МЕХАНИЗМЫ АКТИВНОГО АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ГРУППЫЖЕЛЕЗА В ВОДНЫХ И СПИРТОВЫХ РАСТВОРАХ НСl С ВЫСОКОЙ ИОННОЙ СИЛОЙ

 
ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 
13

ХИМИЯ 
 
2007. №8 

 
УДК 620. 193 
 
В.И. Вигдорович, Л.Е. Цыганкова 
 
МЕХАНИЗМЫ АКТИВНОГО АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ  
МЕТАЛЛОВ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА В ВОДНЫХ И СПИРТОВЫХ  
РАСТВОРАХ НСl С ВЫСОКОЙ ИОННОЙ СИЛОЙ 
 
Рассмотрена связь природы и состава растворителя и электролита с механизмом 
анодного растворения металлов группы железа и порядками их ионизации по ионам 
водорода. Предложена теоретическая интерпретация наблюдаемых закономерностей. 
Результаты теоретического анализа подтверждены экспериментальными данными 
для Fe, Ni и Со в водных, этанольных и этиленгликолевых растворах НС1 с постоянной ионной силой. 
 
Ключевые слова: железо, никель, анодная ионизация, концентрация, ионы водорода, 
механизм. 
 
Введение 
В многочисленных работах, ставших классическими, показано, что в 
кислых водных средах со сравнительно невысокой концентрацией ионов водорода (10−4 − 0,5 моль/л) в первой стадии ионизации железа [1 − 9] и металлов его группы [10;11] в хлоридных [1;8], сульфатных [2−6;10;11] и перхлоратных [7, 9] растворах участвуют ионы ОН− [1−4;7] или молекулы воды 
[5;6;8−11]. Первая квазиравновесная стадия протекает по уравнениям: 
Fe + ОН− ↔ (FeОН)адс + е                       [1 − 7]  
(1) 
или 
Fe + Н2О ↔ FeОН + Н+ + е                     [8 − 11]  
(2) 
либо, если стадия является химической, реализуется реакция 
Fe + Н2О ↔ Fe(ОН−)адс + Н+ [5;6].  
 
 
(3) 
Использование Н2О [2;3] в первой квазиравновесной стадии вместо 
ОН− [1] не изменяет кинетического уравнения процесса при прочих одинаковых условиях [12]. Однако вопрос имеет принципиальное значение, так как 
при рН ∼ 2 и более низком водородном показателе раствора концентрация 
ионов гидроксила в растворе, в том числе и приэлектродном слое, при небольших временах процесса, и тем более на его начальных стадиях, находится в пределах 10−12 − 10−11 моль/л. Естественно, при столь исчезающе малых 
концентрациях ионов гидроксила их определяющее влияние на кинетические 
закономерности в процессе анодного растворения металлов группы железа 
представляется маловероятным. Возможно, именно из этих соображений авторы [9, 13], изучавшие процессы анодной ионизации металлов в концентрированных растворах кислот (2 − 6 моль/л НСl), предложили совершенно иные 
механизмы ионизации, полностью игнорируя в процессе участие не только 
ионов ОН− [9;13], но и молекул воды [13]. Причем в обоих случаях они предлагали в качестве первой стадии реакцию [9] 
Fe + С1− → Fe(C1)адс + е  
 
 
 
 (4) 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com