ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимические системы из "Современные электрохимические методы и аппаратура для анализа газов в жидкостях и газовых смесях" В большинстве рассматриваемых методов измеряется электрический параметр электрохимической системы предельный диффузионный ток, потенциал, электропроводность, количество электричества, и только в хроно-потенциометрическом и кулоностатическом методах анализа критерием концентрации анализируемого вещества является время. [c.5] Электрохимические системы включают следующие компоненты. [c.5] Индикаторный электрод применяется во всех электрохимических системах и работающих на их основе анализаторах. Один из электрических параметров электрода должен изменяться пропорционально концентрации определяемого газа. В качестве индикаторных используются твердые металлические и жидкие ртутные электроды. В электрохимических анализаторах применяются в основном твердые электроды. Эти электроды стабильно работают в жидкостях, двигающихся со значительными скоростями, где ртутные капли и струи уносятся. Ртутные электроды нуждаются в постоянном пополнении очищенной ртутью, капилляр ртутных электродов в промышленных условиях легко выходит из строя. Ртутные электроды не могут работать в загущенных электролитах, в условиях тряски, вибрации, вращения, в которых твердые электроды вполне работоспособны. Кроме того, ртуть является весьма токсичным веществом. Однако ртутные электроды имеют. ряд достоинств и применяются в научном эксперименте и в лабораторном полярографическом, кулонометрическом, хронопотенциометрическом и других электрохимических методах анализа. [c.6] Вспомогательный электрод включается во все электрохимические системы, используемые для анализа газов. Исключением является кондуктометрический метод, в котором оба используемых электрода являются по существу индикаторными. Не применяется этот электрод и в потенциометрических анализаторах. [c.6] Электрод сравнения используется в потенциометрических, хронопотенциометрических и в некоторых полярографических анализаторах газов. Электрод сравнения имеет постоянный и стабильный во времени потенциал и служит для измерения электродвижущей силы (э.д.с.) пары электродов индикаторный электрод — электрод сравнения. [c.7] При протекании через электрохимическую систему тока на электродах возникают электродные реакции. Эти реакции включают не только подвод к электродам исходных веществ электродных реакций и отвод продуктов последних, но и собственно электрохимическую реакцию, состоящую в обмене зарядами между электродами и электрохимически активным веществом. Таким образом, понятие электродной реакции шире понятия электрохимической реакции. [c.7] На аноде происходит процесс электроокисления и прилегающая к аноду часть электролита (аналит) наиболее интенсивно обедняется анодно окисляемым веществом. На катоде происходит электровосстановление и католнт обедняется катодно восстанавливаемым веществом. В электрохимических методах анализа газов используются как анодные, так и катодные процессы с участием анализируемого газа. [c.7] Электрохимическая система, преобразующая энергию химической реакции в электрическую, называется гальваническим элементом. Электрохимическую систему, в которой за счет внешней электрической энергии происходит химическая реакция, называют электролизером. [c.7] Ток в электрохимической системе, обусловленный миграцией ионов под действием электрического поля к электродам, является миграционным током. [c.8] Из газов, анализ которых рассматривается в данной книге, неэлектролитами являются водород, кислород, озон, окись углерода, углеводороды, фтор и хлор, а двуокись и трехокись серы, двуокись углерода и окислы азота при растворении в воде образуют ионы, т. е. эти газы дают растворы-электролиты. [c.8] Ионы электролитов в растворах в значительной степени гидратируются и их числа гидратации очень различны. Растворенные электролиты прочно связывают в своих гидратных оболочках некоторое количество воды, которая перестает принимать участие в растворении неэлектролита. При этом содержание неэлектролита уменьшается. [c.9] Сн и с — концентрации неэлектролита в растворе электролита и в чистом растворителе соответственно, моль/л К — коэффициент высаливания, л/моль С — концентрация электролита, моль/л. [c.10] Значение К зависит от природы неэлектролита, электролита и растворителя и изменяется в широких пределах от 0,01 до 0,6. [c.10] Таким образом, измерив активность анализируемого газа и зная значения /С и С, можно вычислить /н, а затем концентрацию этого газа. [c.10] При погружении в раствор электролита металлического электрода на границе раздела электрод—электролит возникает двойной электрический слой, образованный электрическими зарядами в металле и ионами противоположного знака, расположенными в электролите у поверхности металла. Электрохимические процессы протекают в приэлактродном слое на границе раздела электрод электролит. [c.10] На погруженном в электролит электроде устанавли вается равновесный потенциал, если ток обмена, т. е скорости прямой и обратной электрохимических реак ций, достаточно велик. Если ток обмена мал, то равно весный потенциал приобретается электродом через весь ма продолжительное время или вообще не приобре тается. В последнем случае на электроде через некото рое время устанавливается стационарный (смешанный) потенциал, который является результатом нескольких одновременно протекающих реакций. При электрохимическом анализе газов в установлении потенциала на индикаторном электроде принимают участие газы или ионы, образовавшиеся в результате взаимодействия газов с раствором. [c.11] Если анализируемый газ в данной электрохимической системе является потенциалонределяющим веществом, то по измеренному потенциалу индикаторного электрода можно вычислить с помощью уравнения (1-6) активность данного газа. [c.12] Вернуться к основной статье