Электроды Принципы построения электродов

Хемотроникой называют раздел электрохимии, который занимается разработкой принципов построения и способов применения электрохимических преобразователей информации, или хемотронов. Электрохимические преобразователи позволяют осуществить восприятие, хранение, переработку, воспроизведение и передачу информации и могут функционировать в качестве элементов или блоков вычислительных и управляющих устройств. В основе действия этих приборов лежат закономерности различных электрохимических явлений и процессов. По этому признаку хемотроны подразделяют на следующие основные группы I) концентрационные преобразователи 2) электрокинетические преобразователи 3) преобразователи на основе фазовых переходов на электродах. [c.267]

Если пространственно отделить окислитель от восстановителя и затем посредством электродов, опущенных в указанные растворы, и металлической проволоки, соединяющей электроды, замкнуть цепь, то по проволоке потечет электрический ток (поток электронов). При этом электроны движутся по внешней цепи в направлении от восстановителя к окислителю. В зоне окислителя происходит восстановление, одновременно в зоне восстановителя—окисление. На этом принципе построен гальванический элемент, представляющий собой первичный химический источник электрического тока, в котором химическая энергия выделяется по мере течения реакции, возникающей между окислителем и восстановителем, превращается непосредственно в электрическую энергию. [c.184]

Рассмотрены теоретические основы метода измерения поляризационных характеристик металлов в электролитических средах с высоким омическим сопротивлением, а также метода разделения омической и поляризационной составляющих потенциала на изолированном электроде при поляризации пульсирующим током. Даются основные принципы построения приборов и установок для подобного рода исследований. Приводятся результаты изучения переноса реагирующих частиц через диффузионный слой на границе металл — электролит с использованием метода поляризации прямоугольным током низкой частоты. На примере исследования электрохимического поведения титана в растворах серной кислоты показано, что применение метода поляризации несимметричным переменным током обеспечивает получение дополнительной информации о кинетике образования пассивирующих слоев на поверхности металла. [c.214]

Все ионометрические анализаторы по принципу построения и работы потенциометрической ячейки можно разделить на два основных типа анализаторы для контроля в стационарных условиях (различные варианты автоматических титраторов) и приборы автоматического контроля в гидродинамическом режиме (анализаторы проточно-инжекционного типа). Теоретические основы ионометрии (механизм возникновения электродного потенциала и мембранного транспорта, проблемы селективности и динамические факторы) для стационарных условий эксплуатации электродов разработаны довольно подробно, а теория потенциометрического детектирования в гидродинамических контролируемых условиях стала интенсивно развиваться лишь в последние годы. [c.164]

Из равенств (1.68) видно, что точное измерение э. д. с. возможно только в том случае, когда погрешность [Д-Б =0 или произведение / ж/g = 0, т. е. когда / ж = 0 или / = 0. Условие = удовлетворить невозможно вследствие того, что электрохимическая цепь, содержащая стеклянный электрод, имеет большое сопротивление. Условие / = 0 стремятся удовлетворить, применяя электрометрическую лампу с возможно малым током сетки, или выбирают такой режим работы лампы, при котором / ->0. Электронные гальванометры, построенные на этом принципе, имеют чувствительность до [c.37]

При построении электролизера соблюдается принцип разобщения лития и хлора, образующихся в процессе электролиза, чтобы между ними не происходило взаимодействия. Это может быть осуществлено устройством между электродами перегородки, проницаемой для ионов, но непроницаемой для нейтральных атомов и молекул. [c.234]

Принцип полярографического метода построен на применении ртутного капельного электрода для восстановления металлов. [c.69]

При анализе ЭЭС следует применять системный анализ, так как все подсистемы ЭЭС взаимосвязаны друг с другом. Полезен при анализе ЭЭС также изложенный здесь принцип иерархического построения системы от простого к сложному электроды, электролит -> ТЭ -> батарея ТЭ -> ЭХГ - ЭЭУ - ЭЭС. Это позволяет анализировать работу ЭЭУ и ЭЭС на всех уровнях. Особенно важен для описания системы анализ ТЭ, поскольку генерация электроэнергии и тепла протекает на этом уровне и параметры ТЭ в значительной мере определяют параметры ЭЭУ и ЭЭС. Из рассмотрения иерархической структуры ЭЭУ также следует, что мощности ЭЭУ и ЭЭС можно изменять в широки пределах. Соединяя последовательно и параллельно ТЭ, мож но увеличивать напряжение и ток, соответственно и мощност) батареи ТЭ. Соединяя несколько батарей ТЭ, можно получит модули, в свою очередь, составляя которые, можно пол> чить ЭХГ и соответственно ЭЭУ любой мощности и конф гурации. [c.14]

