Потенциал кислородного электрод

Потенциал кислородного электрода как в щелочной, так и в кислой среде зависит от pH раствора [c.482]

Потенциал кислородного электрода при 298 К описывается уравнением [c.214]

Потенциал кислородного электрода принимает более положительное значение с увеличением давления кислорода и уменьшением pH (рис. VII.4). По уравнению (VII.14) можно рассчитать потенциал кислородного электрода при любых значениях pH и давлении кислорода. Например, при pH 7,0 и давлении кислорода ро-, = 0,21, получим [c.201]

Особенно важен в практических условиях концентрационный кислородный элемент, т. е. элемент, в котором отдельные участки электролита отличаются между собой по концентрации растворенного в них кислорода. Причина образования коррозионного элемента неравномерной аэрации заключается в том, что потенциал кислородного электрода зависит от концентрации кислорода в растворе. С повышением концентрации кислорода потенциал кислородного электрода становится более положительным. Неравновесный электродный потенциал металлов также сильно [c.28]

Отсутствие надежных данных по кислородному перенапряжению объясняется сложностью процесса анодного образования кислорода и почти неизбежным наложением на него побочных и вторичных реакций. Прежде всего необходимо напомнить, что обратимый кислородный электрод экспериментально реализовать чрезвычайно сложно, и, следовательно, входящая в уравнение (20.5) величина не определяется опытным путем. Ее обычно рассчитывают теоретически. Для выделения газообразного кислорода из растворов кислот необходимо, чтобы потенциал анода был более положительным, чем равновесный потенциал кислородного электрода ( + 1,23 В при ан = 1 и 25° С), на величину кислородного перенапряжения, отвечающую данной плотности тока. Однако еще до достижения такого высокого положительного потенциала больщинство металлов термодинамически неустойчивы, и вместо реакции выделения кислорода идет процесс их анодного растворения или окисления. Для изучения кинетики выделения кислорода из кислых сред можно использовать поэтому только металлы платиновой группы и золото (стандартные потенциалы которых ноложительнее потенциала кислородного электрода), а также некоторые другие металлы, защищенные от растворения в кислотах стойкими поверхностными оксидами. В щелочных растворах, где равновесный потенциал кислорода менее положителен (при аоп-= 1 и 25° С он составляет около +0,41 В), в качестве анодов применяют также металлы группы железа, кадмий и некоторые другие. Установлено, что в условиях выделения кислорода поверхность всех металлов, включая платину и золото, оказывается в большей или меньшей степени окисленной, и поэтому кислород выделяется обычно не на самом металле, а на его оксидах. [c.421]

Потенциал кислородного электрода принимает более положительное значение с увеличением давления кислорода и уменьшением pH. Зависимость потенциала кислородного электрода от pH представлена на рис. 66. По уравнению (Х.14) можно рассчитать потенциал кислородного электрода при любых значениях pH и давлении кислорода. Например, при pH 7,0 и давлении кислорода в атмосфере (от стандартного давления) 0,21 получаем [c.194]

II. Газовые электроды. Термодинамический расчет потенциала кислородного электрода [c.558]

Измеряемый потенциал кислородного электрода отличается от того, который следовало бы ожидать на основании термодинамических данных ( °=0,40 а), так как обратимый кислородный электрод изготовить не удается. [c.558]

Для многих окислительно-восстановительных реакций (особенно с участием сложных органических соединений) равновесный потенциал непосредственно измерить невозможно. В отличие от потенциала кислородного электрода его не всегда удается и рассчитать. Поэтому для характеристики кинетики окислительно-восстановительных реакций часто используют не величину поляризации, а непосредственное значение электродного потенциала под током. [c.429]

Ранее, при описании работы воздушно-цинковых элементов, упоминалось о недопустимости накопления в электролите перекиси водорода. При повышении в растворе концентрации перекиси водорода потенциал кислородного электрода падает. [c.52]

Электрохимическими преобразователями, или хемотронами, называют приборы и отдельные элементы устройств, принцип действия которых основан на законах электрохимии. Электрохимические системы такого рода выполняют роль диодов, датчиков, интеграторов, запоминающих устройств и соответственно выполняют функции выпрямления, усиления и генерирования электрических сигналов, измерения неэлектрических величин и др. В хемотронах происходят процессы преобразования электрической энергии в химическую, а также механической энергии в электрическую и др. В отличие от электронных устройств (ламповых и полупроводниковых), в которых перенос электричества осуществляется электронами, в электрохимических преобразователях заряды переносятся ионами. Согласно закону Фарадея, количество вещества, претерпевшего изменение на электроде, пропорционально количеству прошедшего электричества. Поэтому измеряя тем или иным способом количественное изменение вещества, можно определить количество электричества, т. е. интегрировать электрические сигналы. Для этого электрохимическая реакция должна быть а) обратимой, т. е. реакция на аноде должна быть обратной реакции на катоде. Например, на аноде Си — 2е Си на катоде Си + + Че" Си б) реакция должна быть единственной, иначе точное интегрирование тока затруднено в) электролиты и электроды должны быть устойчивыми во времени г) реакции на электродах должны протекать с достаточно высокими скоростями. Таким требованиям могут удовлетворять некоторые электрохимические реакции, характеризующиеся потенциалами, лежащими между потенциалами водородного и кислородного электродов (рис. 66). При отсутствии в системе газообразных водородов и кислорода и при малой электрохимической поляризации электродов на них будут протекать лишь основные реакции. Системой, удовлетворяющей указанным требованиям, может быть 12+ + 2е ч 21" Е = 0,53 В. Потенциал ее положительнее потенциала водородного электрода и при рН< 11 отрицательнее потенциала кислородного электрода, поэтому в водных растворах в присутствии иода и ионов I" кислород и водород выделяться не будут. Эта реакция в прямом и обратном направлениях протекаете небольшой электрохимической поляризацией, следовательно, на электродах можно получить [c.367]

По достижении значения обратимого потенциала кислородного электрода (Уо,)обр в водных растворах начинается электролитическое выделение кислорода (кривая TRG на рис. 216). [c.317]

При дальнейшем постепенном изменении потенциала плотность тока остается столь же низкой и продуктом коррозии является Ре " . При 1,2 В достигается равновесный потенциал кислородного электрода, но кислород не выделяется до тех пор, пока потенциал не превысит равновесное значение на несколько десятых долей вольта (кислородное перенапряжение). Увеличение плотности тока в области, называемой транспассивной область перепассивации), приводит к выделению Оа и ускоренному образованию Ре " . [c.73]

Термодинамически неустойчивы электрохимические системы Ох, Red, потенциалы которых более отрицательны, чем потенциал кислородного электрода они вступают в реакцию, при которой поглощается кислород, а в растворе образуются ионы 0Н — разложения воды не происходит [c.493]

Потенциал кислородного электрода равен [c.324]

Электрохимические системы Ох, Red, потенциалы которых более положительны, чем потенциал кислородного электрода, термодинамически неустойчивы и вступают в реакцию, при которой ионы ОН" взаимодействуют с Ох, образуется кислород, т. е. вода разлагается [c.493]

Однако, в отличие от водородного электрода, эта реакция не является строго обратимой, измеряемый потенциал может меняться во времени и имеет плохую воспроизводимость. Значение измеренного потенциала кислородного электрода значительно меньше рассчитанного равновесного. Тем не менее полезно знать направление изменения потенциала, например при изменении давления кислорода. Для иллюстрации возьмем два кислородных электрода, погруженных в водный раствор левый контактирует с Оа при давлении 1 ат, а правый при 0,2 ат. Потенциал левого электрода [c.37]

Сюда также относятся металлы, становящиеся пассивными в пассивирующих растворах, такие как железо в растворах хро-матов. Металлы и сплавы этой группы обладают склонностью к значительной анодной поляризации. Выраженная анодная поляризация уменьшает наблюдаемые скорости реакции, так что металлы, пассивные по определению 1, обычно подчиняются и определению 2, основанному на низких скоростях коррозии. Коррозионные потенциалы металлов, пассивных по определению 1, достигают катодного потенциала разомкнутой цепи (т. е. потенциала кислородного электрода) и поэтому как компоненты гальванического элемента они демонстрируют потенциалы, близкие к потенциалам благородных металлов. [c.71]

