ДСК-электроды для водорода

Гальванический элемент состоит из стандартного водородного электрода и водородного электрода, погруженного в раствор с pH =12. На каком электроде водород будет окисляться при работе элемента, а на каком — восстанавливаться Рассчитать э. С, элемента. [c.183]

Поэтому для производства графита высокой кондиции не может применяться кокс, содержащий больше 1,5% серы. При использовании электродов в процессах, протекающих при температуре не выше 1200° С, например нри электролизе алюминия, не предъявляется высоких требований к содержанию серы в графитовом электроде. Водород, содержащийся в коксе в количестве 2—3%, практически полностью удаляется (содержание 0,1%) нри прокаливании при температуре 1350° С. Если искусственный графит, полученный из нефтяного кокса, используется в виде стального электрода, то большая часть остаточных загрязнений не оказывает существенного влияния. Исключение составляет ванадий, который, играя роль катализатора окисления, способствует значительному ускорению сгорания электродов бор же, наоборот, ингибирует реакцию окисления. [c.256]

Разряд ионов водорода на зеркальной поверхности ртути требует значительно большего напряжения, чем разряд на платине. Так, на платиновых электродах водород выделяется (из раствора кислоты) при напряжении 1,7 в, а на ртутном катоде это напряжение возрастает до 2,5 в и больше. Таким образом, перенапряжение водорода при + выделении его на ртути очень велико. В связи с этим [c.202]

Таким образом, при насыщении водородного электрода водородом под давлением в 101,325 кПа потенциал его зависит только от концентрации (активности) водородных ионов в растворе. В связи с этим водородный электрод может применяться на практике не только как электрод сравнения, но и как индикаторный электрод, потенциал которого находится в прямой зависимости от присутствия Н+ Ионов в растворе. [c.237]

Потенциометрический метод определения pH позволяет находить pH мутных и окращенных сред. При использовании водородного электрода в качестве индикаторного можно определять pH растворов в щироком интервале (от pH 1 до pH 14). Недостатком является необходимость длительного насыщения электрода водородом для достижения равновесия. Его нельзя применять в присутствии поверхностно-активных веществ и некоторых солей. [c.246]

Таким образом, для платинового электрода получено два уравнения Липпмана. Это объясняется тем, что в соответствии с уравнением Нернста потенциал платинового электрода можно менять двумя способами варьируя давление водорода при постоянном pH или pH при постоянном давлении водорода. В первом случае при изменении потенциала изменяется количество адсорбированных на электроде водорода и кислорода, которые так же, как и заряд двойного слоя, влияют на величину поверхностной работы. Во втором случае запол-мение поверхности адсорбированным водородом остается в первом приближении постоянным, но с изменением потенциала изменяется природа и количество адсорбированных ионов. Поэтому изменение величины а происходит, главным образом, за счет изменения строения двойного слоя. Так как адсорбция водорода и кислорода на платине велика, то можно ожидать, что в первом случае изменения а будут гораздо больше, чем во втором. [c.79]

После платинирования электроды тщательно промывают проточной дистиллированной водой и проводят катодное восстановление. Для этого наливают в сосуд 5%-ный раствор серной кислоты и пропускают от аккумулятора ток 4 В 5—6 мин. Выделенный на отрицательном электроде водород, соединяясь с адсорбированным на платине хлором, образует хлористый водород, легко вымывающийся из платиновой черни водой. Переключив полюса, операцию повторяют. Тщательно отмытые от серной кислоты сосуд и электроды трижды споласкивают бидистиллятом и сушат при температуре не ниже 110° С 2 ч. [c.102]

Из-за технических трудностей (платиновый электрод, водород) измерение стандартных электродных потенциалов металлов в учебной лаборатории неосуществимо. Но при наличии рН-метров (см. 17) очень просто и довольно точно определяется ЭДС гальванических элементов, составленных из двух металлических электродов, погруженных в растворы их солей. [c.331]

