Ток фона, или заряжения

Расчеты и опыт показывают, что диффузионные токи на электроде с лопаточкой полностью подчиняются уравнению Ильковича. Обращает на себя внимание заметно больший ток фона (заряжения) в случае электрода с меньшим периодом капания (ср. кривые 1, 2 и 3 на рис. 11). [c.27]

На рис. 2.18 представлена полярографическая волна. При низких значениях потенциала (участок А), величина которого не достаточна для того, чтобы на рабочем микроэлектроде происходила электрохимическая реакция, через ячейку проходит очень незначительный остаточный ток, обусловленный, прежде всего, током заряжения двойного электрического слоя и присутствием в растворе электрохимически более активных, чем анализируемое вещество, примесей. При увеличении потенциала электрохимически активное вещество (называемое деполяризатором) вступает в электрохимическую реакцию на электроде и ток в результате этого резко возрастает (участок В). Это так называемый фарадеевский ток. С ростом потенциала ток возрастает до некоторого предельного значения, оставаясь затем постоянным (участок С). Предельный ток обусловлен тем, что в данной области потенциалов практически весь деполяризатор из приэлектродного слоя исчерпан в результате электрохимической реакции, а обедненный слой обогащается за счет диффузии деполяризатора из объема раствора. Скорость диффузии в этих условиях контролирует скорость электрохимического процесса в целом. Такой ток называют предельным диффузионным. Для того чтобы исключить электростатическое перемещение деполяризатора (миграцию) в поле электродов и понизить сопротивление в ячейке, измерения проводят в присутствии большого избытка сильного электролита, называемого фоном. Являясь электрохимически индифферентным, вещество фонового раствора может вступать в химические реакции (часто это реакции комплексообразования) с определяемым веществом. Иногда фоновый электролит одновременно играет роль буферного раствора. Например, при полярографическом определении ионов 0(1 +, Си +, N +1 o + в качестве фона используют аммиачный буфер- [c.139]

Второй механизм массопереноса — миграция — связан с перемещением заряженных частиц под действием электрического поля, которое создается за счет омического падения потенциала при прохождении через раствор электрического тока. При протекании катодных процессов миграция ускоряет доставку к поверхности электрода катионов и замедляет подвод анионов. На перемещении незаряженных частиц механизм миграции в первом приближении не отражается . Создавая избыток постороннего индифферентного электролита (фона), можно резко уменьшить омическое падение потенциала в растворе и тем самым элиминировать миграцию. [c.172]

В настоящее время во многие полярографы введены устройства для автоматической линейной компенсации тока заряжения. Однако ток заряжения, как было показано выше, не является строго линейной функцией потенциала, а при суммировании с током восстановления или окисления примесей, которые всегда имеются в растворе, поляризационная зависимость фона еще более усложняется. Поэтому для точных исследований при регистрации полярограмм нельзя использовать автоматическую компенсацию тока фона, а необходимо для каждого раствора снимать поляризационную кривую фона и исправлять поляризационную кривую изучаемой электрохимической реакции. [c.227]

Преподаватель может дать для исследования и другие системы. После вычитания тока заряжения в соответствующем растворе фона строят график зависимости / от концентрации восстанавливающегося катиона, сопоставляют экспериментальные с рассчитанными по уравнению Ильковича. Строят полярограмму в полулогарифмических координатах, определяют и тангенс угла наклона линейной зави- [c.240]

Рис. 1.2. Кривые заряжения 1 — в растворе фона 2 — в присутствии на поверхности электрода хемосорбированного органического вещества

Если амплитуда тока меньше величины, требующейся для разложения фона, и деполяризатор отсутствует, то кривая для такого раствора отвечает току заряжения. [c.219]

Для измерения ионообменной сорбции ( ) обычно используют метод потенциометрического титрования. Навеску т катионита, предварительно переведенного в Н-форму (форма определяется составом противоионов) посредством обработки кислотой с последующей отмывкой, помещают в раствор электролита и титруют щелочью (II, рис. XI. 2). Наряду с этим титруют чистый (фон) раствор без навески (кривая /). По разности абсцисс / и // при нескольких выбранных значениях pH находят количество х (экв/кг) ионов Н+, перешедших из поверхностного слоя (внешней обкладки) в раствор, равное количеству адсорбированных катионов из фонового электролита. Найденная зависимость х — pH дает изотерму ионообменной сорбции (часто лэнгмюровского типа). Если рассматривать процесс с позиции сорбции ОН , то величина X представится как увеличение числа фиксированных заряженных поверхностных групп МО-, нейтрализованных катионами соли. Для получения кривых [c.176]

