Потенциостат, применение

При малых временах выдержки (рис. VI, 10) трудно получить достаточно хорошо воспроизводимые результаты в случае ручного переключения потенциостата. Применение программного задатчика позволяет обеспечить стандартное время выдержки в пределах от нескольких миллисекунд до нескольких минут, а при необходимости быстрое переключение с одной скорости на другую или изменение направления смещения потенциала. Встречаются также синусоидальная форма напряжения развертки и длительные серии прямоугольных импульсов. [c.74]

При электролизе составляющие вн изменяются во времени. Если Евн поддерживать постоянным, сопротивление ячейки в течение электролиза будет увеличиваться, а ток уменьщаться по мере расхода реагирующих частиц. При этом омическое падение напряжения Н изменяется и, следовательно, изменяются потенциалы анода и катода. Для того чтобы поддерживать ток постоянным, необходимо непрерывно увеличивать наложенное напряжение по мере изменения сопротивления, но при любом изменении наложенного напряжения изменяются также анодный и катодный потенциалы. Электролиз прн постоянном пи обеспечивает больщую селективность, чем электролиз при постоянном токе, так как Ет может поддерживаться достаточно малым. Однако при этом ток электролиза будет мал и время электролиза окажется продолжительным. Применение электролиза с контролируемым потенциалом рабочего электрода обеспечивает не только селективность, но и наибольший возможный в условиях данного эксперимента ток электролиза. Постоянный потенциал рабочего электрода поддерживают с помощью потенциостатов. [c.180]

Как уже отмечалось в разд. 5.4, некоторые металлы (например, железо и нержавеющие стали) могут быть надежно защищены, если их потенциал сдвинуть в положительную сторону до значений, лежащих в пассивной области анодной поляризационной кривой (см. рис. 5.1). Это значение потенциала обычно поддерживают автоматически с помощью электронного прибора, называемого потенциостатом. Практическое использование анодной защиты и применение для этих целей потенциостата впервые было предложено Эделеану [26]. [c.229]

При регулировании — условия проведения анализа регулируют не вручную, а регуляторами или другими техническими приспособлениями по заданной программе или по времени, без корректировки самой программы. Так, температуру в реакционном сосуде поддерживают при помощи термостата применение потенциостата обеспечивает постоянство электродного потенциала в амперометрическом методе анализа. При применении регуляторов достигается большая точность работы, чем при ручном регулировании. Исходя из аналитических параметров и данных, полученных на промежуточных стадиях анализа, аналитик может принимать решение об оптимальном проведении отдельных этапов анализа. [c.427]

Для выделения металлов на электродах обычно используется платиновый или ртутный электрод. Потенциал, при котором производится осаждение, регулируют или вручную или с применением специальных электронных приборов —потенциостатов. Для ускорения электролиза раствор перемешивают механической или маг- [c.58]

Границы применения потенциостатов, как известно, зависят от коэффициента усиления постоянного тока. Если усилитель имеет коэффициент усиления 2000, то в таком случае удается определить константу скорости электродной реакции /Ср до см/сек, при этом можно проверить выполнение потенциостатического условия [c.314]

Все это вызвало необходимость помещения в книге дополнительных сведений, посвященных описанию выпускаемых промышленностью потенциостатов и аналитическому применению потенциостатического метода. Дополнение (см. конец книги) не претендует на полноту охвата большого числа опз бликованных за последние годы работ, относящихся к этой области. Поэтому мы сочли полезным привести библиографию работ, не отраженных в основном тексте и в дополнении. [c.6]

Для химика-аналитика, интересующегося, главным образом, применением потенциостатического метода для определения переменных концентраций всевозможных электроактивных веществ, большой выходной ток, очевидно, важнее, чем малое время отработки. Прибор со временем отработки в несколько секунд несомненно окажется подходящим для большинства таких случаев. Тем не менее следует отметить, что в начале электролиза потенциал рабочего электрода быстро изменяется, так что относительно медленно реагирующий потенциостат может не обеспечить точного представления кривой ток—время на начальном участке. [c.26]

В настоящее время известно большое количество схем потенциостатов, составляющих вместе с электрохимической ячейкой замкнутую систему автоматического регулирования. Эти системы автоматического регулирования потенциала могут быть как электромеханическими, так и электронными. Электромеханические потенциостаты из-за их большой инерционности находят ограниченное применение. [c.76]

Ни один из существующих потенциостатов не может удовлетворять всем этим требованиям. Например, очень малое время реагирования подразумевает некоторое снижение вы-ходного тока. Тем не менее, схемы потенциостатов в настоящее время достаточно разработаны, так что при обычных аналитических применениях редко сталкиваются с ограничениями, обусловленными самим прибором. Практические величины параметров, приведенных выше, определяются характеристиками исследуемой химической системы и во многих случаях их можно рассчитать. Из уравнения Нернста и первого закона диффузии Фика следует, например, что для потенциостатического электролиза раствора с концентрацией 10" М иона /(", который восстанавливается до /С" , потребуется начальный ток 2а при обычных условиях диффузного контроля. Таким образом, выходной ток потенциостата должен быть не менее 2а. Практически для анализа растворов средней концентрации желательно иметь потенциостат с выходным током около 10 а. [c.25]

Как уже упоминалось, некоторые металлы, например железо и нержавеющие стали, могут быть успешно защищены анодной поляризацией при сдвиге потенциала в пассивную область анодной поляризационной кривой (см. гл. V). Пассивное значение потенциала автоматически поддерживается с помощью специального электронного прибора, называемого потенциостатом. Применение анодной защиты на практике и использование для этой цели по-тенциостата было впервые предложено Эделеану [21, 22]. Анодную защиту применяют для предотвращения коррозии в серной кислоте [23]. Этот метод применим и в других кислотах, например фосфорной, а также к щелочам и растворам некоторых солей. Так как галлоидные ионы вызывают нарушение пассивности железа и нержавеющих сталей, то анодная защита этих металлов в НС1 или в растворах хлоридов неэффективна. Если электролит загрязнен ионами С1 , то возникает серьезная опасность появления питтинга, несмотря на то что эти металлы в том же электролите, но не содержащем СГ, могут быть переведены в пассивное состояние. Однако Т1, пассивность которого сохраняется в присутствии СГ, может быть анодно защищен в НС1. Метод анодной защиты применим только к тем металлам и сплавам, которые легко пассивируются при анодной поляризации при малых плотностях тока (главным образом к ним относятся переходные металлы). Этот метод неприменим, например, по отношению к Zn, Mg, Сс1, Ад, Си и сплавам на основе меди. [c.184]

Таким образом, метод состоит в измерении реальных поляризационных кривых V — / (/)внешн (пунктирная кривая на рис. 191) и определении тока саморастворения металла (по коррозионным потерям Ат) /внутр при различных постоянных значениях потенциала V = onst с применением потенциостата. Дважды нанеся на график рис. 191 последние значения (один раз, откладывая их от оси ординат, а второй — прибавляя к реальной поляризационной кривой), получим идеальную коррозионную диаграмму (сплошные линии на рис. 191). [c.284]

Разновидностью г.отенциостатического метода является циклический потенциостатический метод, в котором потенциал электрода меняется так, как это показано на рис. 21, а. Здесь измененне постоянной составляющей напряжения достигается с помощью генератора прямоугольных импульсов (рис. 21,6). Напряжение этого генератора является программирующей составляющей потенциостата, с которого снимается пропускаемый через ячейку ток. Ток меняется так, что разность потенциалов между электродом сравнения и исследуемым электродом становится равной напряжению, поступающему от генератора. Так как границы применения потенциостатов зависят от коэффициентов усиления постоянного тока, то, если, например, усилитель имеет коэффициент усиления порядка 2000, удается определить константу скорости электродной реакции Кр до 10 см/с. при этом можно проверить выполнение нотенциостатического условия с помощью внешнего сопротив.чения. Наиболее часто циклические потенциостатические измерения применяют для изучения кинетики окислительно-восстановительных реакций. В общем же случае величина поляризующего тока при постоянном потенциале исследуемого электрода может изменяться в зависимости от концентрации реагентов в приэлектродном слое, адсорбции ПАВ на электродах, от материала и размеров электрода. Все это в одинаковой степени характерно и для капельного и для твердых электродов. [c.43]

В книге описан кулонометрический потенциоста-тический анализ, даны теоретические основы этого метода и характеристики некоторых потенциоста-тов. В отдельной главе рассмотрено аналитическое применение метода. В книгу включено дополнение, содержащее описание новых отечественных и зарубежных потенциостатов, обзор по применению потенциостатического метода в последние годы и обширную библиографию работ по этому вопросу. [c.4]

Существует мнение, что развитие полярографии предшествовало появлению кулонометрии, поскольку данные полярографии очень часто используются при выборе оптимальных условий для кулонометрии на ртутных катодах. Однако, в действительности, Санд и другие еще в начале нашего столетия определили многие принципы и технические основы кулонометрического метода. Но в связи с недостатком специального оборудования этому электролитическому методу уделяли относительно мало внимания вплоть до 1942 г., когда Хиклинг опубликовал описание своего устройства для автоматического контроля потенциала, которое он назвал потенциостатом. С этих пор, главным образом благодаря усилиям Лингейна, Фурмана, Мак-Невина, Мейтеса и многих других метод потенциостатической кулонометрии находит все более широкое применение при решении проблем кинетики реакций, анализ-а и синтеза. [c.7]

Как правило, оптимальные значения потенциала лучше всего можно выбрать, используя поляризационные кривые, то есть кривые ток—потенциал. В идеальном случае такие кривые необходимы для всех составляющих, которые присутствуют в системе если эти кривые были получены при условиях, близких к фактическим условиям электролиза, то легко можно выбрать нужное значение потенциала рабочего электрода. Однако на практике удобнее при выборе потенциалов для электролиза с макроэлектродами использовать данные, полученные из полярографических или других вольтамперометрических экспериментов. Если же в распоряжении экспериментатора нет подходящих данных или если есть основания полагать, что полярографические данные не являются правильными для больших ртутных катодов, весьма желательно, чтобы кривые ток — потенциал были экспериментально определены на самой кулонометрической системе. Даже с большими электродами можно построить по точкам достаточно точные поляризационные кривые при использовании потенциостата для кратковременной поляризации рабочего электрода, не вызывающей значительного истощения раствора при электролизе. Всесторонний анализ использования поляризационных кривых в потенциостатической кулонометрии и в других электроаналитических методах содержится в книге Шарло, Бадо-Ламблинга и Тремийона [14], которые также поддерживают применение таких данных при выборе растворителей и фоновых электролитов. [c.21]

Интересное применение потенциостатического метода было предложено Гаррисоном, Линдсеем и Филипсом [27], которые отделяли торий С (висмут-212) от других раднохи мических продуктов распада путем непосредственного осаждения на катоды в виде металлических дисков эти диски применялись с монетными счетчиками. Нива и Муща [43] сумели обойтись без применения потенциостата они замыкали катод накоротко с насыщенным свинцовым амальгамным анодом в кислом нитратном электролите, при этом висмут осаждался путем внутреннего (без применения внешнего напряжения) электролиза. Количество осажденного висмута [c.47]

Был описан ряд приборов, предназначенных для потенциостатического анализа меди [47, 69—72]. Муша и 0га-ва [73] исключили применение потенциостата они осаждали медь на медный катод, замкнутый накоротко с насыщенным кадмиевым амальгамным анодом в растворе сульфата. Количество меди (II), первоначально имевшейся в растворе, подсчитывалось с удовлетворительной точностью из снятой кривой ток—время. Мейтес [74] рассмотрел погрешности, связанные с методикой определения положения конечной точки при потенциостатической кулонометрии, и предложил формулу, сводящую к минимуму погрешности экстраполяции. Процесс восстановления меди (II) до. металлической меди на ртутных катодах в цитратном электролите был использован для создания кулометра [75], измеряющего количества электричества до 150 к. Измерения производили по поглощающей способности комплекса, содержащего медь (II), до и после электролиза. [c.52]

В электронных потенцностатах используются как усилители постоянного тока с непосредственной связью, так и усилители с преобразованием сигнала рассогласования типа МДМ. Применение последних позволяет резко снизить дрейф нуля потенциостатов. Однако, у этих потенциостатов большее [c.76]

В о о ш а n G. L., H о 1 b r о о к W. В., Применение оптимальных стабилизирующих цепей для потенциостатов к полярографу с транзисторными операционными усилителями, Analyt. hem., 37, № 7, 795—802 (1965), [c.93]

D e s e s t r e t A., Применение потенциостата к изучению межкристал-литной коррозии нержавеющих аустенитных сталей, Mem. sei. rev. metallurgie, 59, № 9, 553—570 (1962). [c.94]

Условия полярографирования применение фоновых электролитов с большой электрической проводимостью и электродов сравнения с большой площадью поверхности из материалов, не реагирующих с анализируемым раствором, приводят к тому, что Яр прейебре-жимо мало, а И с имеет постоянное значение (служит началом отсчета). Чтобы все напряжение задатчика потенциала оказалось приложенным к РЭ, пЯ должно быть пренебрежимо мало. Это достигается применением резисторов с малым сопротивлением (50—500 Ом) или включением компенсатора (потенциостата)—усилителя постоянного тока, охваченного обратной связью. При этом влияние Я на напряжение поляризации ослабляется пропорционально коэффициенту усиления усилителя, рассматриваемого без обратной связи, а регистрируемый сигнал равен 1яЯ. Наличие компенсатора позволяет предусмотреть в приборе трехэлектродный режим работы. [c.110]

Вещество, определяемое кулонометрическим методом при постоян-но 4 потенциале, взаимодействует на электроде, потенциал которого поддерживается при таком значении, когда исключены нежелательные электродные реакции (см. раздел IVB, посвященный электролизу при регулируемом катодном потенциале). В процессе электролиза сила тока уменьшается по экспоненциальной зависимости следовательно, значение Q можно определить при помощи интегрирования. Самый простой метод определения Q основан на использовании кулонометра, который включается в цепь с реакционной ячейкой. Сам кулонометр представляет собой электролизер, позволяющий получать продукт (со 100%-ным выходом по току), количество которого можно точно измерить. Обычно используют три типа кулонометров — серебряные, медные и газовые. Прохождение одного кулона электричества вызывает осаждение 1,118 мг серебра в серебряном кулонометре, 0,659 мг меди в медном кулонометре и выделение 0,1739 мл газа в водородно-кислородном кулонометре. Значение можно определить с точностью до долей кулона, так как точность взвешивания составляет доли миллиграмма. Следовательно, рассматриваемый метод обладает высокой чувствительностью и точностью. Однако в течение ряда лет его практическое применение было ограниченным из-за трудностей, связанных с поддержанием постоянного катодного потенциала. В настоящее время прецизионные потенциостаты легкодоступны. Успехи аналитического приборостроения привели к тому, что кулонометрия с использованием потен-циостатов превратилась в простой и быстрый метод, пригодный для проведения массового анализа. Наличие приборов, позволяющих регулировать катодный потенциал, дает возможность проводить последовательное определение нескольких веществ. Современные электронные [c.430]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология