Напряжение ячейки при прохождении тока

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]

Если на электроды электролитической ячейки наложено от внешнего источника тока небольшое напряжение, то наблюдается кратковременное прохождение тока через раствор электролита. [c.203]

По аналогии с тем, что было показано для случая наложения внешнего напряжения на два электрода цепи [разд. 4.1.5, уравнение (4.1.29)], легко увидеть, что при отборе тока даваемое гальванической ячейкой напряжение меньше разницы электродных потенциалов (э.д.с.) на величину падения напряжения / / на внутреннем сопротивлении ячейки. Напряжение, замеренное при прохождении тока, обозначают как клеммовое напряжение Цщ. Следовательно, [c.119]

Для проведения электролиза необходимо также знать, каково значение подключаемого к электролитической ячейке напряжения и. Это напряжение компенсирует ЭДС гальванического элемента Е и при прохождении тока / также покрывает падение напряжения в раство- [c.277]

Рассматриваемый метод позволяет исследовать и другие процессы, обладающие скоростями, в 10 и 10 раз большими, чем скорость процессов, изучаемых компенсационным методом снятия г—ф-кривых. Уже отмечалось, что при прохождении тока переменного направления через электрод фазы между током и напряжением сдвигаю тся, следовательно, полное сопротивление электрохимической ячейки переменному току (импеданс) можно рассматривать как сумму активных и реактивных составляющих. Величина этих составляющих, а также соотношение между ними определяются свойствами исследуемого электрода и процессами, которые с различной скоростью протекают на границе фаз при прохождении тока. Измеряя раздельно омическое Рх и емкостное Сх сопротивления электрода, включенные последовательно, и исследуя их зависимость от различных факторов, можно судить о кинетических параметрах реакций. Достаточно хорошие результаты здесь могут быть получены в случае применения электродов с гладкой поверхностью (ртуть и т. п.), так как в противном случае наблюдается некоторая зависимость двойного слоя [c.318]

При прохождении электрического тока потенциалы электро дов отклоняются от равновесных Поэтому внешнее напряжение должно превышать разность потенциалов не равновесных, а поляризованных электродов, которая называется напряжением разложения электролита Для разложения воды в ячейке с пла типовыми электродами напряжение разложения составляет при мерно 1,7 В Кроме того напряжение внешнего источника тока при электролизе должно включать в себя члены соответствую щие падению напряжения на омических сопротивлениях отдель ных участков цепи [c.327]

При приложении к электродам постоянного напряжения V на границе металл-электролит образуется двойной электрический слой, в пределах которого протекают основные электрохимические процессы. Данный слой рассматривают как плоский конденсатор, обкладками которого являются поверхность электрода и слой ионов, расположенных вблизи поверхности электрода и имеющих противоположный знак заряда. По мере прохождения тока одного направления ионы, соприкасаясь с электродами, разряжаются и выделяются на них в виде атомов. Это приводит к постоянному уменьшению силы тока через раствор, что рассматривается как заряд конденсатора, образованного двойными электрическими слоями. Описанное негативное явление называют поляризацией электродов. Оно приводит к нелинейности вольт-амперной характеристики ячейки (рис. 6.6, б). [c.514]

Положим далее, что при замыкании цепи протекает ток силой 0,10 А, а ячейка имеет сопротивление 5,0 Ом. Для прохождения тока необходимо преодолеть сопротивление ионов двигаться к аноду или катоду. Эта движущая сила (Щ, называемая омическим падением напряжения, вызывает уменьшение гэ < рассчитанного по уравнению Нернста (7 = О), и поэтому при 15 О [c.127]

Истинное соотношение между током и наложенным напряжением для обратимого электрохимического элемента изображено кривой Б на рис. 12-1. Заметим, что ток не меняется линейно в зависимости от наложенного внещнего напряжения. Как видно из рассмотрения кривой Б на верхней половине рис. 12-1, иллюстрирующей поведение системы цинк-медь как электролитической ячейки, для прохождения тока I требуется напряжение около 1,300 В, а не 1,200 В. Почему же наложенное внешнее напряжение должно быть больше напряжения необходимого для преодоления /] -падения потенциала Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны рассмотреть два явления существование градиентов концентрации у анода и катода в процессе электролиза и энергетиче-кий барьер, который нужно преодолеть в процессе переноса электрона на поверхность электрода. [c.406]

