Электролиз электроды, выбор

Ранее было показано, что при определенном значении налагаемого напряжения на электроды можно практически занершить выделение металла в процессе электролиза. Различные значения потенциалов разложения у разных ионов металлов позволяют при соответствующем выборе налагаемого напряжения определять их в смеси. Однако в процессе электролиза, как было показано ранее, э. д. с. образуемой системы постепенно возрастает, и по мере уменьшения потенциала катода может наступить момент, когда потенциал катода станет настолько низким, что начнется выделение второго компонента смеси. Для того чтобы избежать этого явления, необходимо строго контролировать потенциал катода и поддерживать его значение, отвечающим количественному выделеннк более электроположительного катиона. При этом в конце процесса электролиза ток падает практически до нуля, что и является критерием завершения электролиза данного катиона. Далее, изменяя потенциал электрода до значения, необ.ко-димого для количественного выделения второго, более электроотрицательного компонента, можно осуществить и это определение и т. д. Для проведения электролиза с контролируемым потенциалом служат так называемые потенцио-статы — приборы, поддерживающие строго заданные потенциалы катода или анода. Электролиз с контролируемым потенциалом обеспечивает большую селективность электрогравиметрического метода анализа, позволяет проводить разделение и последовательное определение ионов с близкими потенциалами разло жеиия Метод этот пригоден и для определения весьма малых количеств веществ. [c.439]

Какие факторы предопределяют выбор материала для электродов при проведении процесса электролиза [c.192]

Выбор условий проведения электролиза начинают с регистрации соответствующих вольтамперограмм. Если реакция на электроде обратима, то более информативны циклические вольтамперограммы. Подбирают такое значение потенциала рабочего электрода, при котором контроль 7пр можно осуществлять до уровня тока фонового электролита. В этом случае кривые ток-время имеют вид экспоненты, а график в координатах gi - Г представляет собой прямую линию, точка пересечения которой с осью ординат дает значение /о, а ее наклон - значение константы К. Количество электричества рассчитьшают по формуле [c.536]

Выбор режима электролиза производится исходя из значений электродного потенциала соответствующей реакции, осуществляемой на электродах. [c.245]

Таким образом, заданная последовательность разряда ионов и влияние на нее величины перенапряжения, имеют существенное значение для выбора метода электролиза и материалов электродов. [c.334]

При выборе наиболее вероятного процесса на аноде и катоде следует исходить из положения, что будет протекать та реакция, для которой требуется наименьшая затрата энергии. Кроме того, для выбора наиболее вероятного процесса на аноде и катоде при электролизе растворов солей с нерасходуемым электродом используют следующие правила. [c.85]

Избирательность определения зависит от выбора потенциала электрода, при котором протекает электрохимическая реакция в присутствии мешающих веществ. Ее можно повысить, поддерживая потенциал электрода с высокой точностью. Оптимальные условия проведения электролиза определяют из кривых ток-потенциал. Для создания возможно большего тока потенциал электрода с выбирают таким, чтобы он соответствовал области предельного диффузионного тока. [c.521]

Одной из наиболее важных технических проблем прикладной электрохимии является правильный выбор материала и конструкция электродов. От решения этих задач зависят во многом конструкция электролизера, энергетический баланс электролитической ячейки и расход электрической энергии, а также направление и селективность протекания электродных процессов. Продукты коррозии электродов могут загрязнять электролит и конечные продукты электролиза п вызывать ряд побочных, вредных процессов. [c.10]

Выбор потенциала электролиза, при котором один элемент выделяется на электроде, а другой — нет. Это возможно, если в катодном процессе волны восстановления достаточно раздвинуты (рис. 6.41). [c.776]

Для выбора потенциала электролиза используют поляризационные кривые, полученные на соответствующих электродах в аналогичных условиях. Посредством изменения напряжения выбирают такой потенциал, при котором определяемый ион селективно выделяется на электроде. В качестве примера на рис. 16.2 приведены зависимости концентраций присутствующих в растворе ионов Си , Сс1 от напряжения электролиза. Если в начале электролиза Ag и находятся в концентрациях 10 моль/л, то при напряжении и начинает выделяться серебро, а при напряжении 11г концентрация ионов Ag уменьшится до 10 моль/л. Восстановление начнется только при напряжении и . [c.547]

Несмотря на то, что торий имеет более отрицательный восстановительный потенциал, чем цинк, и не выделяется на электродах при электролизе из водных растворов, повышение pH электролита при электролизе цинка вызывает осаждение из раствора желатинообразной гидроокиси тория, собирающейся на электродах. Последнее искажает результаты анализа. Для устранения влияния этого фактора большое значение имеет выбор кислоты для растворения сплава и комплексообразующего агента для тория. [c.215]

Питание установки осуществляют от любого источника постоянного тока 1, например от аккумуляторной батареи напряженней 10—15 в. Напряжение на электролитическую ячейку 2 подают через сопротивления (30 ом 100 вт) и (50—100 ом), а контроль за напряжением на рабочих электродах 3 4, также за силой протекающего через ячейку тока осуществляется соответственно с помощью вольтметра 5 и амперметра 6. Потенциал рабочего катода 3, на котором протекает восстановление определяемого компонента, устанавливается в зависимости от выбора сопротивлений и но для точного измерения этого потенциала и контроля за ним на протяжении всего анализа в схему вводят дополнительную цепочку, состоящую из сухого элемента 7 напряжением 1,5—2 е, переменного сопротивления 7 з (100 ом), контактного реле 8, вспомогательного электрода 9 и вольтметра 10. Последний предварительно калибруют или выбирают таким, чтобы можно было измерять напряжение от О до 1,5 й с точностью 0,010 в. Потенциал электрода 3 в ходе электролиза изменяется. Для сохранения потенциала на выбранном уровне контактное реле 8 подключают к двум реле 11 и 12 таким образом, чтобы включаемый последним реверсивный двигатель 13 передвигал движок переменного сопротивления в нужную сторону (по или против часовой стрелки). Мотор 13 снабжают подходящим редуктором, а шкив последнего соединяют приводом с движком Для устойчивой работы установки при малых значениях силы тока, протекающего через ячейку, в схему вводят конденсаторы 14 и 15 емкостью 0,25 мкф и сопротивления и 17 по 100 ож. [c.9]

Были обнаружены по крайней мере еще два источника фоновых токов [6]. Эти токи, получившие наименования кинетического и индуцированного , возникают только в присутствии вещества, подвергающегося электролизу, и, следовательно, не могут быть определены при экспериментах на одном фоновом электролите. Кинетический ток является результатом циклического окисления или восстановления растворителя при определенном химическом взаимодействии с продуктами первичного электролитического процесса. В некоторых случаях этот ток зависит от потенциала и сводится к минимуму при соответствующем выборе потенциала рабочего электрода. Положение усложняется ввиду того, что кинетический ток изменяется в ходе электролиза, являясь при этом функцией полного количества вещества, подвергающегося электролизу. [c.16]

В подавляющем большинстве случаев электролиз с контролируемым потенциалом проводится с использованием ртутного или платинового рабочего электрода. Высокое перенапряжение водорода на ртути является важным преимуществом при использовании ее в качестве катода, однако анодное растворение ртути ограничивает ее применение в качестве электрода в анодной области для кулонометрии точно так же, как и для полярографии. Ртутные катоды, кроме того, обладают такими полезными характеристиками, как легко определяемая истинная площадь, обновляющаяся поверхность и относительная легкость очистки. Однако самое большое значение для химика-аналитика имеет тот факт, что полярографические данные о потенциалах полуволн, о продуктах восстановления и т. п. могут во многих простых случаях непосредственно применяться для выбора условий электролиза при кулонометрии на ртутных катодах. Однако здесь необходима известная осторожность многие процессы, которые кажутся простыми на микроэлектродах ввиду пренебрежимо малого накопления продуктов электролиза, оказываются гораздо более сложными, когда проводятся на больших ртутных катодах. Следует также иметь в виду, что сама ртуть может действовать как химический восстановитель следовательно, легко восстанавливаемые вещества должны приводиться в контакт с ртутными катодами только в том случае, когда к ячейке приложен нужный потенциал электролиза для предупреждения возможности предварительного химического восстановления. [c.36]

