др. Аиодиым травлением снимают дефектные гзльваиич, покрытия с детюгей с тем, чтобы возвратить их в произ-во, а таске при регенерации мсталлич.
пластин офсетных биметзллич. печатных форм. ЭХТ примеияют в практич. мсталловедеиии; широко известно аиодиое травление мсталлографич. шлифов для выявления михроструктурм сплавов, При игом травление проводят в таких условиях, когда достаточно резко проявляется различие скоростей растворения равных по хим. и фазовому составу компонентов сплава. В результате избирательного ЭХТ и.
б. выявлены границы фэз, сегрегация фосфора в стали, дснлритиая структура титановых сплавов, сетха трещин в хромовом гальваиопокрытии, оценена склонность нержавеющей стали к мезирисвизлшнной коррозии. Элехтрох им. поли ро ванне (ЭХП) заключается в преимущественном эиодиом растворении выступов иа шероховатой пов-сги и приводит к достижению низкой шероховатости (электрохим. сглэживаиие) или зерхальиого блеска пов-сти (гляицсваиие).
Гляицеваиие улучшает декоративные св-ва изделия, придает пов-сти высохую огражат. способность. ЭХП и сглаживание пов-сги применяют для повыше иия эксплуатац. надежности, долговечности и др. эксплуатац. св-в деталей. Положит. влияние ЭХП иа изделие обьясияетса песк. причинами: 1) удаление дефектного (дсформироваииого, имеющего трещины, повышенное содержание изедиых элементов) поверхностного слоя, образовавшегося при мех., тсрмич., элехтрич. обработке изделии; 2) уменьшение шероховатости пов-сти и сглаживаиис профиля пов-сги; 3) образоваиие тонкой поверхностной оксидиой пленки, предохраняющей металл от хоррозиоииого воздействия срсдм. Аиодиое растворение в режимах ЭХП тонкого поверхностного слоя металла, загразисииого радиоактивными в-вами,— один из осп.
методов радиохим. дезактивации оборудования. При ЭХП обычно удаляется слой металла от 2,5 до 80 мкм. Конечная шероховатость пов-сти определяется исходной шероховатостью, продолжительностью ЭХП, условиями проведсиия процесса (т-ра, плотность тока), составом электролита (р-ры щелочей, солей, ио чаще всего смеси к-т), Получению высокого качества ЭХП мешают большие размеры хрисгаллитиых зерен, неравномерная структура, наличие исысталлич.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