Стеклянный электрод прост в обращении и имеет ряд других преимуществ, поскольку нет необходимости вводить в раствор посторонние вещества (как, например, в случае водородного электрода — водород в хингидронном — хингидрон). Стеклянный электрод не отравляется поверхностно-активными веществами, на него не влияют окислители и восстановители, а его потенциал устанавливается почти мгновенно. [c.127]

Если требуется измерить электродный потенциал отдельного полуэлемента, его соединяют с нормальным водородным электродом (рис. 22), электродный потенциал которого условно принят равным нулю. Нормальный водородный электрод состоит из сосуда I, наполненного 2 н. раствором серной кислоты, и пластинки из платины 2, на которую нанесен тонкий шероховатый слой платины. Электрод при помощи платиновой проволоки соединен со ртутью, налитой в стеклянную трубку 3 в ртуть опускают конец внешнего провода. При открытом кране 4 через трубку 5 пропускают под давлением 760 мм рт. ст. ровную струю тщательно очищенного водорода, который омывает поверхность электрода. Водород выходит в верхней части сосуда через гидравлический затвор 6. Сифон 7 снабжен краном 8, который открывают перед введением водородного электрода в гальваническую цепь. [c.66]

При выделении на электродах водорода и кислорода катодным деполяризатором должен быть окислитель, а анодным — восстановитель. [c.319]

Для разряда ионов водорода на зеркальной поверхности ртути требуется значительно большее напряжение, чем для разряда на платине. Так, на платиновых электродах водород выделяется (из растворов кислоты) при напряжении 1,7 В, а на ртутном катоде это напряжение возрастает до 2,5 В и больше. В связи с этим на ртутном катоде легко осаждаются электроотрицательные металлы (цинк, кадмий, висмут и др.). Это осаждение происходит без выделения водорода, которое в случае твердых электродов приводит к получению губчатых осадков и затрудняет выделение этих металлов. [c.233]

Принцип работы пламенно-ионизационного детектора, описанного впервые Мак-Уильямом и Дьюаром (1958), основан на обнаружении ионов, возникающих вследствие термической ионизации при сгорании органических -молекул вымываемых из олонки. Водородное пламя помещают в электрическом поле, так что образующиеся ионы достигают электродов. Водород выходит из сопла на конце колонки вместе с газом-носителем. Сопло и электроды находятся в закрытом корпусе, в который подается также воздух, необходимый для сгорания водорода. Величина ионизационного тока в момент времени t выражается как [c.128]

Герметизация. Необходимость в герметичных конструкциях ХИТ обусловлена необходимостью сохранения их работоспособности в любом положении. Для первичных ХИТ герметизация осложняется газовыделением при саморазряде (в основном, выделением водорода на отрицательном электроде). Для аккумуляторов дополнительные осложнения вносит выделение на электродах водорода и кислорода при заряде. [c.59]

При поляризации внешним током картина изменяется. Вследствие малого перенапряжения при разряде и ионизации-цинка и высокого перенапряжения водорода на цинке наклоны кривых поляризации цинка и водорода будут различны (для водорода 0 = 6 = 0,12 В). Поэтому кривая катодной поляризации водорода при определенной плотности тока пересечет анодную кривую цинка. До достижения значения равновесного потенциала цинка в данных условиях на катоде выделяется только водород, а цинк растворяется. При катодной поляризации электрода водород образуется уже за счет двух процессов самопроизвольного растворения цинка (процесс 2Н++2е — -Иг является сопряженным с процессом 2п—>-2п ++2е) и внешнего катодного тока. [c.383]

Так как при отсутствии заметной концентрационной поляризации основное торможение процесса происходит благодаря протеканию самой реакции разряжения водорода, то принято при выделении на электроде водорода определять его поляризуемость величиной перенапряжения [c.10]