В нейтральном растворе равновесный потенциал кислородного электрода при ро = 1 согласно уравнению (Х.12) равен [c.205]

Обычно при анализе применяют гладкий платиновый анод,на котором выделяется кислород раствор, во всяком случае к концу электролиза бывает кислым. Потенциал кислородного электрода при этих условиях [c.194]

Так как равновесный потенциал водородного электрода в промышленном растворе близок к нулю, а равновесный потенциал кислородного электрода примерно равен 1,2 В, то, следовательно, при катодной и анодной поляризации медного электрода в промышленном электролите будут идти только реакции выделения меди и ее ионизации. [c.121]

Токи обмена суммарных процессов (I) и (1а) малы и на различных металлах составляют 10 —10 А/см . Теоретическое значение равновесного потенциала кислородного электрода может быть получено лишь при особых условиях предварительной подготовки электрода и тщательной очистке раствора. Так как на многих металлах при восстановлении кислорода в качестве промежуточного продукта обнаружена перекись водорода, то суммарный процесс можно разбить на две двухэлектронные стадии [c.339]

Токи обмена суммарных процессов (I) и (1а) малы и на различных металлах составляют 10 —10 а см . Теоретическое значение равновесного потенциала кислородного электрода может быть получено лишь при особых условиях предварительной подготовки электрода и тщательной очистке раствора. [c.354]

При электролизе с нерастворимым анодом на электроде может окисляться или ион ОН , или другие ионы, или недиссоциированные молекулы восстановителей, присутствующие в растворе. Как видно из табл. 20 и рис. 66, потенциал кислородного электрода в широкой области pH отрицательнее потенциалов галоидных ионов (за исключением иона 1 ). Однако при наличии в растворе ионов галогенов вследствие высокой поляризации реакции выделения кислорода в первую очередь на аноде выделяется иод, затем — бром. При наличии ионов С1 в растворе при малых плотностях тока идет выделение кислорода, при высоких плотностях тока наряду с этой реакцией идет также окисление ионов С1 и выделение С1г. Фтор из-за положительного значения потенциала не может быть выделен из водных растворов на аноде, его получают электролизом расплавленных фторидов. На аноде не окисляются также ионы 50Г, РО4, МОз, поэтому в их присутствии в растворе на нерастворимом аноде протекает лишь реакция выделения кислорода. [c.204]

По рис, 66 можно определить возможность протекания коррозии различных металлов. Если потенциал металла положительнее потенциала кислородного электрода (область 3), то коррозия металла невозможна. Потенциал золота, например, в отсутствие комплексо-образователя во всей области pH положительнее потенциала кислородного электрода, поэтому золото с поглощением Ог и выделением На корродировать не может. Если потенциал металла положительнее потенциала водородного электрода и отрицательнее потенциала кислородного электрода (область 2), то коррозия возможна с поглощением кислорода и невозможна с выделением водорода. Потенциалы многих металлов лежат в области 2. Наконец, если потенциал металла (область 1) отрицательнее потенциала водородного электрода, то возможна коррозия как с поглощением кислорода, так и с выделением водорода. К таким металлам относятся щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, цинк и др. [c.214]

Электрохимические свойства кислорода трудно исследовать, так как потенциал кислородного электрода обычно не бывает равновесным и значения перенапряжения плохо воспроизводятся . Расчетные данные свидетельствуют о том, что в кислых растворах для процесса [c.188]

Таким образом, потенциал кислородного электрода также изменяется с изменением активности ионов Н+ в растворе, как и потенциал водородного электрода (но хуже воспроизводим). Потенциал кислородного электрода симбатно зависит от парциального давления кислорода в газовой фазе, причем повышение потенциала электрода на достигается при повышении Pq (точнее, активности кислорода) в 100 раз. Следовательно, кислородный электрод менее чувствителен к изменению давления газа, чем водородный. [c.507]