Для выбора величины налагаемого на электроды напряжения можно воспользоваться кривой напряжения разложения, т. е. обычной поляризационной кривой, снимаемой в растворе исследуемого вещества при помощи двух одинаковых платиновых электродов. Однако такая кривая, характеризующая величину напряжения, необходимого для того, чтобы процесс электролиза мог начаться, не дает возможности судить о величинах катодного и анодного потенциалов в отдельности, а следовательно, не позволяет и судить о том, какие катодно-анодные пары , присутствующие в данном растворе, являются наиболее выгодными с аналитической точки зрения. Если же пользоваться вольт-амперными кривыми (полярограммами), то выбор наиболее целесообразного напряжения можно сделать очень легко. [c.102]

При конструировани монополярных плоскопараллельных электродов приходится решать следующие основные задачи со--здание надежной и эффективной системы подвода тока обеспечение равномерного распределения тока по поверхности электрода выбор формы электрода, обеспечивающей оптимальные гидродинамические условия для подвода исходных и отвода конечных жидких и газообразных продуктов электролиза поддержание оптимального теплового режима процесса стабилизация межэлектродного расстояния и поддержание постоянным напряжения на электролизере. [c.147]

Заслуживает внимания и дальнейшего развития интересное предложение Никелли и Кука об использовании большого ртутного катода для определения очень малых количеств вещества. В этом случае уже применяется не капельный ртутный катод, а неподвижный, занимающий дно электролизера. Поверхность такого катода составляет около 2 см -, при фльшей поверхности катода (3 см ) потери определяемого вещества в результате электролиза достигают 0,1% в 1 мин. Перемешивание проводится током азота, одновременно удаляющим и растворенный кислород. Никелли и Кук определяли с таким электродом медь и кадмий в концентрации порядка 10 М. Выбор титрующего раствора имеет в данном случае особенно большое значение, так как столь малые количества вещества можно успешно определять только в том случае, если оно образует очень мало растворимый осадок, очень прочное комплексное соединение или, что лучше всего, если оно способно к реакциям окисления — восстановления. Титрование меди и кадмия проводилось комплексоном на фоне нитрата калия. [c.37]

Катодную поляризационную кривую снимают в ячейке без разделения электродных пространств в гальванодинамическом режиме со скоростью, исключающей заметное изменение исходной площади поверхности вследствие образования губки, на катоде из меди в форме диска, впаянного в стекло или запрессованного в тефлон, в интервале плотностей тока от 5 до 500— 700 А/м . Подготовку поверхности катода перед каждым опытом проводят согласно приложению II, удаляя образовавшуюся губку. Электродом сравнения служит медный электрод в виде погруженной в электролитический ключ проволоки потенциал меди в данных растворах близок к обратимому значению. Поляризационные измерения оканчивают при потенциалах выделения водорода. Изучают влияние скорости развертки в интервале от 2 до 0,3 мА/с на форму кривой и значение пред. Для выбора плотности тока при электролизе используют минимальное значение ред, соответствующее условиям стационарной диффузии. [c.136]

Снижение падения напряжения в электролите может быть достигнуто максимальным уменьшением межэлектродного расстояния, выбором концентрации электролита, при которой раствор обладает максимальной удельной электропроводимостью, нахождением оптимальных температурных режимов электролиза, S также применением наиболее электропроводящих фоновых электролитов. Большое значение имеют конструкции электролизеров и электродов, обеспечивающие снижение газонапол-нения электролита. [c.31]

Разноввдность Э.- метод внутр. (самопроизвольного) электролиза, когда электрохим. р-ция в ячейке (гальванич. элементе) протекает самопроизвольно без приложения внеш. напряжения. Катодом служит инертный металлич. электрод (обычно платиновая сетка), анодом - электрохимически активный электрод, напр, пластинка из меди, цинка или магния. Электролиз начинается в момент соединения электродов внеш. проводником и проходит до тех пор, пока полностью не выделится определяемый металл. Для поддержания относительно высокой силы тока применяют электроды большого размера, хорошо перемешивают р-р, вводят инертный электролит. Чтобы избежать вьщеления определяемого в-ва на аноде (цементация), анодное пространство отделяют от катодного пористой диафрагмой или анод изолируют от анализируемого р-ра с помощью пористого керамич. стаканчика, заполненного р-ром соли металла, из к-рого изготовлен анод. При правильном выборе анода можно проводить селективные определения. Напр., с платиновым катодом и медным анодом в р-ре сульфата меди определяют Ag в присут. Си, Ре, N1 и 2п. В общем случае при катодном выделении определяемого в-ва потенциал анода должен быть отрицательнее потенциала рабочего электрода. Метод внутр. электролиза более пригоден для определения сравнительно малых кол-в в-ва, отличается простотой и селективностью недостаток метода - длительность анализа (для полного вьщеления осадка необходимо вести электролиз не менее часа). [c.423]

При выборе потенциала макроэлектрода для проведения электролиза при контролируемом потенциале часто основываются на данных волыамперометрии, полученных с использованием мнкроэпектродоБ, в частности ртутного капающего электрода, чля которого накоплено большое число экспериментальных данных [3] Этот подход может привести к ошибочным заключениям, если вольтамперная зависимость не была предварительно получена с использованием макроэлектрода [c.158]

В книге подробно рассмотрен подход к выбору материалов для электродов. Кратко изложены физпко-химпческие, электрохимические и коррозионные свойства электродных материалов. Оппсаны способы изготовления электродов, псиользуемых в основных электрохимических производствах (получение хлора, каустической соды, хлоратов, перхлоратов, перекпсп водорода, электролиз воды, соляной кислоты II морской воды) приведены эксплуатационные характеристики электродов. Основное внимание уделено анодам с активным слоем из двуокпси рутения, платиновым и платцнотитаиовым анодам, а также электродам, полученным ири нанесении на титановую основу окислов неблагородных металлов (свинца, марганца, железа и др.). Рассмотрено в.лпяние выбора материала и конструкции анодов на электрохимические показатели электрохимических производств. [c.2]

Если целью исследования является синтез, совершенно очевидна необходимость проведения электролиза больших объемов раствора на выбранных электродах с последующим установлением строения образующихся продуктов При выборе потенциала для макроэлектролиза следует основываться на данных вольтамперных измерений, проведенных на том же рабочем электроде. [c.162]

Сведения, изложенные в настоящей главе и в главах 2—А, можно использовать д 1я практического решения вопросов электролиза некоторые из них рассмотрены ниже. В этой главе основное внимание уделено лабораторному электролизу, промышленный электролиз рассмотрен в гл, 30, однако вопросы, касающиеся конструкции ячеек, выбора электродов и многие Другие, являются общими для процессов обоих тннов. [c.167]

В работах [45,391] приведены электрические схемы, в которые включен потенциостат. На рнс. 5.13 представлена дешевая, регулируемая вр ную схема для лабораторных исследований, которую можно собрать нз элементов, имеющихся в любой органической лаборатории. Хотя электролиз органических соединений можно проводить и без контроля потенциала, целесообразно включать прибор для измерения потенциала через цепь электрода сравнения. Потенциостат значительно упрощает контроль за процессом электролиза В настоящее время существует много типов потенциостатов При выборе потенциоетата следует учитывать такие его характеристики, как выходное напряжение, мощность, время отработки потенциала и входное сопротивление в цепи электрода сравнения. При электролизе в неводных растворителях обычно к ячейке требуется приложить более высокое напряжение, чем прн электролизе в воде. Потенциостаты для обычного препаративного электролиза не должны столь быстро реагировать на изменения в системе как потенциостаты для электролиза в пульсирующем режиме. Входное сопротивление цепи электрода сравнения должно быть выше, чем сопротивление самого электрода сравнения [c.229]

Следует заметить, что кулонометрическое определение органических соединений отличается экспрессностью, высокой чувствительностью, не требует дорогостоящего оборудования. Приборы для кулонометрического титрования выпускаются в нашей стране и за рубежом. Сложные анализаторы, типа рабочих станций , представляют возможность широкого выбора режимов проведения электролиза и условий электрогенерирования титрантов. Для определения конечной точки титрования чаще всего применяется амперометрия с двумя поляризованными электродами. Как правило, способ индикации конечной точки титрования определяет нижнюю границу определяемых концентраций и метрологические характеристики метода. [c.540]

Авторами работ [852 925, с. 565] подробно исследованы условия, обеспечивающие высокий препаративный выход фуроксаиов при электролизе глиоксимов. Так, при выборе уаювий электросинтеза фуроксанов следует учитывать их способность к электроокислению. Электролиз глиоксимов целесообразно проводить при контролируемом потенциале, а не а гальваностатическом режиме, так как по мере снижения концентрации глиоксима потенциал электрода растет, достигая потенциала окисления фуроксана. Это приводит к падению выхода фуроксана за счет его электроокислительиой деструкции. Потенциал следует поддерживать на уровне, обеспечивающем генерирование катиона глиоксима в (см. с. 286), т,е. обычно в интервале 1,3—1,8 В. В щелочной среде этот уровень ниже и обычно ограничен интервалом 0,3—0,9 В. [c.289]

При кулонометрических определениях в условиях контроли- / руемого потенциала рабочего электрода сила тока, протекающего через ячейку в ходе электролиза, изменяется по одному из типов, показанных на рис. 3 [31]. Характер изменения силы тока зависит от выбора потенциала рабочего электрода. В случае, когда потенциал соответствует одной из точек на плато предельного тока полярографической кривой данного электроактивного вещества, сила тока убывает экспоненциально с момента начала электролиза. Через определенное время сила тока асимптотически приближается к величине, незначительно отклоняющейся от нуля [c.11]

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]

Скорость электролиза и, следовательно, значение тока в определенный момент может управляться путем регулирования отношения площади электрода к объему электр олита, скорости перемешивания и температуры, а также выбором потенциала рабочего электрода. При электролизе растворов, содержащих относительно высокие концентрации электроактивного вещества, начальный ток часто имеет слишком большое значение, если электролиз проводится в условиях контроля переноса вещества. Поэтому такие процессы электролиза иногда проводятся со значением потенциала, установленным на величину, соответствующую начальной или возрастающей части поляризационной кривой позднее, когда часть электроактивного вещества уже удалена, потенциал может быть установлен на значение, соответствующее горизонтальной части кривой ток—потенциал, и электролиз доводится при этом потенциале до завершения. [c.22]

Хотя небольшие флюктуации в потенциале рабочего электрода часто не оказывают отрицательного влияния на результаты электролиза, очевидно, что точность кулонометрического определения не может быть выше, чем точность метода интегрирования тока. Поэтому выбор подходящего куломет-ра особенно важен, когда требуется провести анализ с высокой степенью точности. Следует отметить, что промышленность выпускает большое число различных кулометров. Выбор же конкретного прибора или метода зависит не только от желаемой точности, но также от величины токов, от [c.29]

Метод заключается в проведении электролиза раствора, содержащего анализируемое вещество, при постоянном, заранее выбранном значении потенциала рабочего электрода, при котором будет протекать восстановление (или окисление) определяемого вещества. Выбор потенциала следует делать, исходя из рассмотрения кривых i—ф для данного электродного процесса (см. гл. VIII, 4). Постоянство значения потенциала поддерживается потенциостатом. [c.157]