Электрохимические ячейки и электроды

Рис. 102. Зависимость среднего тока (а) и напряжения на электрохимической ячейке (б) от потенциала капельного электрода при полярографическом максимуме 1-го рода

Электрогравиметрия основана на использовании процесса электролиза. Наложение внешнего напряжения на электроды электрохимической ячейки приводит к определенным электрохимическим реакциям при прохождении тока. Проходящий ток линейно зависит от разности вн— эл и подчиняется закону Ома [c.179]

При работе с потенциостатами используют электрохимические ячейки, имеющие обычно трехэлектродную систему, состоящую из рабочего электрода, электрода сравнения и вспомогательного электрода, образующего с рабочим электродом цепь, через которую проходит ток поляризации. Потенциостат П-5848 [c.175]

Достоинством электрохимического метода является возможность осуществления контроля над активностью реагента — электрона. Успех или неудача эксперимента в значительной степени определяются правильным выбором условий электро-чиза, основанном на понимании принципов управления реакцией и учитывающем свойства различных компонентов электрохимической системы — электрохимической ячейки, электродов, растворителей, электролитов. [c.163]

Анод и катод. В любой электрохимической ячейке электрод, на котором происходит окисление, называют анодом, а электрод, на котором происходит восстановление, — катодом. [c.324]

Различная способность металлов терять электроны используется для получения электрической энергии в химической реакции. Это достигается изготовлением электрохимической ячейки, называемой также гальваническим элементом, в которой ток самопроизвольно течет по проволоке, подсоединенной к двум электродам из двух разных металлов. Ток электронов называется электрическим током, или просто током. В этой работе мы исследуем несколько гальванических элементов. [c.527]

Электрод в электрохимической ячейке, на котором происходит окисление [c.543]

Электрод, на котором в электрохимической ячейке происходит восстановление веществ [c.545]

Поляризационные диаграммы называемые иногда диаграммами Эванса,—это графики зависимости потенциала от логарифма тока или плотности тока. Впервые они были предложены У. Р. Эвансом из Кембриджского университета (Англия), который продемонстрировал полезность таких диаграмм для предсказания коррозионного поведения металлов [8]. Для получения поляризационной диаграммы берут исследуемый электрод ( рабочий электрод), электрод сравнения и вспомогательный электрод, обычно платиновый. Изображение электрохимической ячейки вместимостью 1 л, которая широко используется в коррозионных лабораториях, представлено на рис. 4.6. В ячейку помещен барботер для деаэрации раствора или насыщения его газом. [c.59]

А — амперметр с малым сопротивлением, схема которого показана справа В — электрохимическая ячейка с электродами (а) и изоляторами (Ь) С — источник э. д. с. [c.179]

Тогда при коротком замыкании электродов с помощью проводника первого рода из-за разности величин электродных потенциалов ячейка работает самопроизвольно - в цепи течет ток, т.е. выделяется электрическая энергия. Это происходит до тех пор, пока потенциалы электродов не достигнут одинаковых значений. Поэтому такие элементы могут служить источником постоянного тока (например, сухие батареи, кислотные и щелочные аккумуляторы и др.). Подобные электрохимические ячейки принято называть гальваническими элементами, разность потенциалов электродов в которых представляет собой электродвижущую силу (э.д.с.) элемента. [c.125]

Для обеспечения второго процесса (т.е. превращения электрической энергии в химическую) электродные реакции в ячейке форсируют наложением извне напряжения I/) из какого-нибудь источника постоянного тока. При этом необходимо, чтобы налагаемое извне напряжение было больше э.д.с. ячейки. Так, если ячейка состоит из двух одинаковых электродов, опущенных, в один и тот же раствор электролита, то иа-за отсутствия разности потенциалов между ними ячейка не обладает собственной э.д.с. Однако при наложении на электроды некоторого напряжения за счет протекания на них соответствующих электрохимических реакций электроды приобретают потенциалы, отвечающие этим реакциям, поэтому возникающая в связи с этим э.д.с. такой ячейки обратно направлена налагаемому напряжению. [c.125]

