Образование химических

Эллз [27] сообщает, что отожженный бериллий, облученный интегральным потоком быстрых нейтронов 1-Ю21 нейтрон/см2, обнаруживает уменьшение плотности на 0,8 и 20% после отжига при 600 и 995° С в течение часа. В последнем образце обнаружено образование газа в количестве 23 см3 на 1 см9 бериллия. Образование газообразного гелия происходит по реакции быстрых нейтронов (п, а) на ядрах бериллия. Внедрение газообразного гелия или атомов другого газа в кристаллическую решетку может вызвать распухание материала.

Как уже отмечалось, образование гидроксида, происходящее на поверхности защищаемой конструкции, вызывает повышение рН. Поэтому при сочетании катодной защиты с покрытиями необходимо выбирать покрытия, устойчивые к действию щелочей, например битум, полиэтилен или эпоксидную пластмассу. Образование щелочей часто приводит к осаждению карбоната кальция на защищаемой конструкции. Со временем это может вызвать уменьшение потребности в токе. При слишком отрицательных защитных потенциалах (перезащите) на защищаемой поверхности может происходить образование газообразного водорода.

При сильной катодной поляризации происходит образование газообразного неустойчивого гидрида свинца:

Образование газообразного водорода Н+ Н+ + е]адс-*-На

с выделением кислорода, а также образование газообразного

При производстве соды в процессе электролиза NaCl на аноде образуется газообразный хлор, а на катоде—гидрооксид натрия и водород. Поскольку образование газообразного хлора происходит по реакции (9.6) при высоком потенциале, материал анода работает в сильной окислительной среде. Это может вызывать сильную коррозию материала анода, так как в начале процесса концентрация ионов хлора в растворе велика и, кроме того, процесс идет при повышенных температурах. К тому же, поскольку реакция (9.6) образования газообразного хлора в термодинамическом смысле протекает труднее, чем реакция образования газообразного кислорода, т. е. реакция, обратная (9.3), материал анода должен выбираться таким образом, чтобы он, будучи высокоактивным катализатором образования хлора, в то же время был бы пассивен по отношению к образованию газообразного кислорода.

Идеальным электродным материалом является такой, в котором активного состояния не возникает вследствие самопассивации и при этом образование газообразного хлора при соответствующем потенциале не сопровождается коррозией. Это имеет место только тогда, когда максимальный ток активного растворения и минимальный ток пассивации малы, а коррозионная стойкость, естественно, велика. Для повышения коррозионной стойкости аморфных сплавов Pd—Р весьма эффективно легирование их элементами подгруппы платины (Rh, Pt, Ir) [40]. На рис. 9.29 показаны кривые анодной поляризации аморфного сплава Pd—Rh—Р при температуре, близкой к 80°С, в применяемом в промышленности для электролиза поваренной соли 4 М водном растворе iNaCl (pH 4). Сплавы, содержащие >20% (ат.) Rh, пассивируются при довольно высоком потенциале, при еще большем потенциале (^1,0 В) происходит выделение газообразного хлора и электрический ток быстро возрастает с повышением потенциала. Таким образом, если сплавы палладия, легированные подходящими элементами, аморфизу-ется, то их можно использовать как материалы для электродов, поскольку они соединяют в себе высокую каталитическую активность, способствующую выделению газообразного хлора, и высокую коррозионную стойкость.

У поверхности анода происходит окисление примесей воды ,с выделением кислорода, а также образование газообразного хлора и таких высокоактивных соединений, как С12О, СЮ2, НСЮ, С1', СЮ , ОН', О", НО2, Н2О2, О3. При этом рН воды сохраняется в пределах 7±0,2, а Е увеличивается до +550 ... 700 мВ. При этих условиях биоцидность оксидатных продуктов анодных электрохимических реакций достигает максимального значения, превышающего в 150... 300 раз биоцидность ги-похлоритных растворов с атомарным кислородом, получаемых в бездиафрагменных электрохимических реакторах. Пик био-цидной активности при рН=7+0,2 объясняется каталитическим участием ионов Н+ и ОН~ в реакциях взаимодействия равных по концентрации ионов С1О~ и молекул хлорноватистой кислоты с органическими веществами, в частности, с веществами микробных тел (RH2).

Жидкий хлор доставляется с заводов на хлораторные установки в баллонах, бочках или цистернах. Для превращения жидкого хлора в газообразный к сосуду, в котором происходит образование газа, требуется подвод тепла в количестве около 67 калорий на 1 кг испарившегося хлора. Если не производится специального подогрева сосудов, в которых происходит испарение хлора, то они вследствие расходования тепла на образование газообразного хлора охлаждаются, обледеневают и давление хлора в них падает. Это приводит к уменьшению отдачи газообразного хлора.

а. Основная реакция. Протекает при окислении углерода или обезуглероживании металла. Ее особенность — образование газообразного продукта реакции (СО): [С]+[О]-»-СО. Растворимость СО в жидком Ре мала. Равновесная концентрация СО, растворенного в Fe, составляет 0,0026 % при 1600 °С и парциальном давлении СО 1 атм.