Вследствие пористой структуры электрода и большого содержания в нем водорода при определении величины катодного коэффициента разделения 0/Н = 5 на никелевых ДСК-электродах можно совершить ошибку. Так, при проверке результата первого ориентировочного измерения, давшего значение 5=10, оказалось, что в зависимости от предварительной обработки (электрода) могут получаться различные значения 5. Если электрод долгое время хранился в щелочи, то при измерении получается слишком малый коэффициент разделения, ибо сначала отдается накопленный в электроде водород. Он содержит такое количество дейтерия, которое соответствует термодинамическому равновесию, с коэффициентом разделения 5 = 3. Слишком малые коэффициенты разделения получаются и в том случае, когда выделение водорода происходит вблизи обратимого потенциала с плотностью тока порядка величины плотности тока обмена г о. В этом случае заметную роль играет обратная реакция анодного растворения водорода и практически получается термодинамически равновесное значение коэффициента разделения 5 = 3. Таким образом, можно ожидать, что коэффициент разделения зависит от перенапряжения, представляющего собой отклонение от обратимого потенциала. [c.284]

Фиг. 97. Электрохимический элемент для обогащения тяжелой воды с двумя водородными электродами. Водород, богатый дейтерием, подводится к аноду /, где он полностью растворяется на катоде 2 выделяется эквивалентное количество водорода, бедного дейтерием. Такая схема позволяет исключить высокие энергопотери кислородных электродов.

Выбор материала электрода определяется в первую очередь тем, какой электродной реакцией предполагается воспользоваться для титрования. Ртутный капельный электрод применяется в тех случаях, когда нужно восстановить ион какого-либо электроотрицательного металла, например кадмия, цинка, свинца и т. д., или восстановить органические соединения. На ртути, как известно, перенапряжение для выделения водорода достигает при средних плотностях тока 1,1 в, тогда как на платине оно близко к нулю. Это означает, что в то время как на платиновом электроде водород будет выделяться при значениях так называемого обратимого потенциала, т. е. около О в в кислых растворах, около—0,4 а в нейтральных и около —0,8 в в сильнощелочных, на ртутном электроде выделение водорода будет происходить при потенциале около — 1,1 в в кислых растворах, —, 5 в в нейтральных и —1,9 в в щелочных. Благодаря этому на ртутном капельном электроде можно восстанавливать очень многие электроотрицательные ионы (а также многие органические соединения) без помех со стороны водорода, ионы которого неизбежно присутствуют в любом водном растворе. [c.42]

Рис. 8.. Восстановление ионизирующей способности медных электродов водородо-кислородной смесью

Более четкие показания дает металлический электрод, если растворить металл в ртути—амальгамный электрод. Водород на амальгаме выделяется с большим перенапряжением, а равновесие с таким электродом устанавливается быстрее, чем с металлическим электродом. [c.105]

Как видно из этой ( юрмулы, зависимость потенциала хингидрон-ного электрода от концентрации ионов водорода такая же, как и для водородного электрода. Хингидронный электрод применяется очень широко, так как не требует таких дополнительных операций, как насыщение поверхности платинового электрода водородом, как это имеет место при применении водородного электрода (см. Приложения, табл. 4 и 5). [c.183]

По механизму вторичного ингибирования, очевидно, действует и тиокарбамид как уже указывалось (см. стр. 125), тиокарбамид и его производные под влиянием выделяющегося на электроде водорода восстанавливаются или окисляются кислородом воздуха с образованием сероводорода, аммиака, ионов серы и органических катионов. Защита в значительной степени обусловлена продуктами превращения тиокарбамида и его производных, в частности, сульфид-ионами, которые облегчают защиту по механизму, рассмотренному выше. Допускают, что в процессе ингибирования принимают участие и невосстановленные молекулы тиокарбамида, которые адсорбируются благодаря образованию электронной связи между атомом серы и атомами железа или никеля. Адсорбция тиокарбамида и его производных возможна также через азот аминогруппы, имеющий пару электронов. Таким образом, эффективность этих ингибиторов коррозии обусловлена наличием двух адсорбционно-активных центров и адсорбцией продуктов их разложения. [c.156]

Материал электрода Водород Кислород Материал электрода Водород Кислород [c.42]

Однако водородный электрод является громоздким и он менее удобен в работе, чем стеклянный электрод, так как очень легко отравляется соединениями, содержащими серу, ртуть или мышьяк. Кроме того, он может восстанавливать исследуемое вещество. Водородный электрод чаще всего применяется для потенциометрического титрования веществ, величина рКа которых превышает 11, т. е. в области, где стеклянный электрод является менее точным. Водородный электрод нельзя применять в присутствии веществ, способных окисляться или восстанавливаться, так как в этом случае он будет регистрировать значение окислительно-восстановительного потенциала. Прибор собирают так, как показано на рис. 2.1, но вместо стеклянного электрода используют водородный и вместо тока азота пропускают водород на конец водородного электрода. (В другом типе электрода водород поступает в стеклянную трубку, в которой находится платиновая проволока). Необходимо, чтобы пробка сосуда для титрования была плотно подогнана и имела дополнительное отверстие для трубки, которая служит для отвода водорода из помещения, через промежуточную склянку. [c.46]

В качестве стандартного электрода, по отношению к которому калибруется ряд напряжений, применяют водородный электрод, в этом электроде водород при давлении 1 атм подводится к платиновому электроду, погруженному в кислый раствор (рис. 99). Подобные электроды мон но изготовить и для некоторых других неметаллических элементов (они также включены в табл. 17). [c.211]

В нач. 20 в. предполагалось создать Т. э. для прямого превращения энергии прир. видов топлива-прир. газа, нефтепродуктов или оксида углерода, получаемого газификацией углей (отсюда назв.),-в электрическую как альтернативу тепловым машинам, кпд к-рых ограничен вторым началом термодинамики. Задача оказалась трудной из-за инертности этих топлив к электрохим. р-циям. В 60-х гг. 20 в. были разработаны водородно-кислородные Т. э. с использованием щелочного р-ра электролита (обычно 30-40%-ный водный р-р КОН) и в качестве топлива-водорода высокой степени чистоты. Эти Т. э. (рабочая т-ра от 20 до 100 °С, в отдельных вариантах до 160 °С) предназначены для космич. кораблей, автономных устройств связи и т.д. В них используются т. наз. газо диффузионные электроды-пористые никелевые или угольные электроды с нанесеннььми катализаторами (дисперсные Р1, №, Ag и т.д.), к-рые, с одной стороны, контактируют с электролитом, с другой - с реагирующим газом. На отрицат. электроде водород электрохимически окисляется (Нз 4- 20Н -> 2Н20 + 2е ), на положительном-восстанавливается кислород (1/2О2 + 4-НдО-Н 2е - 20Н ). Образующаяся вода поступает в электролит (что требует рециркуляции электролита и удаления воды с помощью внеш. устройств) либо испаряется с пов-сти электродов (при рабочих т-рах выше 60 С). Эдс кислородно-водородной цепи при давлении газов 0,1 МПа (1 атм) и 25 °С равна 1,229 В, а при 100 °С равна 1,162 В напряжение разомкнутой цепи около 1,1 В номинальная плотн. тока 500-2000 А/м (катализатор-скелетный №), 4-8 кА/м (Р1). Срок службы водородно-кислородных элементов до 10 тыс. часов. [c.610]

На электродах водород-кислородпого гальванического элемента протекают реакции окисления водорода и восстановления кислорода [c.61]

Строение двойного электрического слоя оказьшает влияние на скорость электрохимических процессов, протекающих на электроде. Поэтому основной целью изучения двойного слоя является получение информации, которую можно использовать для рассмотрения этих процессов. Однако изучение двойного электрического слоя в условиях протекания электрохимических реакций, то есть на неиоляризуемых электродах, во многих случаях оказывается весьма затруднительным. В связи с этим на практике в большинстве случаев используют электроды, близкие к идеально поляризуемым электродам из ртути, платины, золота, помещенные в специально подобранные и подвергнутые специальной очистке (от растворенных газов и других примесей) растворы. Область значений потенциалов, в которых проводят исследования, выбирается с таким расчетом, чтобы на электродах не начали протекать электрохимические реакции, например в водных растворах - выделение на электроде водорода или кислорода. [c.72]

При заряде кадмиевых электродов водород на них начинает выделяться только к концу заряда, а на оксидно-никелевых электродах выделение кислорода происходит в течение всего заряда. Если взять кадмиевую активную массу в избытке по отношению к оксидно-никелевым и герметизацию аккумулятора произвести в разряженном состоянии, то при заряде, когда оксидно-никелевый электрод будет уже заряжен полностью и на нем будет выделяться кислород, отрицательный электрод еще будет недозаряжен и выделение водорода происходить не будет. При продолжении заряда кислород с положительного электрода будет проникать к отрицательному электроду и восстанавливаться там, образуя воду. Поскольку ток на кадмиевом электроде начнет расходоваться на восстановление кислорода, дальнейший заряд электрода происходить не будет. Таким образом, накопления газов при заряде акумулято-ра происходить не будет и давление в нем возрастет только в такой степени, которая необходима для обеспечения перехода газа с положительного электрода на отрицательный и восстановления там. При возрастании давления кислорода в аккумуляторе восстановление его на кадмии ускоряется. Плотность тока заряда должна быть взята не слишком большой, чтобы весь выделяющийся кислород успевал восстановиться на отрицательном электроде. Для обеспечения прохода кислорода с положительного электрода на отрицательный в аккумулятор заливают ограниченное количество электролита так, чтобы он весь находился в порах пластин и сепараторов, причем часть пор остается открытой для прохода газа. При увеличении количества электролита давление в аккумуляторе возрастает. [c.391]

Предыдущие главы были посвящены исключительно электрохимическим реакциям водорода на никелевых ДСК-электродах. Водород как топливо обладает двумя единственными в своем роде ггреимуществамрг — высокой химической активностью и способностью в идеальном случае в качестве продукта окисления давать только воду, появление которой не приводит к расходу электролита. Существует ряд других га-зообразных топлив, которые экономически еще более важны. Однако их холодное горение требует разрешения новых проблем. Это особенно относится к метану (СН4) и окиси углерода (СО). [c.289]

Н. А. Измай.лов и В. П. Пивненко [74] обнаружили два линейных участка на кривой зависимости э. д. с. от pH, первый из которых охватывает интервал pH 2,5—9,0, а второй pH 10—13. Излом кривой происходит в области pH 8,5—10. Такой ход кривой был объяснен Турки и Эль Ваккадом [76], которые изучили растворимость и амфотерные свойства очень чистых препаратов сурьмы и ее окиси. Они установили, что окись сурьмы имеет изоэлектриче-скую точку при pH 8,6. Ниже этой точки окись сурьмы ведет себя как ортооснование, а выше — как метакислота. В условиях полного отсутствия воздуха кривая зависимости потенциала сурьмяного электрода от pH состоит из четырех параллельных участков, разделенных слабовыраженными изгибами при pH 2,5 и 8. Таким образом, кривая потенциал — pH вначале представляет собой кривую титрования трехкислотного основания, а затем одноосновной кислоты. Эти авторы считают, что обработка электродов водородом при высокой температуре удаляет адсорбированный кислород, который маскирует амфотерные свойства водной окиси и приводит к приближенной линейности кривой указанной зависимости. Это позволяет предположить, что сурьмяный электрод следует рассматривать как металл — окись металла — кислородный электрод. [c.228]

Расчет адсорбционной способности Pt—Т1-электродов по отношению к водороду в щелочном растворе не является строго количественным, однако количество адсорбированного на электродах водорода я его энергетические характеристики при изменении процентного содержания Т1 в сплавах изменяются в той же последовательности, что и в случае 0,1 ЛГ Н2804. [c.197]