Теория электрохимических цепей переменного тока

В книге изложено современное состояние теории электрохимических цепей переменного тока. Рассмотрены вопросы экспериментального определения электрохимического импеданса и дан обзор методов интерпретации результатов его измерения. [c.4]

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА [c.12]

В теории электрохимических цепей переменного тока ставится задача определения импеданса системы, включающей границу электрод—электролит. При этом делаются те или иные предположения о свойствах этой границы и о составе электролита. В дальнейшем всюду будет предполагаться, что электролит содержит два типа ионов — индифферентные ионы фона, участвующие в переносе тока через объем электролита и определяющие его объемное сопротивление, но не принимающие участия в электрохимиче- Гст х реакциях, проходящих на границе электрод—электролит, активные ионы (или молекулы), участвующие в электрохимиче- их реакциях. Предполагается, что концентрация активных ча- с тиц мала по сравнению с концентрацией индифферентных ионов, г 1К что их участием в переносе электрического тока через электроплит можно пренебречь. [c.17]

Представления о заряде обратимых электродов, развитые Фрумкиным, Петрием и Дамаскиным [36], стимулировали разработку нового подхода в теории электродного импеданса. В результате был развит метод эквивалентного многополюсника [37], на базе которого в последнее время удалось создать более общую концепцию электрохимических цепей переменного тока, учитывающую взаимную связь заряжения двойного слоя и электрохимической реакции. [c.9]

Информационные возможности интерпретации результатов измерений сопротивления переменному току связаны с тем, что теория электрических цепей переменного тока [109-111] опирается на положение, что через ХИТ ток протекает как фарадеевский за счет электрохимических реакций и как ток заряжения двойного электрического слоя. И протекание окислительно-восстановительной реакции электрохимической системы отражается эквивалентной схемой вида, показанного на рис. 8.4. [c.217]

Метод переменного тока в экспериментальной электрохимии относится к обширной группе релаксационных методов низкого уровня. Последнее означает, что в основе метода лежит изучение реакции (отклика) электрохимической системы, находящейся в стационарном состоянии, на действие слабых возмущений (тока или напряжения). Связь между реакцией и возмущением в таких случаях описывается линейными уравнениями, т. е. электрохимическая система проявляет линейные свойства. Количественной характеристикой линейных цепей переменного тока вообще и в том числе линейных электрохимических цепей служит комплексное сопротивление (импеданс), которое определяется отношением вынужденной реакции системы к возмущению. Поэтому задачей теории является вычисление импеданса электрохимических систем. [c.7]

Начало второго этапа в развитии теории электрохимических цепей переменного тока связано с работами Сенда и Делахея [18], а также Лоренца и Салье [23], рассмотревшими электрохимическую реакцию, включающую три адсорбционные стадии, или, иначе говоря, реакцию, протекающую в адсорбированном состоянии. Принципиальной особенностью подобных реакций является то, что одни и те же частицы участвуют в заряжении двойного электрического слоя и в переносе заряда через границу фаз, так что оба эти процесса уже не могут считаться взаимно независимыми. Анализ возникающей ситуации привел в 1966 г. Делахея [24] к заключению о невозможности априорного разделения полного электрического тока, протекающего через электрод, на фарадеевскую и двойнослойную составляющие. Связь между заряжением двойного слоя и фарадеевским процессом была продемонстрирована на примере реакции переноса заряда, осложненной адсорбцией реагирующих веществ [25—29]. [c.8]

В соответствии со сказанным настоящая книга разделена на три части — три главы, которые посвящены соответственно теории электрохимических цепей переменного тока, технике измерения электрохимического импеданса и обработке результатов измерений. При подготовке книги авторы отказались от исторического принципа изложения материала и не преследовали цели дать полный обзор опубликованных по затронутым вопросам работ. Задача книги — последовательное изложение современного состояния электрохимии переменного тока. Разумеется, это изложение отражает позицию авторов по затрагиваемым вопросам. Это относится как к существу и способу изложения, так и к отбору материала. В книге систематически используется широко известный в электротехнике метод математического описания гармонических функций — метод комплексных амплитуд. Физическую основу изложения составляют представления термодинамики неравновесных процессов, в особенности соотношения Онза-гера. Кроме того, на протяжении всей первой главы проводится сопоставление импеданспых и термодинамических параметров, что позволяет в принципе ориентироваться па комплексное изучение электрохимических процессов с использованием обоих методов. Наконец, при анализе свойств сложных электрохимических систем широко используется метод эквивалентного многополюсника [37]. Материалы второй главы посвящены наиболее современным измерительным схемам, нашедшим широкое применение для электрохимических исследований. Третья глава содержит изложение методов обработки экспериментальных данных по импедансу применительно к содержанию первой главы. [c.11]

Импеданс вспомогательного электрода может быть элимнниро-, ван до очень малых величин путем максимально возможного увеличения размера этого электрода. На практике обычно поверхность вспомогательного электрода в 100—200 раз больше поверхности ис- следуемого электрода. Сопротивление же электролита измеряется при достаточно высоких частотах, когда эквивалентная схема может быть представлена в виде последовательно соединенных емкостей плотной части двойного электрического слоя и сопротивления электролита. Таким образом, переменнотрчный метод является единственным из релаксационных методов, позволяющим экспериментально изучать сложные электрохимические системы. Этому способствует хорошо разработанная теория цепей переменного тока. Re меньших успехов в настоящее время достигла экспериментальная техника.переменноточных измерений. [c.53]