350 rub
Journal Nonlinear World №12 for 2013 г.
Article in number:
Influence of pyridine on hydrogen evolution reaction kinetics on iron in acidic chloride media
Keywords: iron hydrogen ions water discharge kinetics slow step pyridine concentration surface diffusion
Authors:
D.V. Balybin - Ph.D. (Chem.), Tambov State University named after G.R. Derzhavin
V.I. Vigdorovich - Dr.Sc. (Chem.), Professor, Tambov State University named after G.R. Derzhavin
L.E. Tsygankova - Dr.Sc. (Chem.), Professor, Tambov State University named after G.R. Derzhavin
O.Yu. Kuzina - Master Student, Tambov State University named after G.R. Derzhavin
Abstract:
Kinetic parameters and slow step nature of hydrogen evolution reaction on iron change with increasing concentration of pyridine (0.5-10 mM) in acidic chloride solutions with constant ionic strength and electrolyte composition of xM HC1 + (1 - X) M LiC1 were studied. Change of rate is the next: slow discharge (back ground solutions without pyridine) → slow surface diffusion → limiting chemical recombination → slow discharge. Presence of such a scheme of limiting step nature change determines a possibility to manage the process kinetics and to study influence of kinetic parameters on other peculiarities of system behaviour.
Pages: 867-875
References

  1. Frumkin A.N., Bagoczkij V.S., Iofa Z.A., Kabanov B.N. Kinetika e'lektrodny'x proczessov. M.: Izd-vo MGU. 1952.
  2. Frumkin A.N. Izbranny'e trudy': E'lektrodny'e proczessy'. M.: Nauka. 1967.
  3. Frumkin A.N. Perenapryazhenie vodoroda. M.: Nauka. 1988.
  4. Krishtalik L.I. Itogi nauki i texniki // E'lektroximiya. 1977. T. 12. S. 5-55.
  5. Kuzneczov V.A. Graficheskoe predstavlenie proczessa vy'deleniya vodoroda na zheleze v shirokom spektre chastot // E'lektroximiya. 1983. T. 21. № 19. №8 S. 1107-1110.
  6. Enyo M. The coupled-control of electrode processes. Experimental evidences and interpretations // I. Res. Inst. Catal. Hokkaido Unit. 1979. V. 27. № 2. R. 63(77.
  7. Fetter K. E'lektroximicheskaya kinetika. M.: Ximiya. 1967.
  8. Bagoczkaya A.I. Vliyanie sostava rastvora na skorost' diffuzii e'lektroliticheskogo vodoroda na poverxnosti polyarizovannogo e'lektroda v shhelochny'x rastvorax // Dokl. AN SSSR. 1956. T. 110. № 3. S. 397-400.
  9. Hurlen T. Electrochemical behavior of iron // Acta chem. Scand. 1960. V. 14. № 7. S. 1533-1554.
  10. Enyo M., Conuay B.E., Bockris J.O.M., Yeager E., Khan E.S.U.M., White R.E. Comprehensive Treatise of Electrochemistry. N.Y.: Plenum Press. 1983. V. 7. P. 241.
  11. Trasatti S. Discussion // J. Electrochem. Soc. 1971. V. 18. № 12. P. 1961-1963.
  12. Kuzneczov V.V., Xaldeev G.V., Kichigin V.I. Navodorozhivanie metallov v e'lektrolitax. M.: Mashinostroenie. 1993.
  13. Vielstich W., Jahn D. // Z. Elektrochem. 1960. B. 64. S. 43.
  14. Delaxej P. Dvojnoj sloj i kinetika e'lektrodny'x proczessov. M.: Mir. 1967.
  15. Marinovich. V., Despich A.R. Katodnoe vy'delenie vodoroda iz rastvorov uksusnoj kisloty' // E'lektroximiya. 2004. T. 40. № 10. S. 1155-1160.
  16. Vigdorovich M.V., Vigdorovich V.I., Tsygankova L.E. Hydrogen diffusion through the steel membrane in conditions of its anodic polarization // J. Electroanal. Chem. 2006. V. 596. № 1. P. 1-6.
  17. Marinovic V., Despic A.R. Hydrogen evolution from solutions of citric acids 1 // J. Electroanalyt. Chem. 1997. V. 431. №1. P. 127-132.
  18. Marinovic V., Despic A.R. Phosphoric acidas a source of hydrogen in cathodic hydrogen evolution // J. Serb. Chem. Soc. 1998. V. 63. № 7. P. 545-553.
