Ионные проводники

Различают две основные группы проводников электрического тока проводники первого рода, электрическая проводимость которых обусловлена электронами, и проводники второго рода, обладающие ионной проводимостью. В особую группу входят полупроводники, прохождение тока через которые обеспечивают, с одной стороны, возбужденные электроны, а с другой — так называемые дырки — вакантные места на энергетических уровнях, которые покинуты возбужденными электронами. Главную роль в электрохимии играют ионные проводники — растворы и расплавы электролитов, некоторые вещества в твердом состоянии, ионизированные газы. При протекании постоянного электрического тока через электрохимические системы на электродах возникают электрохимические реакции, которые подчиняются двум законам Фарадея [c.455]

Если металлические части двух электродов 1 и 2 с различными электродными потенциалами (ф1 ф фа) соединить электронным (металлическим) проводником электрического тока, а их растворы соединить ионным проводником (электролитическим ключом), то по проводнику начнет двигаться поток электрических зарядов (заряженных частиц), а на электродах будут происходить самопроизвольные окислительно-восстановительные реакции. Такая электродная пара называется гальваническим элементом (химическим источником электрического тока). [c.188]

Электрохимия — раздел физической химии, изучающий переход химической энергии в электрическую и обратно, свойства растворов электролитов и движение ионов под действием электрического поля. Переход химической энергии в электрическую осуществляется в электрохимических (гальванических) элементах и аккумуляторах. В процессе электролиза электрическая энергия переходит в химическую энергию. Процессы пр< вращения электрической энергии в химическую и обратно происходят на границе электрод (электронный проводник) — раствор электролита (ионный проводник) и заключаются в передаче электрона с электрода на ион в растворе или обратно. [c.244]

Ионные проводники — это растворы и расплавы электролитов, проводимость в них осуществляется перемещением положительных и отрицательных ионов. Характерной особенностью их является то, что в месте подвода тока посредством металлического контакта (проводника с электронной проводимостью) меняется механизм передачи тока, ионы разряжаются, а нейтральные частицы приобретают заряд и таким образом происходят различные химические превращения. [c.179]

Кондуктометрия. Этот термин объединяет методы определения физико-химических величин и методы анализа, основанные на измерении электропроводности (ЭП) электролитов, т. е. ионных проводников, находящихся в виде истинных водных и неводных растворов, коллоидных растворов или расплавов. Таким образом, в отличие от предыдущих методов кондуктометрический анализ основан только на изменении концентрации ионов в межэлектрод- [c.5]

Реагенты, а также ионизированные или способствующие ионизации реагентов вещества, обеспечивающие прохождение электрического тока эта часть системы является ионным проводником электричества (проводник И рода] и называется электролитом. [c.12]

Смешанные проводники — тела, сочетающие электронную и ионную проводимости, например растворы щелочных и щелочноземельных металлов в жидком аммиаке, некоторые твердые соли. Их электропроводность, а также знак температурного коэффициента проводимости зависят от состава проводника и температуры (от относительного вклада электронной и ионной составляющих), изменяясь от значений, характерных для чисто ионных проводников, до значений, присущих металлам. [c.103]

В дальнейшем рассматриваются преимущественно ионные проводники— растворы электролитов, и лишь бегло — некоторые другие группы проводников. [c.103]

Таким образом, скорость окисления металла растет с увеличением п,ах. и (и, -Ь Па), П . ДлЯ ПОЛуПрОВОДНИКОВЫХ ОКИСЛОВ [ е > (/1к + а)1 скорость окисления контролируется ионной проводимостью и ( Па), а ДЛЯ ионных проводников < [c.62]

Электрохимическая кинетика (кинетика электродных процессов) является разделом химической кинетики и основывается на ее общих законах. К особенности электрохимических процессов на электродах относится то, что они протекают на границе электронный проводник — ионный проводник тока, причем все электродные реакции протекают с участием электронов. [c.380]

Физико-химические свойства почв и грунтов зависят от их химического состава, структуры, степени уплотнения и влажности. При наличии даже невысокой влажности они являются ионными проводниками. [c.10]

Электрохимическая система состоит из двух электродов и ионного проводника между ними. Электроды замыкаются металлическим проводником. Ионным проводником (проводником 2-го рода) служат растворы или расплавы электролитов, а также твердые электролиты. Электродами называются проводники, имеющие электронную проводимость (проводники 1-го рода) и находящиеся в контакте с ионным проводником. Для обеспечения работы системы электроды соединяются друг с другом металлическим проводником, называемым внешней цепью электрохимической системы. [c.183]

Схема топливного элемента приведена на рис. 105. Топливный элемент состоит из анода 1, катода 3 и ионного проводника 2. К аноду подводится топливо (восстановитель), в данном примере водород, к катоду— окислитель, обычно чистый кислород или кислород воздуха. Между электродами находится ионный проводник, в качестве которого для кислородно-водородного элемента используется раствор щелочи. Схема кислородно-водородного топливного элемента может быть записана в виде [c.361]