Во-вторых, время 1 установления равновесного потенциала кислородного электрода велико, что само по себе может служить препятствием к его использованию. При подсчете I необходимо учитывать, что электрический заряд электрода воздействует на ионы раствора, находящиеся в непосредственной близости от межфазной границы, в результате чего возникает обкладка так называемого двойного электрического слоя (ДЭС) экранирующая заряд электрода. ДЭС молено рассматривать как плоский конденсатор с расстоянием между обкладками порядка атомных размеров. Для жидкого ртутного электрода дифференциальная емкость ДЭС (С) составляет 20—40 мкФ-см- , для твердых металлических электродов это значение не столь определенно (различия в шероховатости, адсорбции и т. д.). Примем, что С равно нескольким десяткам мкФ-см-2 и оценим время установления равновесного потенциала по формуле, определяюшей время заряда (разряда) электрического конденсатора с емкостью С через сопротивление Н I = кЯС. [c.544]

Однако реализовать кислородный электрод, поведение которого описывалось бы выведенными уравнениями, иа практике весьма трудно. Это обусловлено особенностями, отличающими все газовые электроды, и, кроме того, способностью кислорода (особенно во влажной атмосфере) окислять металлы. На основную электродную реакцию накладывается поэтому реакция, отвечающая метал-локсидному электроду второго рода. Даже на платине могут образовываться оксидные пленки, и поведение кислородного электрода не будет отвечать теоретическим ургвнениям эти отклонения проявляются, папример, в характере изменения потенциала с давлением кислорода. Кроме того, имеются основання полагать, что реакция иа кислородном электроде да ке в отсутствие поверхностных оксидов отличается от той, на которой основан вывод уравнения для потенциала кислородного электрода. По данным Берла (1943), подтвержденным и другими исследователями, часть кислорода восстанавливается на электроде не до воды, а до ионов пероксида водорода [c.167]

Уравнение (7.53) отличается от уравиения (7.49) значением стандартного потенциала (здесь S o при 25°С составляет —0,076 В) и характером зависимостн потенциала электрода от активности гидроксильных ионов. Поэтому значения потенциала кислородного электрода, полученные опытным путем, обычно не совпадают с теоретическими. [c.168]

Кислородная деполяризация термодипамическп возможна в тех случаях, когда равновесный потенциал металла отрицательнее равновесного потенциала кислородного электрода в данных условиях. Значение последнего в нейтральных растворах, прн 25° С может быть рассчитано по формуле [c.45]

Стандартный потенциал реакции, протекающей на аноде, равен 0,786 В. Образование иона перманганата протекает через образование соединений марганца низших степеней окисления, т. е. является многостадийным процессом. Поскольку процесс может быть реализован только в щелочных растворах, протекание побочной реакции анодного выделения кислорода оказывается неизбежным ввиду того, что равновесный потенциал кислородного электрода в условиях получения КМПО4 составляет около 0,4 В. Для максимального торможения этой побочной реакции процесс проводится при сравнительно высокой плотности тока и низкой температуре электролита. [c.193]

Как видно, равновесный потенциал кислородного электрода более отрицателен, чем равновесный потенциал хлорного электрода. Однако выделение кислорода протекает со значительно более высокой поляризацией, чем выделение хлора (рис. 72), поэтому при малых плотностях тока выделяется лишь кислород, при потенциале Ei токи на выделение хлора и кислорода сравниваются, а при потенциале Ег (высокая плотность тока) выделяется в основном хлор. Таким образом, при электролизе раствора Na l происходит выделение водорода на катоде и выделение хлора [c.205]

В применяемые на практике электроды из двуокиси марганца для улучшения электропроводности вводится графит. Графит способен адсорбировать значительное количество кислорода и таким образом реальный электрод состоит как бы из двух коротко замкнутых электродов двуокисно-марганцевого и кислородного. Поскольку графит проводит ток лучше, чем МпОг, то именно потенциал кислородного электрода должен явиться основной составляющей, определяющей потенциал электрода в целом. При применении активной двуокиси марганца ее потенциал оказывается более положительным, чем у кислородного электрода в значительном диапазоне pH электролита. Графит будет насыщаться кислородом за счет двуокиси марганца пока потенциал последней ие снизится и не наступит равновесие. При применении малоактивной руды потенциал ее может оказаться более отрицательным, чем у кислородного электрода. Будет происходить дополнительное окисление руды за счет кислорода. Последний процесс также, в некоторой степени, способствует восстановлению потенциала электродов из МпОг во время перерывов в работе. [c.555]