  19. Marinovic V., Despic A.R. Phosphoric acid as a source of hydrogen in cathodic hydrogen evolution on silver // Electrochim. Acta. 1999. V. 44. № 23. P. 4073-4077.
  20. Kichigin V.I., Shadrin O.A., Sherstobitova I.N. Vliyanie adsorbirovanny'x alifaticheskix spirtov na kinetiku razryada ionov vodoroda na zheleznom e'lektrode. Dep. v VINITI 12.03.82. № 1057-82. M., 1982.
  21. Afanas'ev B.N. Kinetika e'lektroximicheskix reakczij v prisutstvii poverxnostno-aktivny'x veshhestv. Soobshhenie I. Rol' stadii proniknoveniya iona depolyarizatora v poverxnostny'j sloj v e'lektroximicheskoj kinetike. Dep. v VINITI. № 4434-83. M., 1983.
  22. Eldakar N., Nobe K. Effect of tolyl triazole on iron corrosion and the hydrogen evolution reaction in H2SO4 // Corrosion (USA). 1976. V. 32. № 6. P. 238-242.
  23. Abou-Romia M.M., Hefny M.M. Electrochemical behavior of iron in H2SO4 containing thiophene // J. Electroanal. Chem. 1982. V. 136. № 2. P. 339-344.
  24. Aramaki K. Inhibition effect of olefinic amines on cathodic process of iron in acid solution // Denki kagaku. 1975. V. 44. № 12. P. 771-777.
  25. Ximicheskaya struktura i zashhitnoe dejstvie ingibitorov korrozii. Rostov-na-Donu: Izd-vo RGU. 1978.
  26. Podobaev N.I., Stolyarov A.A. O prichinax snizheniya perenapryazheniya vodoroda na zheleze pri adsorbczii maly'x kolichestv PAV // Zashhita metallov. 1971. T. 7. № 5. S. 78-79.
  27. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., D'yachkova T.P. Vliyanie katodnoj polyarizaczii na diffuziyu vodoroda cherez stal'nuyu membranu iz e'tilenglikolevy'x rastvorov NS1 // Zashhita metallov. 2002. T. 38. № 5. C. 514-520.
  28. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., D'yachkova T.P. Vliyanie prirody' rastvoritelya na diffuziyu vodoroda cherez stal'nuyu membranu v usloviyax anodnoj i katodnoj polyarizaczii // Ximiya i ximicheskaya texnologiya. 2001. T. 44. № 2. C. 80-86.
  29. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., Kopy'lova E.Ju. Vliyanie digidroarsenata natriya na kinetiku vosstanovleniya ionov vodoroda na zheleze i diffuziyu vodoroda cherez stal'nuyu membranu iz vodny'x i e'tilenglikolevy'x rastvorov NS1 // E'lektroximiya. 2003. T. 39. № 7. S. 832-839.
  30. Vigdorovich V.I., Kopy'lova E.Ju. Vliyanie katodnoj polyarizaczii na diffuziyu vodoroda cherez stal'nuyu membranu iz e'tilenglikolevy'x rastvorov NS1, soderzhashhix As(V) // E'lektroximiya. 2004. T. 40. № 2. S. 180-184.
  31. Vigdorovich V.I., Alexina O.V. Vliyanie vody' i tiomocheviny' na kinetiku vy'deleniya vodoroda i ego diffuziyu cherez stal'nuyu membranu iz rastvorov sistemy' S2N4(ON)2 - N2O - NS1 // Korroziya: materialy', zashhita. 2004. № 12. S. 8-13.
  32. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., Alexina O.V. Vliyanie vneshnej polyarizaczii na diffuziyu vodoroda cherez stal'nuyu membranu iz e'tilenglikolevy'x rastvorov s postoyannoj ionnoj siloj, soderzhashhix tiomochevinu // Sorbczionny'e i xromatograficheskie proczessy'. 2005. T. 5. № 4. S. 590-598.
  33. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., Baly'bin D.V. Kinetika reakczii vy'deleniya vodoroda na zheleze i ego diffuziya cherez membranu iz e'tilenglikolevy'x rastvorov // Fizikoximiya poverxnosti i zashhita materialov. 2011. T 47. № 5. S. 103-108.
  34. Vigdorovich V.I., Tsygankova L.E., Balybin D.V. Influence of guanidine on kinetics of hydrogen evolution reaction on iron and its diffusion through steel membrane in acidic chloride media // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2011. V. 653. № 1. P. 1-6.