Аккумулятор в наиболее простом виде имеет два электрода (анод и катод) и ионный проводник между ними. На аноде как при разряде, так и при заряде протекают реакции окисления, на катоде — реакции восстановления. Так как при разряде аккумулятор работает как гальванический элемент, то разрядные характеристики его описываются уравнениями (XIX.1)—(XIX.3). Напряжение аккумулятора при разряде меньше э. д. с. из-за поляризации и омических потерь. Емкость аккумулятора зависит от природы и количества реагентов (активных масс) и уменьшается при увеличении плотности тока из-за снижения степени использования активных масс. Емкость также может падать при хранении из-за побочных реакций (саморазряда). Поскольку при заряде аккумулятор работает как электролизер, то его напряжение описывается уравнением для электролизера [см. уравнение (X. 21)]. Напряжение аккумулятора при заряде выше э. д. с. и возрастает с увеличением плотности тока. [c.364]

Электролитами называют вещества, диссоциирующие в растворах или расплавах на ионы и способные проводить электрический ток (многие соли, кислоты, основания). Неэлектролиты (большинство органических соединений сахар, спирты, глюкоза и др.) не проводят в растворе или расплаве электрический ток. В растворах и расплавах перенос тока осуществляется ионами, поэтому их называют ионными проводниками или проводниками второго рода, в отличие от проводников первого рода — металлов, в которых электрический ток переносится посредством электронов. [c.28]

Электролиты — это вещества, диссоциирующие в растворах на ионы. Последние под влиянием приложенного электрического поля движутся направленно и являются переносчиками зарядов. Электрическая проводимость растворов электролитов значительно вьине таковой чистого растворителя. Следовательно, электролиты — ионные проводники, в отличие от электронных проводников — металлов. Электролиты можно разделить на сильные и слабые. Первые— это те, у которых межчастичные связи преимущественно электростатические (кристаллы солей), а вторые — это вещества с преимущественно ковалентными связями (органические и некоторые минеральные кислоты и основания). Степень диссоциации электролита в растворе зависит от его природы, концентрации и от природы растворителя. Вещества, которые в растворителях с большой диэлектрической проницаемостью диссоциированы нацело или почти нацело, в растворителях с малой диэлектрической проницаемостью почти не диссоциируют. [c.182]

В класс ионных проводников входят газы и электролиты, в которых переносчиками электрических зарядов являются ионы и прохождение тока сопровождается переносом вещества. [c.88]

Константа ячейки. Величина удельной электропроводности ионных проводников выражается уравнением [c.105]

Аккумулятор в наиболее простом виде имеет два электрода (анод и катод) и ионный проводник между ними. На аноде как при разряде, так и при заряде протекают реакции окисления, на катоде — реакции восстановления. Так как при разряде аккумулятор работает как гальванический элемент, то разрядные характеристики его описываются уравнениями (XVI. 1) — (XVI.5). Напряжение аккумулятора при разряде меньше ЭДС из-за поляризации и омических потерь. Емкость аккумулятора зависит от природы и количества реагентов (активных масс) и уменьшается при увеличении плотности тока из-за снижения степени использования активных масс. Емкость также может [c.413]

Промышленность выпускает также щелочные аккумуляторы. Наиболее распространенные из них никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы. Положительный электрод содержит гидроксид никеля, отрицательный электрод — соответственно кадмий или железо. Ионным проводником служит 20—23 %-ный раствор КОН. Суммарные реакции в наиболее простом виде можно записать уравнениями [c.415]

Гальванический элемент — это комбинация электронных и ионных проводников (одного или нескольких). В качестве примера рассмотрим гальванический элемент, представленный следующей схемой [c.478]

Ионный проводник I Металл (II) [c.479]

Проводники П рода, или ионные проводники,—вещества, в которых ток иереносптся ионами. К ним относятся многие твердые соли (Ю р Ю Ом-м), ионные расплавы (1() <р<10 Ом-м) и растворы электролитов (Ю- р Ю Ом-м). Температурный коэффициент электропроводности иончых проводников положителен. [c.103]

Кроме того, можно предположить, что ускорение окисления может быть вызвано не только расщеплением фафита в ходе процесса, но и стабилизацией пористой структуры образца после испарения воды за счет активатора, а также ускорением взаимодействия за счет электрохимической коррозии фафита (значение потенциалов разных частей углефафитового материала несколько различны), причем расплав активатора является ионным проводником. [c.150]

Электрохимия — это наука, которая изучает закономерности, связанные с взаимным превращением химической и электрической форм энергии. Взаимное превращение этих форм энергии совершается в электрохимических системах. Непременными составными частями электрохимической системы являются ионный проводник электричества — электролит два металлических электрода, которые создают контакт двух фаз — жидкой и твердой внешняя цепь — металл1 ческий проводник, обеспечивающий прохождение тока между электродами. Для того чтобы знать, каким закономерностям подчиняются электрохимические реакции, от чего зависит их скорость, что является источником электрической энергии в электрохимической системе и каков механизм прохождения электрического тока, необходимо изучить свойства растворов электролитов, электрохимические равновесия на поверхности раздела двух фаз, термодинамику электрохимических систем и кинетику электродных процессов. [c.6]

Изменение свойств оксидного слоя при поляризации электрода было обнаружено при изучении пассивации никеля в кислых растворах по-тенциостатическим и эллипсометрическим методами. В активной области на поверхности электрода образуется предпассивирующий оксидный слой толщиной в несколько нанометров. При потенциале пассивации толщина этого слоя не изменяется, тогда как показатель преломления и коэффициент светопоглощения претерпевают резкое изменение. Предполагается, что оксидный слой при потенциале пассивации превращается из ионного проводника в электронный проводник. При этом диффузия ионов металла через оксидный слой становится невозможной, и процесс растворения металла прекращается. [c.369]

Электродом называют электронопроводящую фазу (металл или полупроводник), контактирующую с ионным проводником (электролитом). [c.160]

Химический источник тока, или гальванический элемент (цепь), состоит из двух электродов, которые соединены между собой с помощью ионного проводника. Для получения тока электроды гальванического элемента соединяются между собой металлическим — электронным — проводником. Каждый полуэпемент состоит из электронного и ионного проводников, на границе раздела которых возникают электродные потенциалы. [c.378]

Все катализаторы ионных реакций являются изоляторами или ионными проводниками электрического тока. Наиболее распрост-рангны катализаторы кислотного типа, являющиеся протонными (бренстедовскими) или апротонными (льюисовскими) кислотами. [c.440]

В качестве катализаторов электродов топливных элементов используются металлы платиноюй группы, серебро, специально обработанные никель и кобальт и активированный уголь. На этих электродах уже при 25—100°С удается достичь высоких скоростей восстановления кислорода и окисления таких видов топлива, как водород, гидразин НгН4 и метанол СН3ОН, при относительно невысоких поляризациях. Топливные элементы, работающие при таких температурах, получили название низкотемпературных. Ионными проводниками в них могут служить водные растворы кислот, щелочей и солей. Чаще всего применяют раствор КОН, так как он имеет высокую электрическую проводимость и невысокую агрессивность по отношению ко многим металлам. [c.362]

В результате этого увеличивается концентрация иода в анодном пространстве и ионов I" в катодном. По изменению концентрации веществ можно определить количество прошедшего электричества. Изменение концентрации иода и ионов I" можно определять различными способами. Чаще используются фотоко-лориметрический способ и способ измерения э.д.с. Первый способ основан на измерении интенсивности окраски раствора в одном из отделений ячейки при помощи фотоколориметра (иод — окрашенное вещество, К1 не имеет окраски). Измеряя разность потенциалов в анодном и катодном отделениях ячейки и по уравнению Нернста, можно рассчитать изменение активностей иода и ионов 1 . При необходимости систему можно регенерировать пропусканием тока в обратном направлении при переключении полюсов ячейки. В качестве интегратора может служить также электролизная ячейка, в которой на аноде происходит окисление меди Си — 2е -> -> Си , а на катоде — восстановление ионов меди Си + 2е Си. Ионным проводником служит раствор Си304. Для повышения электропроводности раствора к нему добавляют Н2304. Количество прошедшего электричества можно определить по изменению массы медного катода. Такие электрохимические ячейки, называемые кулонометра- [c.368]

Аналоговые и частотные методы кондуктометрии по роду контакта исследуемого ионного проводника в ондуктометриче-ской ячейке в свою очередь делятся каждый на две группы контактные и неконтактные (или безконтактные) методы. [c.91]

Растворы электролитов являются ионными проводниками (проводниками второго рода). В них наблюдаются отклонения от законов Рауля и Вант-Гоффа. Например, согласно теории при введении 0,1 моль вещества на 1000 г воды температура замерзания должна снижаться на 0,186 К, а фактически снижается на 0,318 К у Na l и на 0,52 К у Mg l2. Вант-Гофф ввел в уравнение (VI.6) поправочный коэффициент i, называемый изотоническим коэффициентом и позволяющий использовать это уравнение для любых растворов [c.154]

В качестве катализаторов электродов топливных элементов используются металлы платиновой группы, серебро, специально обработанные никель и кобальт и активированный уголь. На этих электродах уже при 25—100 °С удается достичь высоких скоростей восстановления кислорода и окисления таких видов топлива, как водород и гидразин N2H4, при относительно невысоких поляризациях. Топливные элементы, работающие при таких температурах, называют низкотемпературными. Ионными проводниками в них служат растворы КОН или Н3РО4, а также ионообменные мембраны. [c.412]

Однако природные виды топлива нефть, природный газ и особенно уголь окисляются в низкотемпературных топливных элементах с очень малыми скоростями, т. е. практически не окисляются. Процесс электроокисления этих видов топлива значительно ускоряется в высокотемпературных топливных элементах, работающих при 500 °С и выше. В таких элементах, естественно, не могут применяться водные растворы электролитов, поэтому используются или расплавленные соли, или твердые ионные проводники — твердые электролиты, например смесь 2гОг и СаО. Основная проблема в разработке высокотемпературных элементов — это повышение срока их службы. [c.412]