Присутствие в электролите даже следов таких вешеств, которые могут участвовать в электродных процессах или взаимодействовать с водородом или же с кислородом, растворенными в электролите, приводит к увеличению остаточного тока. Так, растворенный в электролите кислород может участвовать в катодном процессе с образованием воды или перекиси водорода. Если количество веществ, которые могут реагировать с водородом и кислородом, восстанавливаться на катоде или окисляться на аноде при прохождении тока через электролит, значительно, то остаточный ток достигает заметной величины. В этом случае параллельно с электролизом воды протекают процессы электроокисления или электровосстановления с большим или меньшим выходом по току. Когда напряжение на ячейке достигает величины напряжения разложения, происходит перегиб кривой (см. рис. II-1) и далее ток возрастает почти линейно по мере повышения напряжения. [c.37]

Отношение АТ)1х можно считать специфичным сигналом и, как показывает уравнение (X. 12), величина его пропорциональна разности температур в ячейке и функции от теплопроводностей газа-носителя и веш ества, заключенной в скобки. При > кд сигнал противоположен но знаку тому, который получается при кд > ка. На рис. Х-6 показано применение этого уравнения для смесей гелий-гептан и аргон-гептан с использованием данных, полученных с помош ью термокондуктометрического детектора с платиновой нитью. Значения АТ рассчитаны по известному температурному коэффициенту сопротивления платины и сопротивлению нити, отвечающему замеренным величинам тока и напряжения при прохождении одного газа-носителя через ячейку. Измерялись площади пиков, полученные при различных значениях АТ для постоянного количества к-гентана и постоянной скорости потока при температуре ячейки 140° С. Полученные данные в обоих случаях показывают сильное искривление графиков, обусловленное нелинейным характером изменения теплопроводности, теплоемкости и электрических факторов ячейки с повышением темпера туры нити. Однако, мгновенный наклон таких кривых должен соответствовать рассчитанным значениям величины к 1к, — 1). Экспериментально получены, как показывает рис. Х-6, наклоны = 1 и = 0,021, дающие отношение, равное 47. Экстраполируя значения теплопроводности для Не, Аг и и к-гептана, приведенные в табл. Х-3, до 140° С, получим отношение 8 8 = 40, что вполне соответствует эксперименту. Этот результат является [c.216]

Измерительная схема полярографа Л. 12], в котором для компенсации падения напряжения в растворе применяется дополнительный неполяризующийся электрод, представлена на рис. 1-7. При прохождении тока через ячейку распределение напряжения, снимаемого с реохорда Rn, по отдельным участкам цепи может быть представлено выражением [c.25]

Напряжение ячейки при прохождении тока [c.46]

В электрохимических ячейках часто происходит конвективный перенос компонентов реакции к (или от) поверхности электрода. В этом случае балансное уравнение, характеризующее подвод и убыль компонентов, должно быть записано в общем виде (4.10), Однако это уравнение требует разъяснения. При прохождении тока значения миграционных и диффузионных потоков (значения напряженности поля и градиентов концентраций) для любой плотности тока самопроизвольно устанавливаются таким образом, чтобы выполнялось условие [c.79]

Прохождение тока через ячейку сопровождается поляризацией электродов, которая накладывается на омическое напряжение, Наиболее совершенный метод,. применяемый и в настоящее время, предложен в 1868 г. Ф. Кольраушем. Он использовал электроды из платинированной платины (з резз льтате 5 ве-личения истинной поверхности электродов резко уменьшаются плотность тока и значение поляризации) и переменный ток 500—2000 Гц). который уменьшает влияние концентрационной II други.х видов поляризации (см, разд. 9.4). [c.167]

При прохождении через данную систему электрического тока происходит смещение электродных потенциалов. В результате в процессе электролитического окисления или восстановления электроды не находятся в состоянии равновесия в этих условиях они поляризованы. Пара электродов, помещенная в ячейку, соединенная с внешним источником напряжения, при пропускании тока рассматривается как поляризованная. Вещества, которые способствуют возвращению системы в равновесное состояние, называются деполяризаторами. Так, если электролитическому окислению или восстановлению подвергается соединение, поддающееся окислению или восстановлению, то это соединение стремится возвратить электроды к их равновесному состоянию. [c.11]

Наложенное напряжение на электролитическую ячейку вызывает поляризацию катода и анода, а также расходуется на прохождение тока через раствор [c.408]

Вольтамперометрия — метод анализа и физико-химических исследований, основанный на изучении вольтамперограмм, т. е. кривых зависимости тока электрохимической реакции ячейки, возникающего в результате окислительно-восстановительных процессов на индикаторном электроде, от потенциала его поляризации. Электрохимическая ячейка содержит исследуемый раствор (или расплав), индикаторный и вспомогательный электроды, с помощью которых задают поляризующее напряжение от внешнего источника (рис. 1.1,а). Вспомогательный электрод иногда располагают не в исследуемом растворе, а в растворе, находящемся в электрическом контакте с ним. Как правило, вспомогательный электрод не поляризуется, т. е. его потенциал практически не меняется при прохождении тока через полярографическую ячейку, поскольку его площадь во много раз превосходит площадь индикаторного электрода. [c.9]

Наложенное на электролитическую ячейку напряжение вызывает поляризацию анода и катода и расходуется на прохождение тока через раствор [c.86]

При прохождении тока через ячейку на общий потенциал ячейки могут влиять омическое падение напряжения, концентрационная поляризация и кинетическая поляризация. Эти явления рассматриваются в данной главе. [c.5]

Для прохождения тока через гальванический элемент или электролитическую ячейку требуется движущая сила или потенциал, чтобы преодолеть сопротивление ионов их движению к катоду или аноду. Как и для металлических проводников, эта сила подчиняется закону Ома и равна произведению силы тока (в амперах) на сопротивление ячейки (в омах). Ее обычно называют омическим падением напряжения 1Д. [c.5]

Наложенное на электролитическую ячейку напряжение Е вызывает поляризацию анода и катода, а также расходуется ка прохождение тока [c.14]

В деполяризационных газоанализаторах в ячейку, состоящую из двух электродов, находящихся под некоторым напряжением и погруженных в электролит, подают анализируемый газ, содержащий кислород. Действие прибора основано на том, что кислород, диффундируя к катоду, связывает выделяющийся на нем водород, препятствующий прохождению тока, и тем самым деполяризует элемент. Чем больше кислорода в смеси, тем больший ток проходит между электродами. [c.355]

Необходимо отметить, что сила тока в цепи изменялась бы соответственно изменению напряжения на электродах (линейно или логарифмически) только в том случае, если бы электроды не поляризовались, т. е. если бы при прохождении тока через ячейку потенциал электродов не изменялся. При поляризации же электродов в результате возникшего переходного сопротивления на границе электрод — раствор сила тока в цепи электролитической ячейки отклоняется от линейного хода. Для того чтобы поляризация электродов не нарушала нормального хода изменения силы тока, пропускаемого через электролитическую ячейку, к ней последовательно подключается большое омическое сопротивление (около 5-10 ом), чтобы изменение переходного сопротивления электродов было мало по сравнению с общим сопротивлением в цепи ячейки. Поэтому поверхность исследуемого электрода должна быть достаточно малой (порядка 10" см ), чтобы можно было достичь необходимой плотности тока. [c.43]

При прохождении тока на сопротивлении и ячейке происходит падение напряжения. Это напряжение после выпрямления германиевыми диодами и сглаживания пульсаций конденсаторами Су и Сг подают на сетки двойного триода 6Н8. При этом напряжение, подаваемое на сетку одного из триодов, можно плавно менять с помощью проволочного потенциометра имеющего 10 витков провода (10 оборотов движка на всю шкалу). [c.241]

Капельный ртутный электрод (рис. XXIV, 4) представляет собой стеклянный капилляр О, через который под давлением ртутного столба медленно вытекает ртуть. Образующиеся на конце капилляра ртутные капли через равные промежутки времени (обычно в пределах 0,2-ь6 се/с) отрываются от капилляра и падают на дно сосуда А. Каждая ртутная капля до момента ее отрыва служит электродом. При помощи аккумулятора Р и потенциометра V к электродам С п Е полярографической ячейки прикладывают определенное напряжение и чувствительным гальванометром измеряют силу тока, "который протекает при этом через систему. При прохождении тока через ячейку в общем случае изменяются потенциалы обоих электродов кроме того, часть приложенного напряжения падает в растворе [c.642]

В процессе электролиза при каждом новом повышении внешнего напряжения на ячейке величина обратной э. д. с., возникающей в итоге работы кислородно-водородного элемента, также будет возрастать, препятствуя электролизу. Действительно с ростом плотности тока количество насыщающих электроды газов увеличивается, но они не могут собраться в пузырек (ргаз < < 1 атм) и удалиться в атмосферу, а растворимость их в электролите ограничена. Если бы давление газов на электродах оставалось неизменным, то обратная э. д. с. образовавшегося газового элемента полностью воспрепятствовала бы прохождению тока извне. Однако вследствие частичного удаления газов с поверхности электродов из-за диффузии и растворения их в электролите через ячейку проходит весьма небольшой, остаточный ток, достаточный для того, чтобы выделенное им количество Нг-и Ог компенсировало потери газов. Только в случае, когда давление образующихся на электродах газов сравняется с атмосферным, дальнейший рост величины и станет невозможным, так как продукты электродных реакций — газы будут выделяться в атмосферу. Хотя обратная э. д. с. кислородно-водородного элемента достигает при этом предельной величины, работа газового элемента уже не может препятствовать протеканию электро. 1Иза вследствие достижения величины напряже- [c.238]

ЭДС и напряжение. Разность потенциалов между электродами получила название напряжение элемента (или ячейки) , а в случае разомкнутой цепи это напряжение называют напряжением разомкнутой цепи ц. Если на электродах уста навливается равновесие и электродные потенциалы являютсу равновесными потенциалами, то 1/р ц- р. Однако во многцз случаях равновесие на электродах не устанавливается, Эт( обусловлено замедленностью основных электродных реакций I наличием побочных процессов. Потенциал, устанавливающийс в этих случаях в электродах, не является равновесным, еГ( называют по-разному стационарйым, смешанным, статические В этом случае Ц, ц= р. При прохождении тока через электро, или ячейку их напряжение отличается от ЭДС [c.22]

Таким образом, электролиз расплава теоретически возможен, если к электродам приложено напряжение, лишь на бес- / конечно малую величину превышающее напряжение разложения соли. Однако в этом случае ток, протекающий через ячейку, также бесконечно мал, а время электролиза бесконечно велико. Для повышения скорости электролиза подается напряжение, заметно превышающее напряжение разложения. Ток при этом имеет какую-то конечную величину. При прохождении тока через электрохимическую систему происходит сдвиг потенциалов электродов от их равновесного значения катода — в сторону более отрицательных значений, анода — в сторону более положительных значений — электрохимическая поляризация. По современным представлениям, поляризация — следствие замед-ленности рдяного или нескольких процессов, происходящих на электроде при прохождении тока. Различают концентрацион-ную, собственно электрохимическую и химичес1<ро потгщУйза-цию. Часть общего сдвига потенциала электрода, обусломен-ную электрохимической поляризацией, часто называют перенапряжением. [c.263]

Определения IT E являются более общими по сравнению с определениями ГОРАС в том отношении, что они допускают как неравновесные условия, существующие во время протекания тока, так и состояние электрохимичес(сого равновесия, при котором тока нет. При прохождении тока через ячейку напряжение ячейки изменяется, одна-ко i o6p остаются постоянными по величине и знаку. В настоящей главе мы будем иметь дело в основном с электродами в равновесном состоянии и практически не будем пользоваться номенклатурой напряжений. [c.15]

Термин поляризация используется также для обозначения отклонения э.д. с. элемента или электролитической ячейки от ее равновесного значения. Термины э. д. с. и напряжение мы будем употреблять в применении к гальванической цепи, для характеристики же отдельного электрода мы используем термин потенциал. Соответственно термин перенапряжение будет обозначать дополнительное напряжение сверх э. д. с. равновесной цепи, необходимое для прохождения тока конечной величины, и термин сверхпотеициал будет исиользоваи для величины отклонения потенциала отдельного электрода от его равновесного значения. При экспериментальном оиределении обеих этих величин обычно следует прежде всего вычесть омическое падение напряжения iR, как это будет показано ниже. [c.331]

При прохождении тока через электролитическую ячейку наблюдается падение напряжения, связанное с преодолением сопрогивле-ния электролита и диафрагмы, отделяющей анодное пространство ячейки от катодного. Падение напряжения, обусловленное преодолением сопротивления электролита, зависит от плотности и длины пути тока в электролите, от его удельного сопротивления. Если электроды плоские и расположены параллельно друг другу, то при одинаковых размерах анода и катода можно принять, что плотность тока одинакова по всему сечению ячейки. При этом потеря напряжения на преодоление сопротивления электролита может быть определена из выражения [c.46]

Опубликованы результаты инженерной разработки конструкции биполярного электролизера для процесса под давлением с электродами из пористого никеля. Схема ячейки такого электролизера приведена на рис. 1У-46. Его особенностью является очень высокая плотность тока (до 1/200а/ж2). За счет применения пористых никелевых анодов и катодов, непосредственно прилегающих к тонкой (около 0,8 мм) пористой диафрагме, предполагается обеспечить отвод газов на обратную сторону электродов и вывод газовых пузырьков из зоны прохождения тока. По мнению авторов , это должно обеспечить небольшое напряжение на ячейке, несмотря на высокую плотность тока. На рис. 1У-47 приведена предполагае- [c.186]

Возможны два направления прохождения тока через гальваническую ячейку — естественное и вынужденное. Если замкнуть ячейку с помощью электронных проводников, то ток по внещ-нему участку цепи потечет от положительного электрода ячейки к отрицательному, а внутри ячейки от отрицательного к положительному (рис. 2.5, а). В этом случае ток возникает из-за собственного напряжения ячейки, т. е. она будет действовать как химический источник тока. Если же во внешней [c.41]

Характер изменения напряжения гальванической ячейки при прохождении тока зависит от направления тока. Если ячейка работает как химический источник тока, положительный электрод является катодом, отрицательный--анодом. Из-за поляризации потенциал первого сдвигается в отринате.чьную сторону, второго—в положительную, т. е. потенциалы сближаются и напряжение уменьшается (рис. 2.6, а). Кроме того, в ячейке (главным образом в электролите) возникает о.мическое падение напряжения (ром потенциал электро.чита будет бо.чее отрицательным у катода, куда мигрируют катионы. Это приводит к допо -ните.тьному снижению напряжения. Га- [c.46]

Прохождение тока через любую ячейку сопряжено с лоляризацией на обоих электродах и омическим падением потенциала. Общее напряжение на клеммах ячейки, при прохождении через нее тока, равняется [c.142]

Напряжение на клеммах (разрядное напряжение) — разность потенциалов между полюсами в процессе прохождения тока, когда полюса соединены между собой через сопротивление (проволока, машина, электролитическая ячейка и т. д.). Напряжение на клеммах меньше, чемэ. д. с., причем различие между ними тем меньше, чем меньше внутреннее сопротивление элемента по сравнению с внешним и чем меньше поляризованы электроды (гл. П1, 4). [c.201]

Общая картина изменения потенциала железного, кобальтового или никелевого анода при увеличении плотности тока показана на рис. 119 участок изображает изменение потенциала анода с плотностью тока в то время когда электрод активен и растворяется количественно. В точке В электрод пассивируется, и потенциал быстро возрастает вплоть до точки С, причем в это же самое время ток уменьшается, так как теперь для прохождения тока через ячейку требуется увеличенное напряжение если продолжают увеличивать ток, то потенциал растет в положительном направлении до тех пор, пока в точке D не начнет итти с заметной скоростью новый процесс, обычно выделение кислорода выше этой точки, как видно из кривой, прохождение значительного тока сопровождается сравнительно небольшим увеличением поляризации. В области участка СЕ анод почти полностью перестает растворяться. Если, начиная от точки Е, уменьшать ток, то в точке С активное состояние электрода пе восстанавливается необходимо уменьшить ток до значительно более низкого значения, например до G, прежде чем потенциал изменится до значения, соответствующего точке И, и возобновится количественное растворение анода. Если прервать ток в то время, когда анод находится в пассивном состоянии, то при стоянии он медленно активируется. Пассивный металл быстро активируется, если его делают катодом. Металл можно активировать или применяя его в качестве катода электролитической цепи, или прикасаясь к нему менее благородным металлом, или, наконец царапая под раствором его поверхность. Активный металл, обнажившийся в месте царапины, и металл, оставшийся пассивным, образуют короткозамкнутый гальванический элемент, в котором пассивный металл играет роль катода. [c.650]

Эксперименты Фурнье [28] показали, что при наложении на ячейку переменного напряжения и регистрации зависимости постоянной составляющей тока ячейки от напряжения волна обратимой электрохимической реакции раздваивается, оставаясь симметричной относительно точки с абсциссой 1/2, а волна необратимого восстановления сдвигается в сторону отрицательных потенциалов. Это говорило о детектирующих (выпрямляющих) свойствах ячейки. Одновременно было обнаружено t29], что при прохождении через ячейку переменного тока на границе электрод — раствор наблюдается изменение равновесного Потенциала на величину так называемого фарадеевского выпрямления, определяемую при выполнении условия г,г<С 7 / уравнением [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология