Методы изучения электродных свойств

Методы изучения электродных свойств [c.41]

При выборе индифферентных электродов помимо условия их химической стойкости и отсутствия взаимодействия с раствором желательно иметь и характеристику их электродных свойств. Методами изучения электродных свойств могут быть измерение окислительного потенциала в модельных системах, снятие кривых заряжения, кулонометрическое определение кислорода в электроде и определение каталитической активности электрода в модельной реакции. [c.41]

В книге рассмотрены свойства и методы изучения заряженных межфазных границ. Излагаются закономерности электрохимической кинетики, связанные с подводом реагирующего вещества к поверхности электрода. Показана роль явлений массопереноса при конструировании хемотронных приборов и новых источников тока. Обсуждены закономерности перехода заряженных частиц через границу электрод/раствор. Излагаются физические основы современной квантовомеханической теории элементарного акта электрохимической реакции, особенности химических стадий в электродном процессе, механизм электрокристаллизации, многостадийные и параллельные процессы, роль явлений пассивности и адсорбции органических веществ в электрохимической кинетике, [c.2]

Имеющиеся в настоящее время методы изучения кинетики электродных процессов достигли высокой степени развития. Для электродных процессов на ртути, за исключением очень быстрых, несколькими методами и различными авторами получены практически одинаковые результаты. Гораздо менее вдохновляющей выглядит ситуация с твердыми электродами, для которых воспроизводимость останется основной проблемой. Измерения на твердых электродах осложняются неоднородностью поверхности (даже в исследованиях на монокристаллах), а также недостатком информации по двойному слою, необходимой для внесения поправок на двойной слой в кинетических исследованиях. Вследствие этих трудностей многие исследователи для изучения кинетики предпочли ртуть. При этом дальнейшее развитие электрохимического катализа острейшим образом зависит от исследований кинетики на твердых электродах с хорошо известными микроскопическими свойствами поверхности. [c.273]

При изучении защитных свойств смазочных материалов широкое распространение получили электрохимические методы. Это — измерение электродных потенциалов, снятие поляризационных кривых гальваническими и потенциостатическими методами, измерение силы тока, возникающего между двумя электродами и др., а также измерение электрического сопротивления и емкости (импеданса) пленок, определение их пробивного сопротивления. О скорости электрохимических реакций судят по поляризационным кривым, выражающим зависимость между смещением потенциала электрода и плотностью протекающего через него тока (гальваностатический метод). Образование на металле хемосорбционных соединений четко проявляется по изменению работы выхода электрона из металла, обусловленного электрическим взаимодействием между металлом и адсорбирующимся веществом. [c.321]

Уравнения (12.19) свидетельствуют о том, что метод измерения электродного импеданса может быть использован в качестве весьма тонкого инструмента для исследования свойств двойного электрического слоя в случае достаточно сложных электрохимических систем, подобно тому как метод измерения адсорбционной емкости является инструментом изучения адсорбции поверхностно-активных веществ на идеально поляризуемых электродах [51]. [c.53]

В. В. Моисеев, Сравнительное изучение электродных и ионообменных свойств стекол методом радиоактивных индикаторов. Автореф. канд. дисс. ЛГУ. 1958. [c.38]

Настоящий курс основ электрохимии включает разделы, в которых рассматриваются свойства растворов электролитов и процессы, происходящие в растворах при протекании электрохимических реакций, а также некоторые методы изучения растворов электролитов разделы, в которых рассматривается строение приэлектродного слоя раствора, имеющее важное значение для понимания природы протекающих на электродах процессов разделы, посвященные выявлению кинетических особенностей различных электродных процессов разделы, посвященные практическому применению электролиза, и некоторые другие. [c.8]

Для изучения кинетики химических превращений, которые следуют за электродной реакцией, с успехом применяют метод вращающегося дискового электрода с кольцом [150]. Этот метод позволяет исследовать свойства короткоживущих промежуточных продуктов электрохимической реакции, включая радикалы и ион-радикалы. [c.109]