Линейная зависимость потенциала от времени может быть в принципе заменена любой другой зависимостью. Наиболее удачен метод электролиза с наложением переменного синусоидального тока, получивший название переменноточной полярографии. Нри исследованиях этим методом на электрод накладывают потенциал от источника постоянного тока ИТ и одновременно через ячейку ЭЯ пропускают переменный ток от генератора Г переменного синусоидального тока (рис. 9). Силу переменного тока измеряют прибором А. Ири построении графика зависимости величины переменного тока от потенциала электрода получается кривая с хорошо выраженным максимумом (рис. 10). Потенциал максимума совпадает с потенциалом полуволны восстановительного или окислительного процесса, а высота пропорциональна исходной концентрации [c.63]

Высокочастотный спектрометр. Третий тип масс-спектрометра построен на принципе циклотрона, но значительно меньших размеров (рис. 274 и 275). Ионизационное пространство в форме яш,ика подвергается одновременному воздействию постоянного магнитного поля и переменного радиочастотного электростатического поля. Ионы образуются в центре этого пространства при соударении молекул газа с электронами. Затем они ускоряются посредством высокочастотного поля сначала по одному направлению, затем по другому, а магнитное поле направляет ионы по круговым путям, в результате чего образуется расширяющаяся спиральная траектория. Путь ионного пучка преграждает электрод коллектора. Последнего достигают те ионы, отношение т/е которых удовлетворяет следующим уравнениям. Влияние магнитного поля определяется уравнением (14—5), т. е. [c.345]

Таким образом, принцип независимости электродных реакций, использованный при построении рис. III. 2, в данном случае применять нельзя. Резкое уменьшение скорости катодного восстановления кислорода отражает кривая 3 на рис. III. 2, и взаимное расположение поляризационных кривых / и 5 свидетельствует о высокой селективности индикаторного электрода [c.129]

Принципы выбора линейных координат для этой экстраполяции и методика построения изотермы адсорбции по данным гальваностатических измерений рассмотрены на примере БАТ в [14]. Изотерма адсорбции БАТ, полученная в [14], приведена на рис. 1 (кривая /). Применялись дважды перекристаллизованные соли, дважды перегнанные вода, этанол и кислоты использовался тот же образец БАТ, что в [9]. Измерения проводились при 21 0,5° С в 0,7 по катиону натрия в ацетатном буфере, содержащ,ем 8% этанола. В основном работали при pH 4,7+0,05. Начальный потенциал равнялся в основных измерениях — 0,500 в (здесь и далее потенциалы указаны относительно насыщенного каломельного электрода). [c.182]

Для потенциометрических измерений пригодны приборы, которые обладают достаточно высоким внутренним сопротивлением, т. е. отбирают с электродов малый ток. Хорошие результаты можно получить с приборами, построенными по компенсационной схеме, принцип работы которой понятен из рис. 2. [c.11]

В принципе возможен газовый термометр и без вредного объема. Такой термометр был построен в Институте физических проблем АН СССР [13]. Резервуар, содержащий газ (гелий), в этом термометре не соединен непосредственно с манометром. Давление в резервуаре термометра передается на упругую мембрану. Положение этой мембраны фиксируется по емкости конденсатора, который она составляет с изолированным электродом, находящимся в блоке термометра. Регулируя давление в дополнительной камере, находящейся по другую сторону мембраны, таким образом, чтобы мембрана находилась в нулевом положении, можно измерять давление гелия в резервуаре по манометру, присоединенному к камере. Измерительная схема позволяет отмечать прогиб мембраны на 0,001 мм, что соответствует изменению давления на 0,01 мм рт. ст. [c.39]

Основной недостаток этого типа прибора заключается в том, что в области малых АЕ сигналы от ионизации различных уровней накладываются друг на друга, что затрудняет интерпретацию. На описанном выше принципе был построен также прибор со сферическими задерживающими электродами [10]. [c.12]

Изложенных сведений о принципах построения основных электрохимических приборов достаточно, чтобы самостоятельно сделать для лабораторных работ или научных исследований нейоторые простые устройства. Например, на одной микросхеме ОУ серий К 140, К 153 или К 544 легко изготовить повторитель напряжения (см. рис. 1.25), который, по существу, является вольтметром с достаточно высоким входным сопротивлением ( 10 -10 Ом) и может быть использован для измерения разности потенциалов в электрохимических ячейках. При этом, если ко входу + подключен электрод сравнения, а рабочий электрод заземлен, то выходное напряжение / ых равное —Ср.э, можно фиксировать обычным низкоомным вольтметром или с помощью самопишущих потенциометров (КСП-4, Н-306 и т. п.). В последнем случае для согласования выходного напряжения изготовленного вольтметра со входом самописца их следует соединить через масштабирующий (инвертирующий) усилитель (см. рис. 1.23) таким образом, чтобы, например, разности потенциалов 2 В соответствовала полная шкала потенциометра 50 мВ. Из уравнения (1.11) следует, что в этом случае RllR(, 2/0,05 40. Так как параметры работы ОУ ограничены максимальными напряжением и током ( 12 В и 10 мА соответственно), то R(, должно быть порядка 12 В/0,01 А зё 1 кОм или больше. Таким обра.зом, если / 1 кОм, то Rl 40 кОм. Так как усилитель (см. рис, 1.23) является инвертирующим, то на самописец подается сигнал, совпадающий по знаку с ,,, , относительно электрода сравнения. [c.51]

Таблица А содержит значения потенциалов полуволн некоторых неорганических деполяризаторов, расположенных по химическим символам элементов в порядке латинского алфавита. Принцип построения таблицы заимствован из работы А. А. Влчека [ hem. listy, 50, 400 (1956)]. Составленные нм таблицы пока являются наиболее полными. Нами были выбраны только некоторые значения (приблизительно одна шестая часть) из тех, которые приводит Влчек. В таблице приведены потенциалы полуволны всех деполяризаторов, которые разряжаются обратимо на ртутном капельном электроде в случае других деполяризаторов приведены их потенциалы полуволны в наиболее часто применяемых при полярографировании средах.

Не следует забывать, что поверхность технических металлов всегда является многоэлектродной , т. е. что на ней всегда имеются примеси металлов и веществ, разных химических сплавов и структур, что различное физическое (кристаллическое и др.) состояние частиц даже одного и того же металла может привести к возникновению короткозамкнутых элементов. Полярность и значения потенциалов в многоэлектродной системе зависят от соотношения потенциалов отдельных составляющих, их площадей йот их взаимного расположения. Если, например, в системе имеются катоды с высоким и низким более положительным значением потенциала, то введение в систему нового электрода с еще более положительным потенциалом может привести к тому, что слабо положительные катоды станут анодами и начнут растворяться наоборот, при повышении катодной поляризации или выключении из многоэлектродной системы высокоположительного катода протекание катодного процесса будет затруднено при включении в систему сильных, т. е. обладающих высоко отрицательным потенциалом анодов также можно добиться того, что аноды системы с небольшой, более отрицательной поляризацией будут превращены в катоды. На этом построен принцип катодной защиты ( 38, 62) (см. также 63). [c.332]

Одним из возможных принципов построения датчика для измерения концентрации натрия в амальгаме является зависимость Э. Д. С. гальванического элемента от концентрации натрия в ртутном электроде. Примером такого элемента может служить нормальный элемент Вестона. Предпосылками для создания такого прибора явились также работы многих авторов по измерению потенциалов амальгамных электродов. Так, например, Хабер и Зак [155] приводят экспериментальное значение потенциала в зависимости от концентрации натрия в амальгаме в 1 н. растворе NaOH в 95%-НОМ этиловом спирте. Аллманд и Поллак [148] исследовали цепи электродов из амальгамы натрия и каломельного электрода в водных растворах хлористого натрия разных концентраций при температуре 18° С. [c.150]

Принципы построения систем управления и автоматического регулирования. Для работы выпрямителя на тиристорах необходимо их включение в определенные моменты времени. При этом должно соблюдаться о достаточной точностью равенство углов запаздывания (регулирования) плеч выпрямителя, иначе называемое симметрией углов а. Асимметрия углов регулирования приводит к неравномерной загрузке вентилей и фаз обмоток генератора, увеличению пульсаций и появлению их в выпрямленном токе обмоток генератора, увеличению пульсаций и появлению в выпрямленном токе трудно сглаживаемой низкочастотной составляющей, уменьшению к.п.д. выпрямителя, увеличению искажения первичного тока и сужению диапазона регулирования. Асимметрия углов регулирования особенно вредна в выпрямителе трехфазного тока в уравнительным реактором, где она вызывает его подмагничивание. Включение тиристоров постоянным током не обеспечивает необходимой симметрии углов а, приводит к излишнему рассеиванию мощности и нагреву вентиля вблизи управляющего электрода, поэтому его применение не рекомендуется. Также нецелесообразно с точки зрения симметрии углов регулирования включение синусоидальным током. Единственно приемлемым методом включения тиристоров является подача на управляющий электрод импульсов с достаточно крутым передним фронтом. Для выработки таких импульсов служат специальные системы, получившие название систеж зажигания. Ош же называются системами управления, системами включения тиристоров или просто генераторами импульсов. [c.140]

В книге излагаются основные положения теории полярографии постоянного и переменного токов, высокочастотной, импульсной и осцил-лографической. Рассматриваются принципы построения, схемы и конструкции лабораторных полярографов, концентратомеров и анализаторов промышленного назначения, их метрологические характеристики. , пути повышения надежности и области применения. Освещены также вопросы теории и практики использования различных типов электродов и метода инверсионной полярографии. [c.2]

В первой части (8 глав) обсуждаются биологические компоненты и принципы построения на их основе различных биосенсорных систем. Наряду с классическим ферментным электродом описаны также сенсоры на основе органелл, целых микроорганизмов, растительных и животных тканей. Значительный интерес представляют главы, посвященные способам иммобилизации биокомпонентов в сенсорах и перспективным исследованиям, нацеленным на улучшение свойств биокомпонентов (прежде всего ферментов) методами генной и белковой инженерии. [c.7]

Недостатком вертикальных электродегидраторов, приведшим к их вытеснению более современными конструкциями, является низкая производительность, недостаточно высокая температура обес-соливания. Из-за низкой производительности на установках ЭЛОУ приходилось соединять цараллельно 6—12 аппаратов. На мощных электрообессоливающих установках, построенных в 1955—1970 гг., применяются шаровые электродегидраторы вместимостью 600 м с диаметром 10,5 м. Производительность такого дегидратора (рис. 11) равна 300—500 м ч. Принцип его действия тот же, что и вертикального аппарата, но вместо одного стояка с распределительной головкой для ввода сырья и одной пары электродов в шаровом электродегидраторе их по три. [c.116]

Коццукгометрический детектор. Принцип работы его построен на том, что при создании разности потенциалов иот.г, находящиеся в растворе, начинают перемещаться по направлению к противо-по южно заряженным электродам. Проводимость зависи г от числа заряженных частиц в растворе - именно эта зависимость и положена в основу количественной оценки в кон чуктомстрии. Таким [c.216]

Аналитические ячейки (титровальные сосуды) автоматических приборов, построенных на принципе объемного электрометрического титрования, как правило, включают следующие элементы а) сосуд с одним или несколькими патрубками для подачи реактивов, разбавителя и промывной жидкости и сливя продуктов титрования б) устройство для перемешивания раствора при титровании и промывании в) электроды, служащие для определения конца титрования. В кулонометрических титрометрах с внутренней генерацией титрующего вещества, кроме того, имеются генераторные электроды электролизера. В фо-токолориметрических, термохимических и высокочастотных титрометрах электроды внутри аналитической ячейки отсутствуют. [c.112]

Сопротивление раствора можно найти по одной полярограмме с помощью несложного графического построения [37]. Для этого на график в координатах Е1сИ против 11а наносят точку, ордината которой отвечает обратной величине наклона (не логарифмического графика ) волны при Еу.. [т. е. величине (йЕ1сИ) , , а абсцисса равна 1/1(г (где й — диффузионный ток волны). Далее, через эту точку проводят прямую с наклоном для обратимой волны —4ЯТ/пР, а для необратимой —4ЯТ/апР (где — коэффициент переноса), которая отсекает на оси ординат отрезок, равный Я [37]. Если электродный процесс осложнен адсорбционными явлениями, но полулогарифмическая зависимость волны прямолинейна, то в принципе подобным же образом можно найти Я, однако очень трудно найти истинную (не искаженную падением напряжения в растворе) величину наклона волны. Исходя из этого, для определения Я по этому способу следует рекомендовать использовать волну обратимо разряжающегося иона (для которой известна теоретическая величина наклона ЯТ/пР), снимая эту волну точно в тех же условиях, в которых проводится съемка полярограмм изучаемых веществ. Величину сопротивления раствора между электродами можно также оценить по крутизне подъема тока разряда фона [38] и подъему прямолинейного участка максимума 1-го рода (см. стр. 40). [c.337]

Попытки построения количественной теории окислительно-вос-становительных электродных реакций типа I были даны в работах Рендлса [1] и позднее Хаша 2]. В основу работы Хаша был положен расчет по теории абсолютных скоростей реакций. Поскольку реакции разряда Хаш считал всегда протекающими адиабатическим образом (в квантовомеханическом смысле), то, естественно, он не пользовался принципом Франка — Кондона и трансмиссионный коэффициент полагал равным единице. Как показал Хаш, для электрохимической кинетики очень важную роль играет конкретное распределение плотности электронного заряда в активированном состоянии. Этот результат является малообнадеживающим, поскольку в настоящее время не существует методов расчета электронной плотности в таких сложных системах, как активированные ионы, окруженные дипольной гидратной оболочкой. Именно по этой причине в интересных с принципиальной стороны работах Геришера [3], в которых рассматривались гетерогенные реакции типа II, не удалось получить конкретных количественных результатов, допускающих сравнение с опытом. Изучая окислительно-восстановительные реакции, протекающие на металлическом и полупроводниковом электродах, Геришер считал, что энергия активации, связанная с франк-кондоновским барьером, главным образом обусловлена смещением атомов, находящихся в первой координационной сфере иона. Хотя это представление правильно передает физическую картину, оно не привело к количественным результатам. По этой причине следует более подробно остано- [c.22]

Кондуктометрическии детектор. Принцип работы его построен на том, что при создании разности потенциалов ионы, находящиеся в растворе, начинают перемещаться по направлению к электродам. Проводимость зависит от числа заряженных частиц в растворе — именно эта зависимость и положена в основу количественной оценки в кондуктометрии. Таким образом, для получения количественных результатов должна быть постоянной молярная проводимость. При применении детекторов этого типа следует избегать протекания электрохимических реакций на поверхности электродов, поэтому используют источники переменного тока с частотой от 50 до 1000 Гц и напряжением от 5 до 10 В. Измерения проводятся с применением моста сопротивлений Уитстона. [c.194]

Один из основных классов фотоэлектрохимических элементов регенеративного типа построен на использовании фотоанодов -типа из халькогенидов кадмия в растворах, содержащих окислительно-восстановительную систему халькогенид/полихалькогенид, т.е. СёХ Х — Х , где X = 8, 8е, Те, обычно 2. Основное достоинство этих полупроводниковых материалов заключается в возможности приготовления относительно эффективных фотоэлектродов простыми и дешевыми способами. Эти способы в принципе пригодны для получения электродов большой площади со стандартизированными свойствами. [c.140]

Принцип действия фторселективного электрода подобен принципу действия стеклянного электрода его потенциал является функцией активности фторид-ионов в растворе. При использовании подходящего электрода сравнения (например, каломельного электрода) активность фторид-ионов и соответственно их концентрацию можно установить по калибровочному графику, построенному при измерении серии растворов с известной концентрацией фторид-ионов. Этим способом можно определить концентрацию фторид-ионов порядка 10 моль/дм (0,19 мг/дм ). [c.394]