Принципиальная схема амперометрической установки такая же, как полярографической (см. рис. 2.23), но аппаратурное оформление ее может быть существенно упрощено. Амперометрическая установка может быть собрана непосредственно на лабораторном столе из доступных и недорогих приборов. В комплект установки должны входить источник постоянного тока (сухой элемент, аккумулятор), вольтметр постоянного тока, микроамперметр постоянного тока чувствительностью 10 —10 А/деление, потенциометр или магазин переменного сопротивления примерно на 1 кОм, магнитная мешалка или электромотор, вращающий индикаторный электрод, электрохимическая ячейка, включающая сосуд для титрования (это может быть химический стакан небольшой вместимости), микробюретку и систему электродов. Такого типа установка изображена на рис. 2.31. [c.157]

Если через электрохимическую ячейку, собранную так же, как описано выше, пропускать ток постоянной силы, стабилизировав его каким-либо внешним устройством (описание см. ниже), потенциал рабочего электрода начнет весьма быстро смещаться в зависимости от его полярности в более положительную (в более отрицательную) сторону до тех пор, пока не достигнет значения, при котором возможно протекание той или иной электродной реакции. В аналитической практике состав раствора подбирают, чтобы эта реакция отвечала электролизу анализируемого вещества. [c.255]

С, помощью таблицы стандартных потенциалов (табл. В.15) и уравнения Нернста, пользуясь аддитивностью потенциалов полуэлементов, можно рассчитать э. д. с. практически любой комбинации электродов в электрохимической ячейке. [c.314]

Если система находится в равновесии, то ток во внешней цепи не протекает. Протекание тока в электрохимической ячейке вызывает смещение потенциала ф от его равновесного значения <Рр. Отклонение потенциала от равновесного при протекании тока называют перенапряжением Т1 = ф—фр. Электроды, на которых наблюдается высокое перенапряжение уже при небольших плотностях тока, называют поляризуемыми электроды же, перенапряжение которых невелико даже при больших плотностях тока, называют неполяризуемыми. Вещество, которое окисляется или восстанавливается на электроде (причем в отсутствие этого вещества на электроде должен протекать процесс с более высоким перенапряжением), иногда называют деполяризатором. [c.335]

При пропускании тока чер з электролиты либо их растворы на электродах протекают электрохимические реакции, связанные с нейтрализацией ионов и выделением соответствующих веществ. Этот сложный процесс называют электролизом. Для его осуществления необходима электрохимическая ячейка, состоящая из проводника второго рода — электролита, в котором реагирующие вещества диссоциированы на ионы двух проводников первого рода, погруженных в электролит, — электродов электронного проводника первого рода, соединяющего электроды с внешним источником тока — внешней цепи. [c.361]

В электрохимическую ячейку вводят стержень магнитной мешалки и фоновый раствор, подсоединяют электроды к соответствующим клеммам потенциостата, включают магнитную мешалку. На источнике начального напряжения блока БЗН потенциостата устанавливают выбранный потенциал рабочего электрода, проводят предэлектролиз фонового раствора 15 мин и продолжают анализ как описано в работе 1. [c.179]

Если электрод находится при равновесном потенциале р, то ток в цепи равен нулю. При смещении потенциала электрода относительно равновесного значения на величину АЕ начинается направленный переход электронов или ионов через границу фаз и 1 0. Справедливо и обратное при прохождении через электрод тока / потенциал его отклоняется от равновесного значения на величину АЕ. Сдвиг потенциала АЕ=Е—Е при прохождении тока через электрод называется поляризацией электрода. Изучение кинетики электродного процесса состоит прежде всего в установлении связи между поляризацией электрода АЕ и скоростью электрохимической реакции . Для измерения этой зависимости обычно используют трехэлектродную электрохимическую ячейку (рис. 80). Ячейка изготовляется из стекла [c.143]

