Изучение адсорбции ионов на пассивном железном электроде в нитратных растворах

Оглавление
Введение 
Глава. Литературный обзор 
1.1. Сопоставление электрохимического поведения пассивного 9 железа и его оксидов
1.1.1. Катодные и анодные поляризационные кривые 
1.1.2. Результаты измерений емкости и импеданса 
1.1.3. Влияние  на пассивирование железа. Химический 
состав и структура пассивирующего слоя на железе
1.2. Строение двойного электрического слоя па границе оксидраствор
1.2.1. Модельные представления 
1.2.2. Значения и способы определения  нулевого заряда рН0 оксидов
1.3. Адсорбция неорганических ионов и органических веществ на пассивном железе и оксидах железа
1.3.1. Адсорбция неорганических ионов 
1.3.2. Адсорбция органических веществ 
Глава 2. Объекты и методы исследования 
2.1. Изготовление и подготовка электрода. Приготовление и очистка растворов
2.2. Идентификация кристаллической структуры ГегСЬ и 
исследование состояния поверхности
2.3. Методы исследования 
2.3.1. Вольтамперометрические измерения 
2.3.2. Импедансные измерения 
2.3.3. Фотоэлектрохимические измерения 
2.3.4. Потенциометрическое титрование суспензии оксида железа 1
2.3.5. Адсорбционные измерения 
Глава 3. Анодное поведение железа и оксида железа III в нейтральной 
3.1. Анодное поведение железа в 0.5 М нитратных растворах 
механизм растворения и пассивации
3.2. Термодинамическая модель пассивной пленки на 1е в 0.5 М ЫаТЮз
3.3. Электрохимическое поведение уРегОз в водных нитратных растворах
Глава 4. Кислотноосновные свойства пассивного железа и оксида железа 1
4.1. Определение  нулевого заряда и идентификация состава поверхностных фаз пассивного железа иммерсионным методом
4.2. Измерение  нулевого заряда уГез Глава 5. Адсорбция поверхностноактивных ионов на пассивном 
железном электроде Г1ЖЭ и оксиде железа III
5.1. Адсорбция поверхностноактивных ионов из водных растворов на поверхности уРез
5.1.1.Изучение адсорбции хлоридионов потенциомегри ческим титрованием суспензии оксида уРс2Оз
5.1.2. Измерение адсорбции СГ ионов с помощью ионсолективного электрода
5.1.2.1. Зависимость адсорбции СГионов от концентрации и  раствора. Изотермы адсорбции
5.1.2.2. Зависимость адсорбции хлоридионов на оксиде железа III от потенциала
5.1.2.3.Определение потенциала питтингообразова 2 ния. Электронномикроскопические исследования поверхности пассивного железа
5.2. Изучение границы раздела ПЖЭнейтральный раствор и 3 влияние поверхностноактивных ионов на строение межфазной границы
5.2.1. Исследование ПЖЭ спектроскопией электро 3 химического импеданса
Литература


Вторая, характерная особенность пассивности Ре  способность к перепассивации. Одновременно с
выделением кислорода при Е  1. В скорость коррозии начинает возрастать с ростом Е рис. Из рис. Ре3 обладает теми же свойствами. Рис. Анодные поляризационные кривые 1 и зависимость скорости растворения от потенциала 2 в растворах Н 1 С. Приведенные данные свидетельствуют о том, что пассивирующая пленка на железе представляет собой высшие оксиды. Однако для получения полной картины нельзя ограничиться сопоставлением только поляризационных кривых пассивного металла и его оксидов. Дополнительную информацию о том, в какой мере рассмотренные выше особенности электродного поведения компактных кристаллических оксидов объясняют пассивность железа, дают измерения емкости и импеданса. В большинстве работ интерпретация результатов опирается на концепцию о двухслойной пассивирующей пленке. Внутренний электронопроводящий слой, прилегающий к металлу, в котором нет падения потенциала, по составу близок к Ре3С4, и наружный, обедненный носителями, пассивирующий оксид, приближающийся по стехиометрии к уРе3 или уРеООЫ в зависимости от потенциала, проявляет свойства пполупроводника, изолятора или рполупроводника ,  . В работе  методом прямоугольных импульсов длительностью 2 мке с автоматической записью кривой измерена емкость С пассивного железа в 0. М Н0. Показано, что резкое падение тока при пассивации приводит к быстрому уменьшению емкости от исходного значения  мкФсм2 до 2  5мкФсм2, после чего происходит плавное возрастание емкости до постоянного значения, слабо зависящего от потенциала. Резкое падение емкости связывают с образованием первичной пленки Резп10, а последующий рост емкости с ее утоныпением, вследствие перехода в магнетит. Слой магнетита, обладающего металлической проводимостью, не дает вклада в измеряемую емкость. Такая картина характерна для растворов с   7. Согласно  в нейтральном нитратном растворе наблюдается плавное падение емкости во время пассивации в интервале от 0. Исследование природы процессов в системе железо  пассивирующая пленка  в боратном  8. Для интерпретации полученных данных авторы предлагают использовать эквивалентную электрическую схему границы раздела электродэлектролит, состоящую из последовательно соединенных двух ЯС цепочек, отвечающих самой пленке и двойному слою, и сопротивления электролита рис. Рис. Эквивалентная электрическая схема пассивного железного электрода    Кб  сопротивление раствора,  сопротивление реакции, СРб  емкость двойного слоя, С1  емкость пленки, Г сопротивление пленки. В работе  тБПи методами  фотоэлектрохимичсской спектроскопией и спектроскопией электрохимического импеданса исследовались и сравнивались электронные свойства пассивных пленок на железе и компактных оксидов. Показано, что основные характеристики полупроводниковых свойств концентрация доноров Ре2 Мг, потенциал плоских зон Еп и энергия запрещенной зоны Ее,  оксида у Ре2Оз согласуются с таковыми для пассивного железа. Причем авторы изучали поведение высоколегированного оксида уРе3 и низколитированного уРсз. Было установлено, что величина и форма фототоковых спектров пассивной пленки и образца оксида, высоколегированного Ре , а также прямые МоттаШоттки практически совпадают рис. Рис. Фототоковые спектры низколегированного 3 I см, высоколегированного 3 ,7 см3 и пассивной пленки на железе, сформированной при 0 мВ в боратном буферном растворе  8. Рис. Графики МоттаШоттки низколегированного Ре2Оз КтоГ см3, высоколсгтрованного Ге2Оз Ыо72 см3 и пассивной пленки на железе, сформированной при 0 мБ в боратном буферном растворе  8. БезО. Ре или уРе2Оз, содержащим 5 Бе2. С такой моделью согласуются результаты других работ , . В литературе также приводятся другие данные, подтверждающие сходство в поведение оксидов и пассивного железа. Так, в 1 С. Ре2Оз обладает ожидаемыми свойствами, позволяющими объяснить нестационарные явления на пассивном железном и магнетитовом электродах при резких изменениях кислотности раствора. Однако, следует отметить, что большинство работ в этом направлении проводилось в кислых растворах.