Электрохимические ячейки и исследуемые электроды

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]

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]

Не потеряли своего значения и электрохимические методы измерения адсорбции. Хемосорбированный на металле кислород, равно как и возникающие при окислении слои оксидов, могут быть электрохимически восстановлены в электролитах при соответствующих потенциалах электродов [39]. Процесс восстановления кислородсодержащих поверхностных соединений металла осуществляется при пропускании тока определенной плотности через электрохимическую ячейку, в которой исследуемый образец является катодом. При фиксируемой плотности тока исследуется изменение потенциала электрода во времени, причем потенциал отсчитывается по отношению к потенциалу одного из стандартных [c.32]

Экспериментальная частотная характеристика ЭУР исследовалась на физической модели со сборным электродом [19]. Модель представляла собой цилиндрическую электрохимическую ячейку (ЭЯ), изготовленную из оргстекла, в дно которой был установлен сборный электрод из 15 платиновых пластинок с выводами. Сборный электрод был пришлифован к дну ЭЯ. Управляющий электрод находился в крышке ЭЯ , сменные крышки позволяли изменять расстояние между сборным в [c.60]

Описанное устройство позволяет проводить измерение внутреннего сопротивления, предельных токов, скорости электрохимической реакции (ток обмена), исследовать механизм переноса ртути и электрический шум, зависимость электрических характеристик РК от состава электролита, положения прибора в пространстве, температуры и др. Подобная ЭЯ используется также при изучении фазовых переходов в РК с целью определения нижнего допустимого предела интервала рабочих температур при разработке низкотемпературных электролитов [42]. Для снятия кривой охлаждения или нагрева с помощью источника энергии (холода) устанавливается заданная скорость охлаждения (или нагрева) ЭЯ- Одновременно на нее подается стабилизированный переменный токи на двухкоординатном самописце регистрируется зависимость напряжения на РК от температуры среды. Характерная кривая охлаждения для комплексного электролита ртути приведена на рис. 3.34, из которого видно, что при понижении температуры среды напряжение на ячейке повышается. Это связано с уменьшением удельной электрической проводимости электролита. При температуре выпадения первых кристаллов г 1 наклон кривой изменяется по причине снижения концентрации электролита и блокировки поверхности электродов выпадающими кристаллами. При температуре полного замерзания электролита электрическая цепь разрывается, в результате чего напряжение на ЭЯ резко возрастает (вертикальный отрезок кривой). [c.115]

Пейн [441 ] и О Брайен и Сато [420] исследовали импедансные характеристики электродных систем методом временной рефлекто-метрии. На электрохимическую ячейку с помощью трансмиссионной линии подавали прямоугольный сигнал от генератора импульсов с очень большим быстродействием (около 1 не или менее). Падающая и отраженная от электрохимической ячейки волны подавались затем на импульсный осциллограф с помощью зонда и Т-образного пробника, подключенных к трансмиссионной линии (рис. 23). По амплитуде и форме импульса, отраженного от конца трансмиссионной ячейки, можно найти импеданс ячейки при эквивалентах частоты до 10 Гц. При должным образом отрегулированной ячейке импеданс рабочего электрода удается измерить в течение нескольких наносекунд после его отклонения от равновесия. Кроме того, если ячейка включена в систему емкостным образом, микроволновая техника позволяет обходиться без присоединения к ячейке проводников. [c.251]

В связи с этим в настоящей работе было исследовано анодное поведение кобальта в растворах ацетатов потенциостатическим методом с помощью потенциостата марки ЦЛА-П5611. Опыты проводились в обычной электрохимической ячейке с пористой стеклянной диафрагмой, разделяющей анодное и катодное пространство, в атмосфере гелия Барботаж гелием обеспечивал перемешивание раствора и удаление из раствора кислорода. Исследуемый электрод был изготовлен из кобальта (99,99). Электроды с рабочей поверхностью 0,5—1 см полировались и припаивались к медному токо-подводу. Неработающие поверхности электродов тщательно покрывались перхлорвиниловым лаком и высушивались на воздухе в течение /нескольких часов. Электродом сравнения служил каломельный электрод. Исследования проводились в ацетатных растворах в интервале pH = 2 -ч- 12,7. Ацетатные растворы приготовлялись из ацетата натрия, уксусной кислоты и едкого натра марки ч путем растворения их в дистиллированной воде в такой пропорции, чтобы [СН3СОО" ] = 1 моль л. Измерение pH исследуемых растворов производилось на ламповом рН-метре марки ЛПУ-01. Воздушно-окисленный кобальтовый электрод погружался в исследуемый раствор и в течение некоторого времени выдерживался без тока. Снятие поляризационной кривой начиналось от потенциала, при котором сила тока равнялась нулю. В щелочных растворах кобальтовый электрод перед началом снятия поляризационной кривой катодно активировался в течение 1 ч при потенциале 1,25 в. Потенциал изменялся со скоростью 1 е/ч- [c.28]

В то же время межфазные электронные переходы под действием света на границе металл — раствор электролита стали систематически изучать лишь сравнительно недавно, хотя история исследования так называемых фотовольтаических явлений насчитывает уже более 130 лет. Еще в 1839 г., т. е. задолго до открытия Герца, Беккерель обнаружил, что потенциал ряда металлических электродов, помещенных в растворы солей, кислот и оснований, изменяется при освещении электрохимической ячейки [10]. Этот эффект, названный эффектом Беккереля , представляет собой в общем случае достаточно сложный комплекс различных по своей природе явлений, и лишь сравнительно недавно удалось выделить отдельные его составляющие. Среди относительно ранних исследований фотоэффекта в электрохимических системах, обзор которых содержится в [И], следует отметить работу Боудена [12], который обнаружил изменение потенциала ртутного катода в растворах серной кислоты при освещении. Позднее Хиллсон и Райдил [13] исследовали аналогичный эффект на никелевом, серебряном и медном электродах. [c.9]

Эквивалентная электрохимическая схема ячейки с поляризуемым электродом в электрическом отношении идентична весьма сложной комбинации емкостей и сопротивлений. Однако в переменном токе ЭЭС ячейки формально можно упростить до двух элементов— емкостного и активного, соединенных последовательно или параллельно. При этом соблюдают условия, чтобы общее сопротивление Z (импеданс), а также фазовый угол б полученной схемы замещения совпадали с величинами Z и б электрического эквивалента. Наибольшее распространение нашла последовательная схема замещения, содержащая экспериментально определяемые Ст и Яяч, которые в общем случае изменяются с частотой. Исследуя частотную зависимость Ст и Яяч, можно выявить истинную ЭЭС, определить ве.личины.еЁ.структуриых. элементов и получить информацию [c.48]

Фарадеевский импеданс. Измерения Э.и. и его зависимость от частоты переменного тока позволяют исследовать разл. св-ва электрохим. ячейки. Один из способов состоит в том, что процесс в ячейке моделируют эквивалентными электрич. схемами. Напр., протекающий на электродах окислит.-восстановит. процесс в отсугствие заметной адсорбции электрохимически активных в-в моделируется т.наз. схемой Рэндлса-Эршлера (рис. а). Чисто активное сопротивление описывает замедленность собственно электрохим. стадии (сопротивление переноса заряда). Если п -число участвующих в электродном процессе электронов, -ток обмена (см. Ток обмена), а площадь электрода равна единице, то К , = КПпР1 (Т - абс. т-ра к - газовая постоянная Р - число Фарадея). Емкость двойного электрич. слоя моделируется шзтп ирующей емкостью Сщ, не зависящей от -- [c.464]

Исследуем теперь, как изменяется потенциал катода со временем. Если допустить, что в начале электролиза на его новерхности концентрация меди (II) по существу равна 0,01 моль/л, поскольку раствор хорошо перемешивается, и что активационным сверхнотенциалом (нотенциал, который необходим для иреодоления омического падения напряжения в ячейке, равный произведению силы тока I на общее сонротивление электрохимического элемента К) можно пренебречь, то можно рассчитать нотенциал катода в момент, когда начинается выделение металлической меди, относительно нормального водородного электрода (НВЭ) [c.112]

Электрохимическое поведение электродов из стали Х18Н10Т в растворах перекиси водорода исследовалось методом снятия поляризационных кривых. Измерения проводились при 25° С в ячейке с неразделенными электродными пространствами и вспомогательным платиновым электродом. Электродом сравнения служил насыщенный сульфатный ртутнозакисный полуэлемент. [c.93]

Полярография как метод анализа и электрохимических исследо ваний была предложена в 1922 г. чешским ученым Я. Гейровским [1], за что он был в 1959 г. удостоен Нобелевской премии. Гейровский совместно с Шикатой разработал первый полярограф для автоматической записи вольтамперограмм постоянного тока, т. е. кривых зависимости постоянной составляющей тока ячейки от линейно меняющегося во времени напряжения поляризации. В 1920—1930 годах классическая полярография Гейровского нашла широкое применение. для определения веществ, способных окисляться. или восстанавливаться на поверхности ртутного электрода. При таком анализе- определяемые вещества переводят в полярографируемый раствор (или расплав). Как правило, эти растворы (или расплавы) содержат относительно высокие концентрации неэлектроактивного электролита, т. е. вещества, шособного проводить электрический ток и не реагирующего на индикаторном электроде в исследуемом интервале потенциалов поляризации. [c.10]

Несмотря на ряд преимуществ осциллографической полярографии перед обычной, из которых прежде всего нужно отметить практическое отсутствие влияния конвекции иа иолуче1ИПз1е результаты и лучшие условия для обновления индикаторного электрода, она не нашла еще достаточно широкого применения при исследованиях в расплавленных солях. Нами было проведено осциллополя-рографическое исследование в расплавленных хлоридах для выявления ее возможностей прн электрохимических исследованиях в расплавленных солях. Было исследовано поведение хлоридов серебра, свинца и кадмия иа фоне эквимолярной смеси хлоридов калия и натрия при 740° С, а также изучены температурные зависимости диффузионных токов в интервале 700—900° С. Ячейкой в наших экспериментах служил кварцевый стакан. В качестве индика- [c.256]

Исследованы также электролитические методы осаждения. Электролиз карбонатного раствора приводит к образованию ионов гидроксила, которые затем осаждают нерастворимые полиуранаты. Восстановление урана (VI) до четырехвалентного состояния может быть проведено электрохимически на ртутном катоде в разделенной ячейке. Здесь для предотвращения повторного окисления необходима диафрагма. Весьма эффективна диафрагма типа катионной мембраны, поскольку восстановленные компоненты присутствуют в виде анионных комплексов и пе могут мигрировать через диафрагму. При повышенных температурах (80° С) эффективность восстановления увеличивается. Были исследованы катоды из других материалов, однако результаты экспериментов с платиновыми, медными и графитовыми электродами не убедительны и здесь не обсуждаются. Мак-Клейн, Буллуинкел и Хаггинс [25] представили содержательное описание достижений в области электрохимического выделения урана из щелочных растворов. [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология