ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принцип действия и назначение потенциостата из "Лабораторный практикум по теоретической электрохимии" Если через электрохимическую цепь протекает ток, то напряжение на концах цепи не равно ее э. д. с. В электрохимии о скорости электрохимических реакций на границе фаз металл —раствор судят по потенциалу электрода. Поляризация любого электрода представляет собой изменение гальвани-потенциала ф, вызванное прохождением электрического тока. Затрачиваемый при этом электрический ток делится на фарадеевский (образование продуктов электрохимической реакции) и ток заряжания (образование двойного электрического слоя). Если плотность заряда двойного слоя не изменяется во времени, то величина тока, проходящего через электрохимическую цепь, определяет собой скорость фарадеевских процессов на электродах. Соотношение между заданной плотностью тока 1=1/8 и величиной Дф=ф — фр называют поляризационной характеристикой процесса. [c.54] Ступенчатое изменение потенциала исследуемого электрода или тока поляризации обеспечивается с помощью двух источников задающего напряжения. В случае циклических измерений для записи наблюдаемых скачков во времени используют короткопериодный гальванометр, самописец или катодный осциллограф. По абсолютной величине скачки потенциалов между поляризуемым электродом и электродом сравнения первоначально полностью определяются значениями фр и ф,-, затем эта величина поддерживается постоянной. Усилитель постоянного напряжения прямого действия позволяет существенно сократить время скачкообразного изменения потенциала (до 10 с и меньше). [c.55] СЯ В положительную область относительно равновесного потенциала, а при токе противоположного направления— в более отрицательную область значений. Так как состояние поверхности исследуемого электрода в ходе опыта изменяется, то для поддержания постоянного потенциала пропускаемый ток необходимо регулировать. [c.56] Точность поддержания потенциала исследуемого электрода определяется стабильностью напряжения и коэффициентом усиления на усилителе. В некоторых потенциостатах имеется специальная схема, которая позволяет поддерживать потенциал исследуемого электрода заданной величины относительно электрода сравнения. [c.57] Значение задающего напряжения, а следовательно, и потенциала исследуемого электрода может изменяться ступенчато и по линейному закону. [c.57] Ток поляризации измеряют миллиамперметром. Используя потенциостат, можно также поддерживать требуемое значение тока поляризации исследуемого электрода. [c.57] поясняющая принцип работы потенциостата в этом режиме, приведена на рис. 31. Здесь на одну клемму усилителя подается задающее напряжение, а на другую — напряжение, создаваемое пропускаемым током на калиброванном сопротивлении. Входные напряжения в усилителе сравниваются, и полученная разность составляет выходное напряжение усилителя при постоянном значении тока поляризации. Потенциал исследуемого электрода по отнощению к электроду сравнения при постоянном токе поляризации измеряется вольтметром. [c.57] Усилитель и вольтметр должны иметь высокие входные сопротивления, обеспечивающие величину тока порядка I 10 А это обеспечивает нормальную работу ячейки. Величину и направление поляризующего тока можно менять, изменяя величину и полярность задающего напряжения. [c.57] В рассматриваемых типах потенциостатов имеется три усилителя основной постоянного тока выходной, регулирующий мощность стабилизирующий ток с преобразованием сигнала. Необходимую величину тока поляризации обеспечивает усилитель мощности, работающий на лампах и на транзисторах. [c.58] Для работы в режиме гальваностата в блоке установлены резисторы, включенные последовательно с ячейкой. [c.58] В практике исследований используют различные типы устройств для изменения потенциала исследуемого электрода по той или иной программе. Такие устройства называются программирующими задающими. Их подключают к соответствующим клеммам на блоке развертки потенциостата. Программирующие устройства изготовляют таким образом, чтобы их можно было использовать с любым потенциостатом. [c.58] Современные типы таких устройств имеют пять-шесть ступеней предварительной поляризации и предусматривают возможность использования различных разверток (линейной, треугольной, трапецеидальной или синусоидальной). [c.58] Приступая к работе с потенциостатом, необходимо изучить прилагаемую к нему схему. Кроме потенциостата и ячейки, в измерительной схеме используют термометр, логарифматор, стрелочные гальванометры, стабилизатор и электроннолучевой осциллограф. Этот осциллограф для уменьшения наводок от него на ячейку устанавливают на расстоянии не менее двух метров от ячейки и в метре от потенциостата. [c.58] Для уменьшения помех (наводок) потенциостат заземляют штатив, на котором укреплена ячейка, соединяют с корпусом потенциостата. Критерием нормальной работы потенциостата является соответствие установленного потенциала исследуемого электрода фактическому его значению. Потенциал контролируют катодным вольтметром. Если потенциал исследуемого электрода отличается от фактического на величину больше допустимой погрешности, следует проверить нагрузку потенциостата. Для устранения перегрузки по напряжению уменьшают сопротивление цепи вспомогательного электрода либо рабочую поверхность исследуемого электрода. Если перегрузка потенциостата по напряжению1 проявляется при отсутствии выходного тока, то цепь вспомогательного электрода оборвана. [c.59] Для измерения величины питающего ячейку тока к потенциостату подключают миллиамперметры либо миллиамперметр-милливольтметр и другие приборы подобного типа. [c.59] Вернуться к основной статье