Проводились сравнительные исследования в направлении повышения селективности и увеличения стабильности электродных систем на основе оксидов титана, рутения, марганца с применением современных методов исследования SEM, СТМ, РФА и др. Проведено изучение формирования селективных систем на подложках из оксидов рутения, титана, олова. При формировании селективных к реакции выделения кислорода электродов на основе комбинированной гальвано-пиролитической технологии в активное покрытие кроме основного компонента - диоксида марганца введены оксиды кобальта, что позволило увеличить селективность на 1% и повысить стабильность анода при электролизе разбавленных хлоридных растворов. На наноуровне методом сканирующей электронной спектроскопии (СТМ) выявлены изменения морфологии подслоя из оксидов рутения и титана за счет введения в нее дополнительно оксида олова. В целом, как изменение состава подслоя, так и активного слоя способствуют повышению селективных свойств электродов и их стабильности. [c.7]

Задачи, решаемые в электрохимическом анализе, могут совпадать с задачами электрохимии. Однако между ними существует коренное отличие. Электрохимический анализ относится к методам аналитической химии, тогда как физическая электрохимия изучает теорию электродных процессов и ее практическое применение. Методы электрохимического анализа можно использовать в изучении теории электродных процессов постольку, поскольку эта теория связана с изучением свойств вещества, не являющегося ни материалом электрода, ни растворителем. Это может быть вещество, которое необходимо обнаружить в анализируемом образце, или примесь, присутствие которой нежелательно. [c.102]

Следует отметить, что наряду с решением аналитических задач вольтамперометрия широко используется как метод исследования механизма и кинетики электродных процессов, состава и строения органических и комплексных соединений, их свойств, а также для изучения равновесий и адсорбции. [c.265]

Почти любое физическое свойство, характерное для любого элемента или соединения, может служить основой метода анализа. Так, например, светопоглощение окрашенного раствора, способность раствора проводить ток, теплопроводность газа —каждое из этих свойств может служить основой метода анализа соответствующего вещества. Ряд сходных методик анализа различных элементов и их соединений основан на измерении их электрических свойств, таких, как электродные потенциалы и потенциалы разложения. Явления искусственной радиоактивности, исследованные в широком масштабе в связи с изучением атомной энергии, привели к созданию нескольких аналитических методов, имеющих большие перспективы. [c.9]

Для изучения адсорбции на твердых электродах применяли также ряд других методов. Одним из важнейших является метод радиоактивной метки, в котором используют меченые адсорбирующие частицы. На рис. 59 приведен пример применения этого метода. Известны методы, основанные на измерениях изменений объемной концентрации адсорбирующихся частиц, на изменении их спектроскопических свойств при адсорбции и (в случае адсорбции ионов) на зависимости электродного потенциала от поверхностного избытка Эти и другие методы обсуждаются в двух недавно вышедших обзорах [88, 89]. [c.144]

Предлагаемый вниманию читателя перевод второго тома серии "Методы измерения в электрохимии" под редакцией Э. Егера и А. Залкинда адресован широкому кругу ученых, использующих в своей практике электрохимические методы. В отличие от первого тома ("Мир", 1976), посвященного электродным процессам, здесь описаны методы исследования растворов электролитов. Поскольку электрохимия изучает явления, происходящие в растворах, исследование структуры жидкости, сольватации, диэлектрических свойств и т.п. имеет фундаментальное значение не только для развития теории гомогенных процессов, но и для разработки адекватных представлений о механизме электродных реакций. Авторы отдельных глав акцентируют внимание на новейших методических достижениях, затрагивая даже детали экспериментальной техники, с тем чтобы облегчить изучение соответствующих методов и в какой -то степени заменить стажировку в специальных лабораториях. Однако для интерпретации результатов измерений необходимо привлечение теории, й здесь авторы сталкиваются с существенными трудностями. Несмотря-на значительные успехи статистической механики растворов и расплавов, связанные с использованием различных вариантов суперпозиционного приближения в боголюбовском методе коррелятивных функций и с применением ЭВМ для прямого расчета термодинамических и структурных характеристик, результаты этих теоретических изысканий настолько трудно обозримы, что они практически не нашли применения у экспериментаторов ни для обработки данных, ни для описания кинетических явлений. Ниже, при анализе отдельных глав книги, мы не раз убедимся в справедливости этих общих замечаний. [c.5]

Для изучения адсорбционных, каталитических и электролитических свойств металлов и их сплавов успешно применяются электрохимические методы, даюш ие возможность сопоставить электродные процессы, локализованные на границе электрод — раствор, с адсорбционными и каталитическими (тот же электрод — адсорбент — катализатор). В ряде случаев каталитическая активность электролитически смешанных осадков много выше активности их отдельных компонентов. В литературе имеются сведения о значительной каталитической активности электролитически смешанных осадков платины и рутения с небольшим процентным содержанием рутения в различных каталитических и электрохимических процессах [1—5]. [c.234]

В работе Д. И. Лейкис с сотрудниками дается обзор работ по использованию метода импеданса для исследования границы электрод — электролит. Рассмотрены возможности этого метода при исследовании, адсорбции ингибиторов, изучении кинетики электродных реакций, определении защитных свойств покрытий. Особое внимание уделяется рассмотрению эквивалентных электрических схем и изучению импеданса для процессов адсорбции на твердых электродах. Сопоставляются потенциалы нулевого заряда и токов адсорбции и десорбции органических веществ как функции потенциала. Описаны методы исследования с помощью импеданса процессов пассивации. [c.4]

Трудности в применении этого метода возникают при попытках изучения систем, содержащих компоненты, электродные потенциалы которых в данном электролите близки. При этом, помимо основной токообразующей реакции, возможна реакция между солью компонента А в электролите и компонентом В в сплаве, приводящая к изменению концентрации в поверхностном слое электрода и к его концентрационной поляризации. В этом случае определение термодинамической активности по уравнению (1) будет тем более ошибочным, чем меньше разница в электродных потенциалах компонентов и исходная концентрация компонента А в сплаве. Аналогичные трудности в равной степени возникают и при исследовании термодинамических свойств водных растворов смесей электролитов. Кроме того, при исследовании термодинамических свойств растворов солей щелочных металлов в воде с помощью цепей без переноса возникают осложнения, связанные с взаимодействием амальгамы щелочного металла с водой. Применение сложной техники проточного амальгамного электрода не устраняет до конца этих осложнений, в связи с чем измерения, проведенные при концентрациях растворов<0,1 н., становятся ненадежными [8]. [c.84]

В связи с большим разнообразием вопросов, решаемых при изучении электроосаждения металлов, методы, применяемые в этой области, также очень разнообразны и охватывают не только электрохимические, но и физические, механические и другие способы исследования. Это связано с тем, что при электроосаждении металлов изучают как кинетику электродных процессов, так и физико-механические свойства металлов, блеск, пористость, сцепляемость и другие свойства электролитических осадков. Для разрешения каждого из перечисленных вопросов требуются свои специфические методы исследования применительно к процессу электрокристаллизации металла на катоде. [c.4]

Скорость восстановления ионов на катоде зависит, как известно, от характера поверхности электрода, строения и состава двойного электрического слоя и состояния разряжающихся ионов в растворе. В процессе электроосаждения металла состояние поверхности электрода (рельеф и свойства) непрерывно изменяется, в отличие от других электрохимических реакций, что осложняет изучение скорости электродных процессов и обусловливает специфичность методов, применяемых для их изучения. [c.4]

Полярографический метод успешно используют при изучении состава и констант устойчивости комплексов ш,елочных металлов с макроциклическими лигандами, электродные реакции которых протекают при высоких отрицательных потенциалах [194, 1951. Большой интерес, проявляемый в последнее время к изучению комплексов металлов с макроциклическими лигандами, обусловлен способностью последних переносить ионы металлов через биологические и искусственные мембраны, а также их высокой избирательностью при образовании комплексов со сходными по свойствам ионами, например, щелочных и щелочноземельных металлов (см., например, в [79]). [c.109]

Основное внимание в книге уделено рассмотрению прямых химико-аналитических методов титрования органических веществ. Кроме того, приведены некоторые примеры титрования, используемые с целью изучения таких физико-химических проблем, как кинетика, определение констант диссоциации, исследование свойств растворителей, стандарты, индикаторные или электродные системы, комплексообразование (особенно в неводных растворах) и т. д. [c.67]

Большинство исследователей интересовались движением частиц в неоднородном ноле как методом разделения или обогащения суспензий, используя в качестве основной характеристики явления количество частиц, осевших на электроде за единицу времени. Эта характеристика отражает две стадии процесса транспорт частиц к электроду и при электродные процессы, приводящие в сильных полях к отталкиванию частиц от электрода. Количественная теория второй стадии отсутствует, поэтому для получения количественной информации о свойствах частиц эта характеристика непригодна. Для изучения с помощью диэлектрофореза свойств частиц суспензии наиболее подходящим является наблюдение за движением отдельной частицы, как это делалось в работе [29]. [c.118]

Следует подчеркнуть, что только всестороннее изучение электродных свойств материала указанными выше методами позволит судить о пригодности электродов для измерений окислительного потенциала в различных окислцтельно-вос-становительных системах. [c.42]

Пособие, написанное учениками основоположника современной пюретическон электрохимии академика А, Н, Фрумкина, посвящено наложению теоретических основ электродных процессов в растворах органических веществ. Актуальность рассматриваемых проблем С1 язана с широким применением органических соединений в прикладной электрохимии для регулирования свойств электролитических покрытий и ингибирования коррозии, в органическом электросинтезе, в топливных элементах и химических источниках тока, В книге изложены методы изучения адсорбции органических соедпненггй и закономерности обратимой и необратимой адсорбции на электродах, влияние обратимой адсорбции на две стадии электродного процесса — массопереноса и разряда — ионизации, закономерности электрохимических реакций с участием органических соединений. [c.2]

Будучи прямым количественным методом изучения нестабильных промежуточных продуктов электродных реакций, ВДЭК обладает рядом уникальных свойств, к числу которых прежде всего следует отнести возможность разделения сложного процесса, характеризующегося единственной волной на поляризационной кривой, на несколько последовательных и параллельных стадий и нахождения констант скорости каждой из них. Так, для процесса, осуществляемого в соответствии со следующей схемой реакции [c.214]

Исследование неводных растворов имеет свои особенности и специфические трудности, исключающие возможность непосредственного использования экспериментальные методов и приемов, разработанных при исследовании водных растворов. Несмотря на это, в отечественной литературе практически отсутствуют монографии, в которых были бы обобщены сведения о химических и физических свойствах современных полярных органических растворителей и об экспериментальной технике проведения электрохимических измерений в этих растворителях, равно как и об успешном изучении электродных процессов, протекающих на границе раздела металл — неводный раствор. В то же время за последние несколько лет в мировой литературе был опубликован ряд обзоров по упомянутым проблемам. Издание сборника таких обзоров должно существенно восполнить указанный пробел и стимулировать интерес к этому новому и перспективному направлению современной химической науки. Обзоры, включенные в настоящий сборник, собраны с таким расчетом, чтобы читатель получил представление о физических и химических свойствах органических растворителей, применяемых в электрохимических исследованиях, о технике проведения соответствующих измерений, а также о наиболее существенных результатах исследований в этих средах. ГЯ. Колотыркии [c.1]

В практике измерений электродного потенциала во времени довольно часто наблюдается первоначальное изменение значения потенциала в отрицательную сторону (разблагораживание), которое, пройдя через максимум, меняется в сторону более положительных значений (облагораживание). Первоначальное изменение обычно объясняется заполнением электролитом первичных пор в защитной пленке, т. е. увеличением площади металла, соприкасающейся с раствором. Последующее облагораживание связано с образованием продуктов коррозии и закупориванием первичных пор, т. е., наоборот, с экранированием чистой поверхности металла от раствора. Если далее во времени потенциал разблагораживается, то это может быть связано с разрушением защитной пленки или с возникновением в ней вторичных пор. Тесная связь значений потенциала со свойствами защитных пленок позволила разработать оригинальный метод изучения свойств защитных иленок на металлах, основанный на измерении электродного потенциала металла [252, 253]. [c.152]

В монографии рассмотрены термодинамические, кристаллографические и электронные свойства поверхности. Дан обзор экспериментальных методов изучения физики и химии поверхности, причем особый акцент сделан на современные методы исследования. Описаны адсорбционные явления на границе газ - твердое тело, газ - жидкость, жидкость - жидкость, твердое тело - жидкость, а также излог жены данные по адсорбции неорганических ионов из водного раствора. С современных позиций проанализированы многочисленные проблемы гетерогенного катализа, кинетика и механизм электродных реакщй и процессы коррозии. Значительное внимание уделено проблемам, связанным с образованием, стабилизацией и коагуляцией коллоидных систем, а также электрическим явлениям на границе коллоидная частица - раствор. [c.5]

С точки зрения термодинамики титан является очень неустойчивым металлом (его нормальный потенциал равен —1,63 в), а высокая коррозионная устойчивость титана в большинстве химических сред объясняется образованием на его поверхности заш,итных окисных пленок, исключаюш их непосредственный контакт металла с электролитом. Вследствие этого было интересно исследовать электрохимическое и коррозионное поведение титана в условиях поляризации его переменным током различной частоты, когда в катодный полупериод тока может происходить частичное или полное разрушение пассивного состояния, а в анодный полупериод — его возникновение. Подобные исследования кроме чисто научного интереса представляют, несомненно, и определенную практическую ценность, поскольку титан и его сплавы начинают все шире внедряться в технику как новый конструкционный материал с особыми свойствами и разносторонняя характеристика его коррозионных свойств в различных условиях становится необходимой. Помимо этого, можно полагать, что изучение электрохимических и коррозионных процессов путем наложения на исследуемый электрод переменного тока различной частоты и амплитуды при дальнейшем совершенствовании может явиться наиболее подходяш,им методом для исследования скоростей электродных процессов, а следовательно, и методом изучения механизма электрохимической коррозии и пассивности металлов. Цель настояш,ей работы — выяснение основных факторов, определяющих скорость коррозии титана под действием переменного тока, а также установление механизма образования и разрушения пассивирующих слоев, возникающих на поверхности титана [c.83]

В ряде работ [23—25] вычисление констант равновесия смешанных комплексов проводилось с помощью измерения электродных потенциалов. Наиболее полные характеристики процессов комплексообразоваиия получались при сочетании различных методов спектрофотометрического с потенциометрическим [10], с полярографическим [26], с методом кондукто-метрического титрования [27]. Проводилось также изучение магнитных свойств смешанных циклокомплексов [28—29], измерение вязкости растворов [30]. Ряд авторов описывает выделение комплексных соединений в чистом виде и их анализ [2, 9, 19, 27—32]. [c.173]

Это вторая книга (первая вышла в 1980 г.) ежегодного издания, обобщающего современные достижения физикохимии. Она состоит из ряда обзоров, посвященных главным образом катализу (4 обзора) и проблеме взаимосвязи строения и свойств вещества (3 обзора). Рассмотрены механизм активации реагентов катализатором катализ на цеолитах, используемых в нефтехимической промышленности ферментативный катализ электродных реакций перенос водорода на мембранных катализаторах. Приведены современные представления о строении органических кристаллов, описан новый хроматоструктурный метод изучения параметров молекул. [c.142]

Е. А. Матерова, Ф. А. Кожакина и Б. П. Никольский [40] разработали методы изготовления мембран для изучения их электродных свойств. Использовались иониты, слабо набухающие в водных растворах вофатит М (слабоосновный анионит), сульфокатионит марки СБС и карбоксильный катионит КБ-4. Мембраны из вофатита М и катионита КБ-4 получались смешиванием измельченного ионита, просеянного через сито в 325 меш с порошком полистирола. Содержание смолы в мембране варьировалось от 25 до 50%. Порошкообразная смесь формовалась под прессом (в некоторых случаях без пресса) в термостате при температуре 120—145°С в течение одного часа. После остывания мембрана извлекалась из формы и смачивалась для заполнения трещин толуолом. Полученные таким образом мембраны имели толщину 0,5—1,5 мм и диаметр 25 мм. При изготовлении мембран из катионита СБС в качестве связки бралась смесь парафина с канифолью. Порошок смолы тщательно смешивался с равным весовым количеством связующей смеси. Масса нагревалась до плавления связки и формовалась в диски (1—2 мм толщины и 3—5 мм в диаметре). [c.36]

Ранее предполагалось использовать метод измерения электродных потенциалов для построения диаграмм состояния (наряду с термическим, дилатометрическим, металлографическим и другими методами анализа металлических систем). Однако большая сложность эффекта установлв ния общего электродного потенциала не позволяет сколько-нибудь широко применить метод исследования электродного потенциала для этих целей, хотя ряд подобных исследований и был проведен, В самом деле, как мы могли видеть, появление новой фазы в сплаве или исчезновение одной из фаз в сложном сплаве не сопровождается резким скачком на кривой потенциал — состав. Наоборот, изменение свойств поверхности в результате растворения анодной фазы или изменения устойчивости защитных пленок может вызвать резкое смещение потенциала и беа появления новой фазы. Тем не менее измерения электрохимических потенциалов твердых растворов и других металлических систем имели большое самостоятельное значение для объяснения основных закономерностей электрохимической коррозии и для установления общих законов получения сплавов повышенной коррозионной стойкости. Это послужило сильным толчком для широкого изучения электродных потенциалов- [c.200]

При изучении поверхности раздела электрод - раствор обьино рассматриваются следующие вопросы а) строение собственно металлической поверхности (за исключением случая жидкого металла), б) состав и свойства межфазной области, представляющей собой тонкий слой раствора у поверхности металла, в) ориентация молекул в мзжфазной области, г) профиль электрического потенциала и поле внутри этой области, а также ее диэлектрические свойства. Двойной слой на элект] оде имеет толщину от 2 до 5 А в плотной части и от 10 до 1000 А (в зависимости от концентрации раствора) в диффузной части. С точки зрения специфической адсорбции растворенного вещества и растворителя существенный интерес представляет обычно только плотная часть двойного слоя, хотя в ряде случаев специфическая адсорбция (особенно анионов) тесно связана со свойствами диффузной части двойного слоя [21, 23]. Строение собственно электродной поверхности может быть изучено классическими металлографическими методами, но в последние годы широкое применение нашла сканирующая электронная микроскопия. [c.398]

Условие обратимости электрохимической системы было определено в разделе II, А. Однако данное выше определение предназначено только для потенциометрии, и в нем отсутствует четко определенное различие между обратимыми и необратимыми окис-лительно-восстановительными системами. Например, установление равновесия является просто вопросом времени, и в качестве обратимых рассматриваются системы, у которых время, необходимое для достижения состояния равновесия, не превышает нескольких минут. В противоположность этому полярографические данные связаны с кинетикой исследуемых процессов. Поэтому полярографические условия обратимости являются значительно более строгими [99]. Система рассматривается как полярографически обратимая лишь в том случае, если в дополнение к термодинамической обратимости обладает достаточной подвижностью, и окисленная и восстановленная формы очень быстро приходят к равновесию с потенциалом электрода. Таким образом, концентрации электроактивных форм на поверхности электрода не должны меняться во времени при постоянном потенциале. Недостаточно подвижные процессы, даже термодинамически обратимые, в полярографии рассматриваются как необратимые [99]. Имеется относительно небольшое количество обратимых с точки зрения полярографии систем (к счастью, бопьшинство из них является гетероциклическими соединениями). Большинство электроактивных соединений претерпевает лишь необратимые изменения при окислительно-восстановительных процессах. Некоторые из этих систем (например, альдегид — спирт, кетон — спирт) реагируют с другими окислительно-восстановительными системами лишь очень медленно, но процесс может быть ускорен добавлением катализаторов и медиаторов. Однако имеются и такие системы, для которых равновесие не устанавливается вообще. Аналогичные свойства могут наблюдаться при установлении электродного потенциала в растворах таких необратимых систем. Эти трудности часто преодолевались посредством косвенных определений потенциалов и расчетов, подобных описанным в разделе IV. Для изучения необратимых процессов может быть использована полярография она является единственным общим методом, в котором скорость установления отношения Сок/Свос в зависимости от потенциала электрода изме- [c.252]

Применение неводных растворителей в полярографии. Методы полярографии неводных растворов используют в физической химии для исследования механизма и кинетики электродных процессов, влияния неводных растворителей на поведение растворенного вещества и свойства растворов, в органической химии — для исследования структуры и реакционной способности органических соединений, изучения таутометрии и изомерии, а также кинетики химических реакций в неводной среде, в аналитической химии — для исследования кислотно-основного взаимодействия, окислительновосстановительных реакций, комплексообразования, методов разделения, концентрирования, идентификации и количественного определения неорганических и в особенности органических веществ, которые малорастворимы или полностью нерастворимы в воде [761]. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология