Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Адсорбция кислорода на поверхности металла и образование оксида





Молекулы О2 адсорбируются на поверхности металла обратимо. Количество адсорбата на единицу поверхности возрастает с увели­чением соотношения PО2/Ps, где Ро2 — давление кислорода над адсорбатом, a Ps — давление насыщенного пара кислорода при изу­чаемой температуре.

Как видно из рис. 3.6 вид экспериментальной зависимости сходен с изотермой на рис. 3.4.

 
 

Первоначально происходит мономолекулярная адсорбция, а на­чиная с некоторого значения Pq2/Ps, имеет место многослойная фи­зическая адсорбция. Скорость адсорбции, как правило, возрастает во времени и про­исходит тем быстрее, чем выше температура. На рис. 3.7 приведены кинетические кривые адсорбции кислорода на серебре.

Существует мнение, что первоначально образуется адсорбцион­ный слой, который позже превращается в слой оксида.

Первые порции кислорода поглощаются с выделением значитель­ного количества теплоты и, следовательно, с понижением изобарного потенциала, т.е. самопроизвольно. Тепловой эффект адсорбции кислорода имеет тот же порядок, что и теплота образования оксида. Поэтому адсорбцию кислорода можно рассматривать как химическое взаимодействие О2 с поверхностью металла. Последующие порции кислорода поглощаются с меньшим тепловым эффектом.

Химическая связь между адсорбированным кислородом и металлом имеет ионный характер. Электроны металла притягиваются к атомам кислорода. Последние превращаются в отрицательные частицы О2-. Пока на поверхности имеется только монослой кислорода, образование оксида как новой фазы не происходит. Оксид будет сформирован в том случае, когда взаимное расположение катионов металла и анионов О2- будет отвечать структуре кристаллической решетки оксида. Существует мнение, что переход от хемосорбированного слоя кислорода к оксиду происходит легче, если существует кристаллохимическое соответствие между решетками металла и оксида и расстояние между ионами металла в оксиде и в решетке металла близки.

Адсорбированные ионы О2- могут проникать под поверхность металла и формировать оксид в глубине. Схемы строения хемосорбированного слоя и оксида металла представлены на рис. 3.8.

Образование хемосорбированного слоя кислорода происходит бы­стро. Стадия проникновения ионов кислорода вглубь и формиро­вание оксида протекает обычно в 104-105 раз более медленно.

Тонкий слой оксида (в несколько десятков ангстрем) имеет мел­кокристаллическую структуру. При повышении температуры на нем возникают отдельные более крупные зародыши. С течением времени зародыши захватывают всю поверхность металла и первичная мел­кокристаллическая пленка оксида нацело перекристаллизовывается в более крупные кристаллы.

 

В атмосферных и промышленных условиях большинство метал­лов покрыто пленкой продуктов коррозии. Жаростойкость металлов во многом определяется свойствами пленок.






Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1098; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.