ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кулонометры и интеграторы из "Лабораторный практикум по теоретической электрохимии" При потенциостатических измерениях через исследуемый электрод протекает меняющийся во времени ток. Определение количества пропущенного электричества сводится к интегрированию кривой ток — время. Методы интегрирования (кулонометрия) делятся на графические, электрохимические и электронные. [c.64] Графические методы сводятся к определению зависимости ток — время. [c.64] Для измерения количества электричества используют электрохимические кулонометры. [c.64] Размеры катода выбирают таким образом, чтобы катодная плотность тока находилась в пределах от 0,002 до 0,02 А/см . [c.65] Точность серебряного кулонометра несколько выше (до 0,005%). Платиновая чашка служит катодом, анод — серебряный ( г. 34,6). Электролит в серебряном кулонометре пр вставляет собой нейтральный или слегка подкисленный 30%-ный раствор АдЫОз. Катодная плотность тока—около 0,02 А/см , анодная — не более 0,2 А/см . [c.65] Объемный водородно-кислородный кулонометр в виде сосуда для электролиза воды дает возможность измерять объем выделяющихся газов (рис. 34, в). Электролитом служит 15—20%-ный раствор щелочи. Применяют газовые кулонометры сравнительно редко, так как точность их невысока, а в работе они гораздо менее удобны, чем весовые кулонометры. [c.65] Сосуда с круговым желобом, наполненным ртутью. Точность ртутного кулонометра очень низка (1%), но он может работать при больших плотностях тока. Его точность можно повысить, выливая ртуть через кран и взвешивая ее в этом случае ртутный кулонометр становится весовым. [c.66] Наиболее распространенные из титрационных кулонометров — йодный и кулонометр Кистяковского. Йодный кулонометр представляет собой сосуд с разделенными катодным и анодным пространствами и платиновоиридиевыми электродами. Анолитом служит концентрированный раствор иодистого калия с добавкой соляной кислоты, католитом — разбавленный раствор соляной кислоты. При пропускании тока на аноде выделяется иод, который затем титруют тиосульфатом в присутствии крахмала. [c.66] Кулонометр Кистяковского — это стеклянный сосуд, снабженный в нижней части краном (рис. 34, (Э). Анодом служит серебряная проволочка, впаянная в стеклянную трубку со ртутью (для контакта). Сосуд наполняют на высоты 15—20%-ным раствором КЫОз, на который сверху осторожно наливают 0,5 н. раствор НЫОз. В этот раствор погружают платиновоиридиевый катод. [c.66] В практике лабораторных электрохимических измерений электрохимические кулонометры служат для определения выхода по току и для других целей. Так, с помощью кулонометра можно калибровать амперметры постоянного тока. Для этого удобнее использовать медный кулонометр. В последнее время применяют химо-тронные интеграторы. Это электрохимические ячейки, в которых изменяется состав раствора или состояние электрода из-за электрохимического осаждения или ионизации металлов. Химотронные интеграторы допускают непрерывное считывание показаний, осуществляют воспроизведение и передачу информации и могут быть использованы в качестве элементов или блоков вычислительных и управляющих устройств. [c.66] Наиболее известные модели химических мемисто-ров — это элементы, использующие осаждение на высокоомную металлическую подкладку медных пленок из сернокислых растворов сульфата меди. [c.67] Мемисторы имеют более широкие области применения, так как выполняют функции и интеграторов, и аналоговых элементов памяти. Они питаются от сети контролируемого оборудования постоянным током . Количество вещества, выделившегося на электроде в результате прохождения тока, пропорционально времени работы. Большое распространение получили счетчики с отсчетом времени по изменению длины электродов в результате прохождения тока. Примером такого прибора может служить счетчик, конструкция которого приведена на рис. 35,б. В корпусе из полупрозрачной пластмассы помещены два медных электрода, один из них (катод) расположен в капилляре. Электролитом служит раствор сернокислой меди. При прохождении тока анод растворяется, и на катоде выделяется медь. Здесь приращение катода пропорционально времени работы прибора и плотности тока и не зависит при данной плотности тока от площади поперечного сечения катода. Помимо меди, в таких счетчиках могут быть использованы и другие металлы, например ртуть (рис. 35, б). Ртутный счетчик имеет более высокую точность (+3%), длина его шкалы 25,4 мм, диапазон измеряемого времени от 5 до 10000 ч, потребление тока от 0,01 до 1 мА. Некоторые преимущества имеют химо-троны с твердым электролитом. Можно конструировать очень компактные, малогабаритные приборы и устройства, которые значительно удобнее в эксплуатации, чем жидкостные. Известны, например, электрохимические управляемые сопротивления на основе Agi. Такой кулонометр-интегратор представляет собой цепь Ag Ag3SI Au. [c.69] В подобных интеграторах отсутствует коррозия металлических деталей приборов, а использование их возможно в более широких интервалах температур (до нескольких сот градусов). Наиболее пригодны в качестве интеграторов электронные кулонометры, характеризующиеся широким диапазоном измерений, большим интервалом допустимых токов, протекающих через прибор, высокой точностью, возможностью построения кривой количество электричества — время. Подобные и другие электрохимические преобразователи обладают рядом преимуществ и стимулируют электрохимические исследования. [c.69] Вернуться к основной статье