  35. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., Baly'bin D.V., Kry'l'skij D.V., Jakovleva V.A. Vliyanie guanidina na vy'delenie i diffuziyu vodoroda // Vestnik TGU. 2010. T. 16. № 1. S. 94-107.
  36. Baly'bin D.V., Kuzina O.Ju., Cy'gankova L.E., Vigdorovich V.I. Kvantovo-mexanicheskij raschyot drobny'x zaryadov na atomax v molekule guanidina i ego proizvodny'x // Vestnik TGU. 2012. T. 17. Vy'p. 4.
  37. Vigdorovich V.I., Tsygankova L.E., Balybin D.V., Kichigin V.I. Influence of o-fluorophenylbiguanidine on the kinetics of hydrogen evolution reaction on iron, the nature of rate-determining step and hydrogen diffusion through a steel membrane // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2013. V. 689. №1. P. 117-123.
  38. Cy'gankova L.E., Baly'bin D.V., Orlova A.M. Issledovanie kinetiki reakczii vy'deleniya vodoroda na zheleze i ego proniknoveniya v metall v e'tilenglikolevy'x rastvorax NS1 // Vestnik TGU. 2012. T. 15. Vy'p. 1.
  39. Cy'gankova L.E., Baly'bin D.V., Romanczova S.V. Vliyanie prirody' rastvoritelya i dobavok fenilbiguanidina na kinetiku reakczii vy'deleniya vodoroda na zheleze v kisly'x sredax // Vestnik TGU. 2011. T. 16. Vy'p. 3.
  40. Vigdorovich V.I., Cy'gankova L.E., Baly'bin D.V., Kuzina O.Ju., Kry'l'skij D.V. Vliyanie o-ftorfenilbiguanidina na kinetiku reakczii vy'deleniya vodoroda na zheleze i ego diffuziyu cherez stal'nuyu membranu v vodny'x rastvorax NS1 // Naukoyomkie texnologii. 2012. T. 12. № 11. S. 52-58.
  41. Fiziko-ximicheskie metody' analiza / pod red. V.B. Aleskovskogo i K.B. Jaczimirskogo). L.: Ximiya. 1971.
  42. Al'bert A., Serzhent E. Konstanty' ionizaczii kislot i osnovanij M.-L.: Ximiya. 1964.
  43. Vvedenskij A.V., Gutorov I.A., Morozova N.B. Kinetika katodnogo vy'deleniya vodoroda na perexodny'x metallax // Kondensirovanny'e sredy' i mezhfazny'e graniczy'. 2010. T. 12. № 4. S. 288-300.
  44. Baly'bin D.V. Vliyanie guanidina i fenilbiguanidina na kinetiku reakczii vy'deleniya vodoroda na zheleze i ego diffuziyu cherez stal'nuyu membranu v e'tilenglikolevy'x rastvorax NS1: Avtoref. diss-kand. xim. nauk. Tambov, 2011. 20 s.
  45. Vvedenskij A.V. Kinetika reakczii vy'deleniya vodoroda na ryade metallov IB i VIIIB podgrupp periodicheskoj sistemy' // Korroziya: materialy', zashhita. 2011. № 12. S. 23-29.
  46. Krishtalik L.I. E'lektrodny'e reakczii. Mexanizm e'lementarnogo akta. M.: Nauka. 1979.
  47. Krishtalik L.I., Kuz'menko B.B. Ob adsorbczii vodoroda na vol'frame v rastvore shhelochi // E'lektroximiya. 1973. T 9. № 5. S. 664-666.
  48. Frumkin A.N., Dolin P.I., E'rshler B.V. Sravnenie skorostej razryada N+ ? ionov so skorost'yu summarnogo proczessa vy'deleniya vodoroda na pt // Zhurnal fizicheskoj ximii. 1940. T. 14 № 7. S. 907-915.
  49. Goxshtejn A.Ja. Obmen mezhdu dvumya vidami adsorbirovannogo vodoroda // E'lektroximiya. 1971 T. 7. № 4. S. 594.
  50. Baly'bin D.V., Kuzina O.Ju., Cy'gankova L.E., Vigdorovich V.I. Vliyanie m-nitrofenilbiguanidina na kinetiku reakczii vy'deleniya vodoroda na zheleze i ego diffuziyu cherez stal'nuyu membranu v kisly'x xloridny'x sredax // Vestnik TGU. Ser.: Estestvenny'e i texnicheskie nauki. 2013. T. 18. № 1. S. 375-380.