а. Основная реакция. Протекает при окислении углерода или обезуглероживании металла. Ее особенность — образование газообразного продукта реакции (СО): fCJ+fOJ-^CO. Растворимость СО в жидком Fe мала. Равновесная концентрации СО, растворенного в Fe, составляет 0,0026 % при 1600°С и парциальном давлении СО 1 атм.

нения). По этой же причине образование химических соединений из металлических атомов не подчиняется закону валентности.

При промежуточных значениях разности атомных размеров также возможно образование химических соединений. Типичным представителем подобных химических соединений являются так называемые фазы Лавеса (названо в честь английского физика Лавеса). Эти фазы со стехиометрической формулой АВ2 образуются между элементами, атомные диаметры которых находятся приблизительно в соотношении 1 : 1,2. Большинство фаз Лавеса может быть отнесены к одному из следующих типов: тип MgCu2(XiCr2, UA12, ZrMo2 и др.), кристаллизующийся в сложной кубической решетке, тип MgZn2 (FeBea, WFej, MoFe2 и др.), кристаллизующийся в сложной гексагональной решетке и тин MgNi2 (ZrFe2, TiCo2 и др.), кристаллизующийся в сложной гексагональной решетке, но отличной от решетки MgZrij.

образование химических связей;

С другой стороны, адсорбционная теория опирается на тот факт, что большинство металлов, подчиняющихся определению 1, являются.переходными металлами в периодической системе (т. е. они имеют электронные вакансии или неспаренные электроны в d-оболочках атома). Наличие неспаренных электронов объясняет образование сильных связей с компонентами среды, особенно с О2, который также содержит неспаренные электроны (что приводит к появлению парамагнетизма) и образует ковалентные связи в дополнение к ионным. Кроме того, переходные металлы имеют высокую температуру возгонки по сравнению с непереходными, что благоприятствует адсорбции компонентов окружающей среды, так как атомы металла стремятся остаться в кристаллической решетке, а образование оксида требует выхода из нее. Образование химических связей при адсорбции кислорода переходными металлами требует большой энергии, поэтому такие пленки называются хемосорбционными, в отличие от низкознергетических пленок, называемых физически адсорбированными. На поверхности непереходных металлов (например, меди и цинка) оксиды образуются очень быстро и любые промежуточные хемосорбционные пленки являются короткоживущими. На переходных металлах хемосорбированный кислород термодинамически более стабилен, чем оксид металла [22]. Многослойная адсорбция кислорода, характеризующаяся ослаблением связей с металлом, приводит с течением времени к образованию оксидов. Но подобные оксиды менее существенны при объяснении пассивности, чем хемосорбционные пленки, которые продолжают образовываться в порах оксида.

При сварке в процессе образования химических связей свариваемые материалы подвергаются механическому, физическому или химическому воздействию. Явления, сопровождающие образование химических связей, называются сварочными процессами.

Ионно-лучевая обработка оказывает заметное влияние на химические и адгезионные свойства поверхности материалов [79]. Имплантация определенного сорта ионов способствует повышению коррозионной прочности, а также устойчивости ионно-легированных металлов и сплавов к высокотемпературному окислению. Образование химических соединений в сталях и сплавах за счет внедрения имплантированной примеси или повышения предела концентрации элементов изменяет скорость химических реакций и кинетику роста окисных пленок и, кроме того, повышает их сцепление с основой. Наличие пленок мягких оксидов снижает интенсивность образования адгезионных узлов схватывания и коэффициент трения и способствует улучшению трибологических характеристик материалов.

Когда водород принудительно под давлением вступает в контакт с очищенной поверхностью какого-либо металла, значительное количество водорода в атомарной форме (Н) «растворяется» в металле. Атомы водорода занимают пространство между атомами металла в так называемом межрешеточном пространстве. При очень высоких давлениях отношение атомов водорода к атомам металла будет больше 1, а часто может превышать и 2. В этом случае происходит образование химических соединений, известных под названием гидридов.

можно рассматривать как смену процессов упрочнения и разупрочнения. Под термином «упрочнение» понимается создание нового комплекса физико-механических свойств, приводящего к повышению износостойкости. Причиной упрочнения является пластическая деформация, фазовые (структурные) превращения, образование химических соединений. Периодический характер изменения ширины дифракционных линий и микротвердости авторы связывают преимущественно со структурными изменениями (например, с распадом основной массы остаточного аустенита и т. д.).

Образование химических связей между кремнийорганическими радикалами и макромолекулами полиамида подтверждается инфракрасными спектрами поглощения смолы 68, стабилизированной полиэтилгидросилоксановой жидкостью ГКЖ-94 (рис. II. 68).

2. Среднее свободное от непосредственного контакта микровыступов время между очередным контактированием в пределах номинального контакта тк-св = 1/V, где / — среднее расстояние между микровыступами. Этот параметр характеризует главным образом протекание химических процессов, формирование сорбционных процессов, образование химических соединений, а также время охлаждения до возникновения

Использование эффекта избирательного переноса в различных системах позволяет получить в зоне трения неокисляющуюся тонкую металлическую пленку с низким сопротивлением сдвигу. Физико-химическая адсорбция и образование химических связей с продуктами механической деструкции углеводородов смазочного материала создают дополнительные антифрикционные слои, обеспечивающие низкий коэффициент трения и повышенную износостойкость [2,22, 30, 34].