Остаточные токи. Остаточные токи в области рабочих потенциалов определения плутония ( + 500- -+800 мв) составляют 20—30 мка. Исследование их в широкой области потенциалов показало, что они являются нисходящими ветвями токов катодного восстановления ионов водорода при низких потенциалах и анодного выделения кислорода при больших потенциалах. По ряду причин остаточные токи имеют минимальную величину при формальном потенциале пары Pu(IV)/Pu(III), вблизи которого они меняют полярность и проходят нулевое значение. Величина остаточных токов зависит от времени и постепенно уменьшается во время электролиза. Вклад остаточного тока в результаты определения растет при увеличении продолжительности электролиза вследствие его интегрирования. Кроме остаточных токов, связанных с участием ионов фона в электродном процессе, большую роль играют токи заряжения двойного электрического слоя на поверхности рабочего электрода. Эти токи существуют в начальный момент включения и дают свой вклад в измеряемое количество тока в зависимости от интервала между потенциалами восстановления и окисления. Величина токов заряжения определяется дифференциальной емкостью двойного электрического слоя, которая также имеет минимальное значение в области потенциалов определения плутония. [c.232]

Полупроводники обладают еще одной важной особенностью. Когда из валентной зоны в зону проводимости переходит небольшое число электронов, в валентной зоне появляется такое же небольшое число вакантных мест ( дырок ). Формально можно представить себе, что в этих вакантных местах находятся сразу две частицы одна с зарядом электрона, а вторая с равным ему, но положительным зарядом (так что суммарный заряд по-прежнему равен нулю). Тогда валентная зона электронов окажется полностью заполненной, но над этим однородным фоном будет находиться положительный заряд. Теория и опыт показали, что энергию такой положительно заряженной частицы можно представить формулой. [c.215]

Ток, протекающий через полярографическую ячейку, является суммой фарадеевского тока /ф, обусловленного разрядом деполяризатора на электроде (аналитический сигнал) и емкостного тока 1с, вызванного заряжением изменяющейся в процессе съемки полярограммы емкости двойного электрического слоя индикаторного электрода (помеха). При низких концентрациях деполяризатора соотношение сигнал-помеха ухудшается и становится трудно выделять аналитический сигнал на фоне помехи. [c.742]

Токи заряжения. Если амплитуда тока, протекающего через раствор, не превышает величины, при которой происходит разложение фона, и деполяризатор в растворе отсутствует, то кривая такого раствора отвечает току заряжения. Если в первом приближении считать, что емкость электрода [c.489]

Ценную информацию об адсорбции на ртутном капельном электроде позволяют получить исследования токов заряжения [262], которые в известных условиях составляют основную часть полярографического тока фона. Простота этого метода, не требующего, кроме полярографа, никакой другой аппаратуры, делает его особенно привлекательным для полуколичественных оценок. Остановимся на этом методе несколько подробнее. [c.69]

Вернемся к историческому опыту Зеебека и рассмотрим его с позиций сегодняшнего дня. Так же, как и в случае электрической цепи Пельтье, развернем спаи цепи в рабочие поверхности термоэлемента Зеебека. Порции тепловой энергии от источника теплоты поступают на горячий спай термоэлемента (см. рис. 10). Дрейфовая подвижность свободных электронов в области горячего спая увеличивается из-за их избыточной кинетической энергии (и, соответственно, скорости). При этом на фоне броуновского движения свободных электронов во всем объеме ветвей термоэлемента возникает преимущественный их дрейф в область холодного спая. Избыток отрицательного заряда в области холодного спая и положительного (ионы решетки) в области горячего спая вызывает появление внутреннего тормозящего электрического поля, препятствующего дальнейшему движению свободных носителей на холодный спай. Таким образом, термоэлемент. Зеебека с разомкнутой электрической цепью превращается (при наличии источника теплоты) в заряженный твердотельный аккумулятор , между полюсами которого существуют электрическое поле и свободные заряды с разным электрическим потенциалом. При замыкании электрической цепи с термоэлементом Зеебека в ней возникает постоянный электрический ток. Источником тока, совершающим работу внешних сил по разделению электрических зарядов, является тепловая энергия источника тепла. [c.32]

При использовании эмпирически определенных мультипольных амплитуд полные сечения можно разделить на электрические и магнитные компоненты. Для реакции ур - л п это проиллюстрировано на рис. 8.2. Из этого примера видно, что электрический дипольный вклад с заряженным з-волновым пионом в конечном состоянии важен не только вблизи порога, на также и в области резонанса и выше. Резонанс А (1232) некогерентно складывается с широким электрическим дипольным фоном. [c.301]

Но вот произошло открытие рентгеновских лучей и радиоактивности. В 1895 г. Вильгельм Рентген (1845-1923) проводил опыты с сильно ваку-умированными круксовыми трубками (см. рис. 1-11), что позволяло катодным лучам соударяться с анодом без препятствий, создаваемых молекулами газа. Рентген обнаружил, что при этих условиях анод испускает новое излучение, обладающее большой проникающей способностью. Это излучение, названное им х-лучами (впоследствии его стали также называть рентгеновскими лучами), легко проходит через бумагу, дерево и мышечные ткани, но поглощается более тяжелыми веществами, например костными тканями и металлами. Рентген обнаружил, что х-лучи не отклоняются в электрическом и магнитном полях и, следовательно, не являются пучками заряженных частиц. Другие ученые предположили, что эти лучи могут представлять собой электромагнитное излучение, подобное свету, но с меньшей длиной волны. Немецкий физик Макс фон Лауэ доказал эту гипотезу спустя 18 лет, когда ему удалось наблюдать дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах. [c.329]

Современные исследования исходят из первых наблюдений Уильяма Джиль-берта (1600 г.), который заметил, что янтарь, сера и другие диэлектрики, будучи заряженными путем трения, увлекают дым от погашенного огня>. Аналогичные наблюдения велись Бойлем (1675 г.), почти одновременно Отто фон Герике (1672 г.) построил электростатический генератор, который состоял из шара, сделанного из серы и заряжаемого путем трения он обнаружил способность остроконечных проводников притягивать заряженные тела. Примерно через 30 лет Фрэнсис Хоксби (1709 г.) сообщил на заседании Королевского общества об от- [c.434]

Полярограф, включающий полярографическую ячейку с электродами и управляющую ее поляризацией систему, выдает аналитический сигнал в виде непрерывно меняющейся зависимости силы тока от приложенного напряжения, что является аналоговой формой представления информации. Современные ЭВМ являются цифровыми и для принятия ими аналоговой информации она должна быть преобразована в цифровые коды. Для этого используют аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Аналитический результат — содержание определяемых веществ в пробе — может быть выдан прямо на циф-ропечать. Модернизированная ( облагороженная ) полярографическая кривая с учетом токов фона, токов заряжения и т. д. должна выводиться на самописец через цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). В таком простейшем варианте ЭВМ используется главным образом как регистратор. Более сложными являются схемы диалогового режима, [c.302]

В соответствии с уравнением (4.37) предельный диффузионный ток реагирующего вещества прямо пропорционален его концентрации. Естественно, что для получения тока, отвечающего фарадеевско-му процессу на ртутной капле, экспериментально измеренный ток исправляют на остаточный ток, полученный в растворе фонового электролита без добавки реагирующего вещества. Остаточный ток представляет собой сумму тока заряжения, который обусловлен наличием на поверхности ртути двойного электрического слоя, и фарйдёевского тока, связанного с процессами восстановления или окисления примесей, которые всегда присутствуют в растворе. При тщательной очистке раствора фона от электрохимически-активных примесей (следов кислорода и других веществ) остаточный ток на капельном ртутном электроде практически равен току заряжения. При заданном потенциале , когда плотность заряда q = onst, ток заряжения равен [c.226]

При одном и том же значении потенциала электрода скорость и даже направление электродных процессов могут существенным образом зависеть от адсорбции компонентов раствора. Так, сильное влияние на кинетику и механизм превращений органических веществ на окисленном электроде оказывает природа аниона и катиона фона. Это коррелирует с их различной адсорбируемостью, а также с возможностью специфического каталитического действия заряженных частиц (например, при внедрении их в оксидный слой). Так, при окислении на Р1-электроде фенилуксусной кислоты в метанольно-пиридиновых растворах добавление СЮ4 -анионов приводит к резкому снижению выхода димера в области потенциалов электросинтеза Кольбе, а основным продуктом становится бензилметиловый эфир. Это можно объяснить конкурирующей адсорбцией РЬ СН и С104 . Специфическая адсорбция катионов положительно влияет на выход димеров по Кольбе и Брауну—Уокеру. При электролизе растворов ацетатов в зависимости от природы катиона выход этана возрастает в ряду Li+нитрат-анионы — с другой, по-разному влияют на селективность анодных превращений ацетата в щелочных водных растворах в частности, первые из них увеличивают, а вторые практически не изменяют выход спирта. [c.290]

Разностная полярография отличается от описанных выше тем, что применяются две полярографические ячейки с капельными электродами, частота падения капель ртути в которых синхронизирована. Одна ячейка содержит чистый фон, другая —фон с анализируемым вещб1ством. Измеряется разность токов между двумя ячейками. В этом случае регистрируются только волны, обусловленные анализируемым веществом (деполяр изатором), а все токи помех (от кислорода, заряжения, от более положительных ионов) компенсируются. Благодаря этому повышается чувствительность на 1—2 порядка, т. е. до 10- моль1л. [c.166]

Электрофорезные дисплеи (ЭФД) являются безызлучательными устройствами, основанными на переносе заряженных частиц пигмента (например, белого Т 02> в окрашенной (темной) жидкой неводной среде с фиксацией их на прозрачном электроде, который после этого выглядит белым на темном фоне окружающей жидкости. Смена полярности делает электрод черным, поскольку белый цвет дальнего от наблюдателя электрода гасится жидкостью. Схема ячейки с сегментным электродом дана на рис. XII. 16. Для осуществления электрической адресации разработаны схемы, где один из электродов (катод) разбит на ряд полосок (столбцевые электроды), поверх которых проходит перпендикулярно второй ряд изолированных полосок (строчные электроды). Частичное удаление изолятора в этой сетке создает множество физических и потенциальных ям , позволяющих фиксировать или удалять пигмент в любом элементе под действием внешнего напряжения и отображать, например, буквы, цифры и др., в заданных клетках панели. [c.200]

Электрофорезные дисплеи (ЭФД) являются безызлучательными устройствами, основанными на переносе заряженных частиц пигмента (например, белого Т1О2) в окрашенной (темной) жидкой неводной среде с фиксацией их на прозрачном электроде, который после этого выглядит белым на темном фоне окружающей жидкости. Смена полярности делает электрод черным, поскольку белый цвет дальнего от наблюдателя электрода гасится жидкостью. Схема ячейки с сегментным электродом дана на рис. ХП.16. Для [c.220]

Увеличение отрицательного заряда поверхности электрода уменьшает количество адсорбированных на нем ионов Р1С14 , причем этот эффект мало зависит от общей концентрации электролита в растворе. Это и обусловливает появление минимумов на полярограммах в присутствии большого избытка фона. При восстановлении анионов 820 -, Ре(СМ) , Н (СН4) , Сг(СЫ8) , как и при восстановлении анионов Р1С1 , эффективность влияния катионов фона возрастает с увеличением их радиуса и заряда. Подобное влияние радиуса катионов фона на скорость восстановления анионов на отрицательно заряженной поверхности объясняется образованием мостиков из адсорбированного на электроде катиона и притянутого им аниона. Адсорбция катионов, по-видимому, сопровождается частичным разрушением гидратной оболочки катиона (рис. 98). Предположение о существенной роли подобных мостиков подтверждается низкими значениями температурного коэффициента реакции восстановления анионов ЗгОз и Ре(СЫ)б в области минимальных токов на поляризационных кривых. С повышением температуры часть мостиков на поверхности электрода разрушается, что приводит к уменьшению кажущейся энергии активации (температурного коэффициента) реакции восстановления анионов. [c.404]

Осложняющим фактором при восстановленнн ор1анических соединений в неводных средах является образование ионных пар между отрицательно заряженной частицей, образующейся в результате электродного процесса, и катионом электролита фона AI+ (уравнения 3.54, 3 55), Сдвиг потенциала полуволны вследствие такой ассоциации описыаается измененным уравнением Нернста (3.56) [105 . [c.122]

Естественный радиационный фон складывается из космогенной и геогенной составляющих. Первая из них обусловлена непрерывным потоком космических лучей. Входящие в их состав нейтроны и заряженные элементарные частицы вызывают в атмосфере реакции, приводящие к образованию радионуклидов -трития "Н, радиоуглерода С, радиобериллия ( Ве и Ве) и других. Радиоуглерод образуется в результате взаимодействия ядер атомов азота с нейтронами космических лучей по реакции [c.257]

Измерение малых количеств вещества вносит в метод некоторые специфические особенности, связанные главным образом со снижением эффективности тока. Здесь можно выделить два основных процесса. Во-первых, ток электролиза становится соизмеримым с остаточным током, присущим фоновому электролиту. Хотя окислительно-восстановительные потенциалы ионов фона отстоят обычно далеко от потенциалов анализируемых ионов, тем не менее вероятность их участия в электролизе всегда существует. Во-вторых, существенное значение п.рио бретает ток заряжения двойного электрического слоя рабочего электрода, который протекает через цепь в начальный момент электролиза. Обе эти составляющие тока являются достаточно воспроизводимыми и могут быть учтены при измерении с фоновым электролитом в холостом опыте. [c.221]

Так как при измерениях необходимо учитывать поправку на ток заряжения, то при снятии полярограмм следует записывать и кривую фона без-деполяризатора. Ток заряжения растет приблизительно линейно с наложением потенциала, поэтому значение, соответствующее току заряжения, можно приблизительно определить путем экстраполяции части полярографической кривой перед подъемом волны до потенциала, при котором отсчитывается значение диффузионного тока. Высоту волны на полярограм- [c.74]

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половишь внешнего облучения, получаемого населением от естественш>тх источников радиации. Космические лучи галактического происхождения приходят на Землю из глубин Вселенной, и только некоторая их часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек. Космическое излучение подразделяется на первичное и вторичное. Первичное излучение состоит из заряженных частиц высокой энергии, в основном из протонов ( 90 %) и ионов Не ( 7 %). Энергия гфотонов первичного космического излучения колеблется в широком диапазоне от 1 до Ю МэВ [36]. Первичное солнечное космическое излучение характеризуется относительно низкой энергией и малым вкладом и практически не приводит к существенному увеличению дозы внешнего излучения на поверхности Земли. [c.151]

Второе слагаемое может быть сведено к нулю, если в исследуемом растворе (пробе) создать достаточную концентрацию-постороннего элeктpoлиta. Этот электролит называют фоном . Фон подбирается таким образом, чтобы катион его не мог восстанавливаться при тех потенциалах ртутного капельного катода, при которых восстанавливаются определяемые катионы. Скопление катионов фона у отрицательно заряженной ртутной капли действует экранирующим образом. Электрическое поле за пределами этого экранирующего слоя ослаб- [c.255]

Второе слагаемое может быть сведено к нулю, если в исследуемом растворе (пробе) создать достаточную концентрацию постороннего электролита. Этот электролит в полярографии называют фоном. Фон подбирается таким образом, чтобы (при катодной поляризации) катион его не мог восстанавливаться при тех потенциалах ртутного капельного катода, при которых восстанавливаются определяемые катионы. Скопление катионов фона у отрицательно заряженной ртутной капли действует экранирующе. Электрическое поле за пределами экранирующего слоя ослабляется настолько, что с влиянием его на перемещение ионов в приэлектродный слой можно не считаться. Следовательно, в этих условиях сила миграционного тока равна нулю (imigr =0). [c.243]

Дальнейшие пути развития радиоактивационного анализа заключаются в повышении чувствительности, экспрессности и точности определения. Повышение чувствительности возможно путем использования более интенсивных потоков в ядерных реакторах большой мощности до 10 яе /пр/сж -сек,, использования работы реакторов в импульсном режиме с потоками до 10 — 10 нейт.р см сек в импульсе для определения по короткоживущим изотопам, создания ускорителей заряженных частиц с большой силой тока (порядка нескольких миллиампер) для целей активационного анализа, электронных ускорителей сэнергией до30Мэвя мощностью 10 рентг/м-мин для определения кислорода, азота и углерода. Повышения чувствительности и быстроты анализа можно достичь также путем разработки экспрессных химических методов разделения с почти количественным химическим выходом носителей. Чувствительность, быстрота и точность анализа зависят также от совершенства измерительной аппаратуры, в частности от создания полупроводниковых детекторов излучения с высокой разрешающей способностью и многоканальных спектрометров с вычитанием комптонов-ского фона. Большую роль в повышении точности определения должно сыграть применение методов статистической обработки результатов определений, а также разработка быстродействующих анализаторов с элементами электронно-вычислительной техники, позволяющих полностью автоматизировать обработку спектров и результатов измерений [36]. [c.14]