А — аккумулятор ДН — делитель напряжения Н — сопротивление ЭЯ — электрохимическая ячейка (/ — рабочий электрод 2 — электрод сравнения 3 — вспомогательный электрод) У — усилитель СП — самописец К — ключ [c.211]

Схема установки для измерения осциллографических полярограмм показана на рис. 111. Она включает генератор пилообразных импульсов напряжения Г, при помощи которого потенциал электрода можно изменять в соответствии с уравнением (41.1). Последовательно с электрохимической ячейкой ЭЯ включено эталонное сопротивление R. Падение напряжения на этом сопротивлении, пропорциональное току /осц, через усилитель поступает на вертикальные пластины осциллографа О. Осциллограф работает в режиме ждущей развертки, т. е. движение электронного луча начинается одновременно с началом изменения потенциала, что обеспечивается связью между осциллографом и генератором импульсов. Если используется капельный ртутный электрод, то в схему включается еще и синхронизатор СХ, при помощи которого развертка потенциала подается на ячейку в заданный момент жизни капли. Время развертки подбирается таким, чтобы поверхность капли в течение импульса существенно не изменилась. Поэтому обычно осциллографическая полярограмма измеряется за доли секунды. При помощи описанной установки определяют зависимость тока от вре- [c.219]

При электрохимической поляризации электродов электроли-гической ячейки электролиз может начаться после того, как приложенная извне разность потенциалов достигает величины, равной (вернее очень незначительно превышающей) э.д.с. электрохимической поляризации, которая равна разности обратимых потенциалов электродов электрохимической ячейки (потенциалы разряда ионов). [c.618]

В этом методе на электроды подают ранномерно возрастающее постоянное напряжение (как в классической полярог рафии) одновременно с переменным синусои/ альным напряжением небольшой амплитуды (например, 10 мВ) и на изме зительном устройстве после выпрямления регистрируют только фара-деев тш . Фильтром постоянного тока служит конденсатор. Общая эквивалентная схема электрохимической ячейки (см. рис. Д.90) в этих условиях изменяемся следующим образом сопротивление неполяризуемого электрода мало. Переменнотоковое сопротивление конденсатора Сг также мало, так как для него [c.301]

Анализ основан на зависимости вольт-амперной характеристики гальванического элемента (электрохимической ячейки) от концентрации определяемого компонента в газовой смеси, находящейся в динамическом равновесии с электрохимической системой ячейки и определяющей значение окислительно-восстановн-тельного потенциала раствора электролита и течение электродных процессов. На этой зависимости базируются две группы методов определения концентрации компонентов смесей газов и паров 1) с приложением внешнего поляризующего напряжения к электродам ячейки и 2) без него (с внутренним электролизом). [c.612]

СОСТОИТ из 4-х взаимосвязанных блоков, работающих в комплексе с электрохимической ячейкой, самопишущим прибором — потенциометром и миллиамперметром. Схема приведена на рис. 2.39. БЗН — блок задающих напряжений—вырабатывает задающие начальные постоянные напряжения, БУ —блок усиления— обеспечивает необходимое напряжение и ток поляризации рабочего электрода, БП-1-25 — блок питания, БВВ — блок высокоомного вольтметра — обеспечивает возможность регистрации потенциала рабочего электрода. КСП-4 — электронный автоматический самопишущий потенциометр — предназначен для регистрации тока поляризации или потенциала рабочего электрода. Электромагнитный стабилизатор напряжения предназна - [c.176]

Предварительно проводят электролиз фонового раствора. Для этого в электрохимическую ячейку вносят стержень магнитной мешалки и 40 мл раствора Н2304. Рабочий электрод погружа- [c.177]

Измерить потенциал изолированного электрода ( равн) практически невозможно. Поэтому необходимо составить электрохимическую ячейку из двух полуэлементов, между которыми при определенных условиях возникает разность потенциалов (не следует путать разность потенциалов между двумя полуэлемен-тами с разностью потенциала на поверхности раздела электрод раствор). Электрохимической ячейкой называется элемент, в котором либо химическая энергия превращается в электричес- ую, либо электрическая в химическую. Для превращения хими- [c.124]

При электролизе (электрохимическом разложении) растворов органических и особенно неорганических веществ нередки случаи, когда на электроде электрохимической ячейки протекает только одна реакция. Если электролиз проводят в условиях, когда смешение катодных и анодных продуктов исключено, то все количество электричества, прошедшее через раствор в процессе электролиза, расходуется только на окисление (анодная реакция) или восстановление (катодная реакция) единственного вещества. Измерив количество электричества, израсходованного за время протекания реакции до полного раз-ложения реатрующего вещества, можно определить сод )жа-ние этого вещества, основываясь на известных заишах эяек- [c.251]

Пусть в анодном пространстве электрохимической ячейки с платиновыми электродами находится водный раствор хлорида калия. Известно, что при электролизе такого раствора потенциалы электродов сдвигаются до значений потенциалов разложения воды (электродноактивное вещество, находящееся в больнюй концентрации), а хлор и калий не выделяются, поскольку для этого нужны более высокие значения потенциалов. Соответствующие анодные и катодные процессы можно выразить следующими реакциями [c.257]

Взаимосвязь между кинетикой электродных процессов и прикладной электрохимией можно наиболее наглядно показать на примере электролиза воды. Составим электрохимическую ячейку, использовав раствор серной кислоты, ртутный катод и платиновый анод. При пропускании тока через эту систему происходит выделение водорода на ртути и кислорода на платине. Минимальную разность потенциалов, необходимую для осуществления такого процесса, легко подсчитать, изучив химическую реакцию 2На+02- - 2НзО при различных температурах. Затем на основе термодинамических соотношений можно сделать вывод, что эта реакция должна протекать при разности потенциалов на электродах 1,23 В. Однако при этой разности потенциалов для накопления 1 см водорода с 1 см поверхности электрода потребовалось бы вести электролиз почти полмиллиона лет. Термодинамика, давая ответ на вопрос о принципиальной возможности того или иного процесса, не позволяет рассчитать его скорость. В рассмотренных условиях скорость электродной реакции оказывается настолько малой, что реакция практически не идет. Если увеличить разность потенциалов до 3,5 В, то выделение водорода происходит с видимой скоростью, однако к. п, д. =(1,23/3,5)100 =35%, Остальные 65% электроэнергии превращаются в теплоту. Чтобы повысить к. п. д., необходимо увеличить скорость электродных процессов. Если вместо ртутного электрода в качестве катода использовать специальным образом обработанный платиновый, то удается увеличить скорость выделения водорода в 1 млрд. раз. [c.13]

Реакции (461) и (462) протекают слева направо в электрохимической ячейке (гальваническом элементе), подключенном к внешнему (нагрузочному) сопротивлению. Электрод, на котором происходит восстановление вещества, называют анодом-, он имеет положительную полярность по отношению к другому электроду — като(3(/. Те же реакции протекают в ячейке при электролизе, т. е. при подключения ее к внешнему источнику тока при этом реакция (461) — восстановление СЬ — происходит на электроде, соединенном с отрицательным полюсом внешнепо источника, т. е. на катоде, а реакция (462) — окисление Нз — протекает на электроде, соединенном с положительным полюсом источника тока, т. е. на аноде, [Антропов Л. И. Теоретическая элект юхимня. — М, Высшая школа, 1982], — Ярил, перев. [c.310]

Пусть имеется электрохимическая ячейка, в которую залиты два раствора с различной концентрацией AgNOз и одинаковой, достаточно большой концентрацией КНОз опыт проводится таким образом, чтобы исключить перемешивание растворов (по крайней мере в начальный момент) в растворы погружены серебряные электроды. [c.316]

На рис. Б.ЗЗ приведена схема изменения концентрации в различных частях электрохимической ячейки с двумя серебряными электродами, заполненной раствором АдКОз. Граница раздела анодного и катодного пространства, т. е. середина раствора, выбирается произвольно необходимо только выполнение условия постоянства концентрации нитрата серебра в середине раствора. [c.318]