Двойной электрический слой методы изучения и след

Из данной теории следует, что для количественного изучения двойного слоя методом кривых заряжения необходимо дополнить этот метод измерениями изоэлектрических сдвигов потенциала. Тогда появляется возможность непосредственного определения емкости двойного электрического слоя. Далее по уравнению [c.69]

В заключение следует отметить, что для изучения кинетики химических реакций, предшествующих собственно электродному акту, и влияния на них различных факторов все же наиболее удобным оказался классический метод. Преимущества классического метода — его универсальность, экспериментальная простота, легкость интерпретации получаемых данных, достаточная точность определяемых величин, а также возможность сравнительно несложного учета факторов, влияющих на кинетику приэлектродных реакций, — адсорбции компонентов реакции и строения двойного электрического слоя. Другие же рассмотренные здесь методы являются ценным дополнением к классическому. [c.325]

Для изучения строения двойного электрического слоя на твердых электродах большое значение имеет метод измерения емкости двойного слоя и ее зависимости от потенциала электрода. Из рассмотренных ранее представлений о строении двойного электрического слоя следует, что его емкость является сложной величиной, однако в первом приближении двойной слой можно рассматривать как конденсатор с утечкой, которая обусловлена протеканием электродной реакции. Ток, протекающий через границу раздела электрод — раствор, можно разделить на емкостную составляющую, 1с, идущую на заряжение двойного слоя, и фарадеевскую составляющую, 1р, связанную с протеканием электродной реакции, т. е. [c.77]

Методы изучения ионного двойного слоя и явлений адсорбции детально описаны в гл. 2. Поэтому здесь мы ограничимся расчетом удельной поверхности электродов по измерениям емкости двойного слоя. Электрическая емкость границы раздела электрод - электролит представляет собой меру перераспределения зарядов при сдвиге разности потенциалов между этими фазами. Простейшая модель двойного слоя, предложенная Гельмгольцем, представляет собой плоский конденсатор, причем предполагается, что заряд металла расположен на его поверхности. Несмотря на то что распределение зарядов в растворе более сложно и обладает некоторой протяженностью, ионный слой повторяет контуры твердого электрода. Следовательно, емкость можно рассматривать как меру межфазной поверхности раздела. Однако следует помнить, что распределение заряда зависит от состава и концентрации электролита, от присутствия адсорбирующихся частиц и от состояния заряда двойного слоя. [c.386]

Говоря об оптических методах изучения адсорбции на электродах органических веществ, следует упомянуть также метод фотоэлектронной эмиссии. В этом методе электрод освещают монохроматическим светом с длиной волны X, которая должна быть меньше некоторого порогового значения Ао (красная граница фотоэффекта). При < о электроны выбиваются из металла в раствор, теряют там часть своей энергии (термализуются), соль-ватируются молекулами растворителя и, наконец, захватываются специально добавленными в раствор акцепторами электронов (молекулы N2O, ионы Н3О+, NO3- и др.). Если толщина двойного электрического слоя d<, то между регистрируемым током фото-эмиссии /ф в степени 0,4 и потенциалом Е наблюдается линейная зависимость (закон пяти вторых 5/2= 1/0,4). Адсорбция органических молекул приводит, как правило, к раздвнженню обкладок двойного слоя, т. е. к увеличению d. Если при этом будет нарушено условие d< k, то произойдет искажение зависимости [c.35]

Следует иметь в виду, что суммарный ток, регистрируемый прибором при электролизе, складывается из фарадеевского тока (электрохимической реакции) и емкостного тока — заряжания двойного электрического слоя. Чувствительность метода, используемого при изучении кинетики электродных реакций, определяется не величи- [c.299]

Некоторые другие методы. В [104] исследовалось электрокинетическое поведение платины при различных потенциалах в разбавленных растворах по отклонению Pi/Pt-проволочки в электрическом поле. В [105, 106] предложен метод изучения поверхностных свойств металлов, основанный на измерениях силового барьера, препятствующего контакту поляризованных металлических нитей в растворе электролита. Эти два метода показывают, что на платине в достаточно разбавленных растворах существует диффузный ДЭС. В [107— 114] определялись потенциалы и токи при непрерывной зачистке платиновых электродов в растворах электролитов. Устанавливающиеся при зачистке потенциалы или потенциалы, при которых ток во время зачистки равен нулю, нельзя истолковывать как потенциалы нулевого заряда ДЭС. При условии, что во время зачистки не нарушается адсорбционное равновесие и сохраняется постоянным pH, эти потенциалы следует трактовать, как потенциалы нулевого полного заряда [115, 116]. Ионная адсорбция влияет на эстанс электрода, как это показано Гохштейном [117]. Однако на платиновых металлах эстанс в присутствии ионов разной природы пока детально не изучался. Предприняты попытки изучения состояния поверхности платины по смачиваемости [118—121], по зависимости фрикционных свойств электрода от потенциала [122], по удлинению платиновой нити [123], методом погружения электрода в раствор [124], методом временно-областной рефлектометрии [125]. Неоднократно проводились измерения емкости двойного электрического слоя на платине [126—138], причем очень часто этот метод применялся для области высоких анодных потенциалов (соответствующие ссылки можно найти в [133, 134]). Результаты определения потенциала нулевого заряда ДЭС [130—132] на платине по минимуму емкости в разбавленных сульфатных и перхлоратных растворах находятся в согласии с данными, полученными методом адсорбционных кривых и радиоактивных индикаторов. Причины существенно более анодных значений [c.61]

Когда на границе раздела электрод — электролит не совершается электрохимической реакции, все количество подаваемого электричества идет на заряжение двойного слоя, вызывая соответствующее изменение потенциала. Электрическим аналогом такого электрода, определенного ранее как идеально поляризуемый, может служить плоский конденсатор. Протекание электрохимической реакции приводит к тому, что не все количество электричества расходуется на заряжение двойного слоя, а часть его проходит через границу раздела электрод —электролит. Здесь в качестве электрического аналога следует взять цепь, состояп1ую из емкости и параллельно включенного сопротивления. Емкость конденсатора отвечает при этом емкости двойного электрического слоя, а сопротивление (при известных условиях) можно рассматривать как величину, обратную скорости протекания электрохимической реак- ции. Изучение зависимости емкости двойного слоя и его электрического сопротивления от потенциала с помощью соответствующих схем на переменном токе является еще одним эффективным методом исследования кинетики электрохимических реакций. Он был разработан П. И. Долиным, А. Н. Фрумкиным и Б. В. Эршлером (1940). Данные емкости двойного слоя позволяют судить о состоянии поверхности электрода и о характере адсорбции на электроде различных веществ. [c.399]

Еще один метод изучения двойного электрического слоя заключается в том, что ири пропускании че])ез границу раздела электрод/раствор постоянного тока следят за изменением потенциала во времени. Регистрируемая в этом случае кривая получцла название кривой заряжения. Практическое использование этого метода сопряжено с трудностями полного нсключенпя протекания посторонних электрохимических реакций во время снятия кривой заряжения. Методы, развитые в работах А. Н. Фрумкина и А. И. Шлыгина, Б. В. Эршлера, В. И. Веселовского, позволили избежать этих трудностей. [c.167]

При изучении поверхности раздела электрод - раствор обьино рассматриваются следующие вопросы а) строение собственно металлической поверхности (за исключением случая жидкого металла), б) состав и свойства межфазной области, представляющей собой тонкий слой раствора у поверхности металла, в) ориентация молекул в мзжфазной области, г) профиль электрического потенциала и поле внутри этой области, а также ее диэлектрические свойства. Двойной слой на элект] оде имеет толщину от 2 до 5 А в плотной части и от 10 до 1000 А (в зависимости от концентрации раствора) в диффузной части. С точки зрения специфической адсорбции растворенного вещества и растворителя существенный интерес представляет обычно только плотная часть двойного слоя, хотя в ряде случаев специфическая адсорбция (особенно анионов) тесно связана со свойствами диффузной части двойного слоя [21, 23]. Строение собственно электродной поверхности может быть изучено классическими металлографическими методами, но в последние годы широкое применение нашла сканирующая электронная микроскопия. [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология