Импедансный мост

Наиболее точным методом измерения емкости двойного слоя является метод импедансного моста, который уже был описан в 2.2 при рассмотрении кондуктометрии. Однако при измерении емкости двойного слоя и ее зависимости от потенциала необходимо подключить также цепь поляризации электрода постоянным током. Как правило, при этих измерениях используют трехэлектродные ячейки. Принципиальная схема установки для измерения импеданса электрохимической ячейки с использованием импедансного моста приведена на рис. 3.18. [c.168]

Измерение емкости двойного электрического слоя методом импедансного моста. Двойной электрический слой можно в первом приближении уподобить конденсатору с определенной емкостью. Однако протекающий через границу электрод/раствор ток зависит не только от изменения заряда обкладок конденсатора (ток заряжения, / ,), но и от протекания электрохимической реакции (фарадеевский ток, /ф) [c.165]

Электрохимическая ячейка с импедансом 2з включается в одно из плечей моста. В смежном плече находятся последовательно соединенные магазины емкости и сопротивления, общее сопротивление которых переменному току равно 2 . В два других плеча моста включены эталонные элементы (обычно омические сопротивления). Синусоидальное напряжение в методе импедансного моста задается генератором переменного тока Г), а средний потенциал рабочего электрода ср —схемой постоянного тока (потенциостатом). Таким образом, в описанной схеме [c.168]

Таким образом, при использовании метода импедансного моста емкость двойного слоя и сопротивление раствора определяют непосредственно по показаниям соответственно магазинов емкости и сопротивления в условиях баланса моста. Для определения удельной емкости показания магазина емкости следует разделить на площадь электрода. [c.169]

В качестве источника переменного напряжения применяют различные звуковые генераторы с интервалом частот 20—20 ООО Гц. Поскольку внутреннее сопротивление таких генераторов велико, а амплитуда переменного напряжения во избежание усреднения по потенциалу мала, ток, идущий на заряжение двойного слоя, также мал. Уменьшение тока заряжения особенно существенно при измерениях на высоких частотах и может привести к получению неправильных результатов. Чтобы этого избежать, между генератором и импедансным мостом помещают специальный согласующий трансформатор с низким выходным сопротивлением. При подборе частот следует избегать величин, кратных 50, например лучше проводить измерения не при частоте 700 Гц, а при 720 или 680 Гц. Этим обеспечивается лучшая защита от помех, источником которых служит силовая сеть переменного напряжения с частотой 50 Гц, [c.172]

При мостовом способе регистрации электрохимическую ячейку Я включают в одно из плечей импедансного моста (рис. 1.10) и компенсируют и С путем варьирования сопротивления и емкости См в последовательно соединенных магазинах сопротивлений и емкостей, которые включены в смежное плечо моста. В мо- [c.23]

И использован при первом количественном изучении флэш-десорбции [6]. Здесь образец нагревается постоянным током, а сопротивление измеряется импедансным мостом на 10 кгц. Импеданс Z плеч подобран так, что Z2 S>Zl и Разбаланс моста при на- [c.149]

Рис. 24.10. Пршщип двухплечевого импедансного моста. Исследуемое устройство (ИУ) образует одно плечо моста (7 ), что во многом сходно с известным мостом Уинстона, за исключением того, что источником тока является генератор синусоидалыюго напряжения переменной частоты, нуль-детектор чувствителен к переменному току, а регулируемое плечо моста (Ъ ) содержит как активное сопротивление, так и емкость. Если мост уравновешен (т. е. в части цепи, содержащей нуль-детектор, не течет никакого тока) и если = 72, то 2з = поскольку в общем случае

В. Определение точки нулевого заряда. Метод с линейной разверткой потенциала позволяет провести быструю и приближенную оценку (с погрешностью 10—20 мВ) потенциала т.н.з. Этот метод используют, если измерения с помощью импедансного моста представляют затруднение, например при работе с твердыми электродами. [c.92]

Шварц и Силинг [50] исследовали диэлектрическую релаксацию поли-(у-бензил)-Ь-глутамата. Они нашли, что максимальное время релаксации перехода спираль - клубок составляет 5- 10 с. Работа проводилась на установке с тремя независимыми импедансными мостами, позволяющими охватить интервал частот от 1 кГц до 10 МГц. [c.414]

Наиболее точные данные по емкости двойного электрического слоя можно получить методом импедансного моста, впервые использованным Долиным и Эршлером [77], который позволяет учесть сопротивление раствора, а также сдвиг фаз между емкостью и сопротивлением. Принципиальная схема импедансного моста для электрохимических измерений представлена на рис. 4,9. Баланс моста, т. е. равенство потенциалов в точках а и с, имеет место при 21-2 3=22-2 4. Поскольку плечи моста и выбираются одинаковыми, баланс моста наблюдается при 23 = 24. Когда мост сбалансирован, измеряемая емкость С и сопротивление Я в точности равны емкости и сопротивлению магазинов, включенных последовательно в цепь. [c.140]

Вместо измерения переменного тока как функции постоянного потенциала полностью автоматизированной аппаратурой можно измерять импеданс в зависимости от постоянного потенциала с помощью импедансного моста. Измерение импеданса посредством мостовых схем — обычно длительная процедура. Этот метод называют методом измерения фарадеевского импеданса, а по существу он эквивалентен переменнотоковой полярографии, но не имеет такой степени автоматизации, которая необходима для его использования в современной аналитической лаборатории [8]. На этом основании данный альтернативный вариант измерений в переменнотоковой полярографии в этой книге из последующего обсуждения исключается. Однако следует заметить, что для исследований в области кинетики электродных процессов в отличие от аналитических приложений измерения импеданса оказываются исключительно ценными [8—11]. Конечно, характеристики импеданса как функции потенциала могут быть преобразованы в переменнотоковую полярограмму с использованием обобщенной формы закона Ома, и наоборот, так что область переменнотоковой полярографии включает и метод импеданса. Для дополнительного обсуждения вопросов терминологии, а также других аспектов обширной темы переменнотоковой полярографии имеется несколько прекрасных обзоров [8—И]. [c.429]

Рис. 40. Принципиальная схема импедансного моста.

Сопротивление такой ячейки может быть измерено с помощью импедансного моста, имеющего в одном из плеч параллельно включенные переменные емкость и сопротивление (рис. 40). По такой схеме измеряется емкость Сх и сопротивление утечки электрода. При равновесии моста соблюдаются следующие равенства [c.100]

Для изучения влияния поляризации электрода на емкость двойного слоя электрод поляризуют от источника постоянного тока, соединенного через низкочастотный дроссель с плечом импедансного моста. Если источник поляризации присоединяется в точках [c.100]

Наиболее точно дифференциальную емкость электрода можно измерить с помощью импедансногомоста. Исследуемый поляризуемый электрод вместе со вспомогательным электродом составляет одно из четырех плечей импедансного моста Вина, работающего на переменном токе. Емкость, соответствующая двойному электрическому слою, определяется по значению эталонной емкости, при которой мост сбалансирован. Этот метод особенно широко применялся советскими авторами [7] для исследования свойств двойного электрического слоя. Ряд измерений дифференциальной емкости на ртутном капельном электроде произвел этим методом Грэм [6, 8]. Менее точными способами определения дифференциальной емкости являются осцил-лографический метод с наложением равнобедренного треугольного импульса напряжения [9] (см. гл. XXII) и метод двойного дифференцирования электрокапиллярной кривой. По методу Брейера [10—13], капельный электрод поляризуется постепенно увеличивающимся постоянным напряжением, на которое одновременно накладывается переменное напряжение с амплитудой около 15 мв, этот метод позволяет получить зависимость переменной составляющей тока от потенциала (так называемую тензомметрическую [c.52]

Другой переменноточный метод — импедансно-мостовой — является наиболее точным и наиболее часто используется в настоящее время. Много примеров его применения можно найти в работах Грэма [172, 179—184]. Установка по существу состоит из импедансного моста, подобного хорощо известному мосту для измерения сопротивления ячейки. Основное различие заключается в том, [c.216]

Адсорбция капроновой кислоты изучалась методом измерения дифференциальной емкости двойного электрического слоя при помощи импедансного моста Р-568 на частоте 400 гц в термостатированной ячейке. Время баланса (3 0,1 сек) определялось при помощи осциллографа С1-19, запуск развертки которого синхронизировался сигналом разбаланса с индикатора моста. [c.190]

Для изучения емкости двойного электрического слоя в расплавленных солях был применен импедансный мост, описанный ранее [13]. Измерения велись при частотах синусоидального тока от 20 ООО до 200 ООО гц, причем амплитуда напряжения на ячейке составляла 5—10 мв. [c.239]

Среди различных разработанных к настояш,ему моменту методов, позволяюш,их учесть сопротивление раствора, а также сдвиг фаз между емкостью и сопротивлением [55—60], по-видимому, наиболее точные данные по емкости двойного слоя можно получить методом импедансного моста, который впервые был использован Долиным и Эршлером [61], а для измерения емкости двойного слоя в присутствии органических соединений — Грэмом [62]. [c.16]

Описание общих принципов расчета и конструирования мостов переменного тока можно найти в работах [63—65], а также в статье Геришера [66]. Особенности конструкции импедансных мостов для электрохимических измерений обусловлены, во-первых, включением в одно из плечей моста электрохимической ячейки, обладающей рядом специфических свойств, а, во-вторых, дополнительным усложнением схемы за счет подключения к мосту цепи постоянного тока. Общая принципиальная схема такого моста изображена на рис. 2. [c.16]

Работы, связанные с развитием методики измерения дифференциальной емкости при помощи импедансного моста, были направлены в основном на расширение интервала частот переменного тока, что особенно важно при изучении кинетики адсорбции органических веществ, а также на разработку наиболее благоприятной конструкции исследуемого электрода. [c.17]

Подключение цепи постоянного тока к точке с не снижает до нуля паразитной утечки на землю. Это связано с тем, что во избежание наводок от электрических полей все злементы схемы экранированы, а экранировка заземлена и, таким образом, в самой схеме импедансного моста имеются паразитные емкости на землю. Как показано в [73], с достаточно хорошим приближением эти [c.18]

Генератор переменного напряжения и нуль-инструмент должны быть точно согласованы по частоте. С этой целью при отключенной от схемы ячейке частота переменного напряжения плавно изменяется вблизи выбранного значения до тех пор, пока амплитуда синусоиды на экране нуль-инструмента не будет максимальной. В качестве нуль-инструмента следует использовать осциллографы с достаточной чувствительностью по оси у — порядка 1 мм/мкВ. В схеме импедансного моста во избежание ошибок при измерении емкости применяют специальные безындуктивные магазины емкости и безреактивные магазины сопротивления. [c.172]

По данным [34] в расплавах Li l—КС1 эвтектического состава на жидком сплаве индия с сурьмой емкость и сопротивление, измеренные на импедансном мосте по последовательной схеме замещения, в интервале 30—60 кГц не зависят от частоты и равны соответственно 1,7 мкФ и 6 Ом. [c.128]

В соответствии с предложениями, выдвинутыми еще Нернстом [28], ряд исследователей [14] использовали импедансные мосты различной конструкции для измерения диэлектрической проницаемости и общей проводимости растворов электролитов. Измерения с помощью видоизмененных вариантов моста, использованного Нернстом, обычно проводились в интервале частот 1-10 МГц, чтобы не происходило поляризации электродов, но при этих частотах нельзя пренебречь ошибками, обусловленными паразитными или остаточными емкостями и индуктивностями. Почти все исследования были выполнены на водных растворах электролита в интервале концентращш 10"" - 10 моль.л . [c.328]

Пивер и Пауэлл [67] определили кинетические параметры образования анион-радикалов ряда ароматических и алифатических иитросоединений методом измерения фазовых углов в интервале 400—10000 Гц на капельном ртутном электроде в диметилформамиде с использованием импедансного моста. Как видно из табл. 11.3, переход от верхних строк к нижним сопровождается уменьщением констант сверхтонкого взаимодействия, что коррелирует со сдвигом потенциалов полуволны в положительную область и с ростом скоростей переноса электрона. Степень локализации неспаренного электрона на нитро-группе изменяется от единицы для грег-нитробутана (скорость переноса электрона к которому минимальна и который восстанавливается труднее всею) до 0,15 для ж-дипитробензола. Количественные расчеты по теории Маркуса с использованием модели сплошной диэлектрической среды и с учетом распределения заряда дают приемлемое соответствие данным, полученным на опыте. [c.347]

Борисова, Эршлер и Фрумкин [217, 218] измерили п. н.з. свии ца, таллия и кадмия. Они проводили опыты с электродами разно формы, включая затвердевшую каплю металла. Полученные в это] случае кривые емкость — потенциал были аналогичны кривым н ртути, что показывает влияние трещин или других неровносте поверхности на измеряемую емкость. П. н. з. РЬОг был определе при помощи импедансного моста [219]. Лейкис и Кабанов [220] пс [c.220]

В методе переменноточной полярографии импеданс электролитической ячейки определяется при использовании переменноточных сигналов малой амплитуды (порядка 10 мв или меньше), когда забочий электрод поддерживается в полярографических условиях. 3 отличие от определения импеданса при использовании импедансного моста, сбалансированного к нулевому сигналу, в данном методе переменный потенциал с малой амплитудой накладывается на линейно возрастающий постоянноточный потенциал. Чтобы краткое изложение этого метода было исчерпывающим, необходимо учесть вышедшую недавно ценную обзорную статью по переменноточной полярографии и относящимся к ней приборам [160]. [c.325]

В этих целях нами изучена адсорбция на ртути тиомочевины при раздельном и совместном ее содержании в растворах с одним из эффективных ингибиторов электродных процессов — сульфатом трибензилметиламмония (ТБМАС). В качестве основного объекта исследования был выбран ртутный капающий электрод", на котором с помощью импедансного моста производились измерения емкости С как функции концентрации добавок в растворе С и потенциала ф. [c.86]

Адсорбция терпеноидов как функция потенциала определялась по дифференциальной емкости С двойного электрического слоя ртутного капающего электрода в 1 н. N32804 при помощи импедансного моста Р-568 [3]. [c.55]

К полярографу был присоединен импедансный мост и были измерены последовательные сопротивление и емкость двойного электрического слоя на границе между 1 аплей ртути и растиором. Второй электрод окружает ртутную каплю, но его поверхность настолько больше новерхности ртутной капли, что емкость двойного электрического слоя на его поверхности не вносит заметной ошибки в измерения. При отсутствии обратимо восстанавливающихся загрязнений и при частотах больше 150 гц измеряемое сопротивление представляет собой сумму сопротивления раствора между электродами и сопротивления ртути в капилляре. [c.27]

Использование указанных усовершенствований схемы импедансного моста позволило проводить измерения емкости двойного слоя в 0,017V растворах КС1 вплоть до частоты 10 ООО гц, а в 0,0017V растворах КС1 — до частоты 1000 гц [73]. [c.19]