Водородный электрод механическая

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]

Особенно широкое распространение получил хлоридсеребряный электрод, который имеет наиболее воспроизводимые после водородного электрода значения потенциала. Поэтому он часто используется в качестве внутреннего вспомогательного электрода при изготовлении других электродов, например стеклянного. Его можно применять для измерений как в водных, так и в неводных растворах, в потоке жидкости, изготовить очень малых размеров. Недостатком электрода является зависимость термодинамических характеристик от физических свойств твердой фазы, таких как механическая деформация, кристаллическая структура, способ приготовления и др. До сих пор нет метода изготовления идеального хлоридсеребряного электрода. На практике применяют три основных метода электролитический, термический и термоэлектрический. [c.123]

Микротитрования с помощью водородных электродов могут быть проведены в небольшой, горизонтально удлиненной ячейке емкостью 0,15 см с тремя трубками . Водород входит через одну из трубок, проходит над поверхностью раствора, далее через расположенный в центре электрод и попадает через последнюю трубку в ловушку, а оттуда в воздушное пространство. Соприкосновение электрода с водородом, так же как и размешивание, обеспечивается механическим качанием ячейки под углом 20° со скоростью около 3 раз в 1 сек. Каломельный электрод сравнения сообщается с ячейкой через капилляр и стоп-кран, присоединенные ко дну ячейки. Прибор содержится в воздушном термостате при требуемой температуре с точностью 0,2 град. [c.47]

Водородный электрод Гильдебранда (рис. 281, в) представляет собой платиновую пластинку 4 площадью 1 см и толщиной 0,12 - 0,14 мм, припаянную к короткой платиновой проволоке, впаянной в конец стеклянной тр ки 2 так, что часть ее входит внутрь трубки. Свободный конец проволоки либо припаивают к медной проволоке, ведущей к измерительному прибору, либо соединяют с последней при помощи небольшого количества ртути 3, налитой в трубку 2. Стеклянная трубка 2 находится внутри более широкой стеклянной трубки 1, снабженной боковым отростком для пропускания водорода. Внизу трубка I имеет колоколообразное расширение для защиты платиновой пластинки от механических повреждений и удержания Нг, омывающего верхнюю часть пластинки. [c.516]

При водородном или металлотермическом восстановлении получаются либо порошкообразные, либо губчатые металлы. Для получения компактных металлов и их дополнительной очистки используют обычно вакуумную плавку с применением электронно-лучевого метода нагрева или плавку в электродуговых печах с расходуемым электродом из чернового металла в водоохлаждаемых медных тиглях. После такой обработки существенно меняются многие характеристики металлов. Так, если черновой хром представляет собой один из наиболее твердых и хрупких металлов, то очищенный хром пластичен и легко поддается механической обработке. [c.336]

Потенциал асимметрии меняется со временем и поэтому влияет на водородную функцию стеклянного электрода, однако большим и внезапным изменениям он не подвержен. В принципе, он может рассматриваться как некоторая константа измерительного прибора. Именно поэтому стеклянный электрод перед измерением pH исследуемого раствора предварительно калибруют по стандартным буферным растворам, pH которых известен. В силу особенностей стеклянного электрода, а точнее мембраны, он требует определенного хранения и ухода. Для получения наиболее точных результатов новые или оставшиеся сухими электроды перед употреблением следует вымачивать в течение 1...2ч или даже оставлять в растворе на всю ночь. При этом электроды, предназначенные для измерения в растворах, где pH меньше 9, могут быть вымочены в воде или фосфатном буферном растворе (рНб,81). Электроды, которые употребляются исключительно в шелочных растворах, необходимо вымачивать в буферных растворах с большим значением pH. При работе необходимо следить, чтобы рН-чув-ствительный конец электрода не подвергался сильным механическим воздействиям. Стеклянные электроды нельзя погружать в хромовокислые растворы или в растворы других дегидратирующих агентов. [c.256]

Свинец. Свинец широко использовали в качестве катода с самого начала возникновения электрохимии органических соединений он имеет высокое водородное перенапряжение и легко поддастся механической обработке, В ряде случаев, но не всегда, важно иметь воспроизводимую чистую поверхность. Для очистки поверхности электрода рекомендуют различные способы последовательной анодно-катодной обработки [106]. [c.185]

Для низкотемпературных водородно-кислородных топливных элементов были разработаны микропористые электроды, обладающие высокой электрохимической активностью, удовлетворительными механической прочностью и электрической проводимостью. [c.459]

Известны разные способы обновления поверхности твердых электродов внутри раствора, являющиеся вариантами механической очистки поверхности. Эти методики особенно интересны при изучении явлений пассивации [286, 517, 518] а также адсорбции кислорода и водорода [594, 161]. Томашов и Вершинина [567] исследовали кинетику различных электродных процессов (например, разряд водорода, восстановление кислорода, анодное растворение металла) на электродах с непрерывно обновляемой поверхностью и на таких металлах, как железо, никель и палладий, и наблюдали значительные уменьшения перенапряжений. Кроме того, на некоторых из этих металлов при достаточно быстрой очистке их поверхности исчезало ингибирующее влияние адсорбированных ионов галогенов и катионов тетрабутиламмония на водородное перенапряжение. По-видимому, в этих условиях повторная адсорбция ионов не успевала происходить. [c.170]

Полярография применяется также при изучении различных физико-химических явлений. По полярограммам судят о том, в каком виде присутствуют в растворах восстанавливающиеся ионы, определяют состав и прочность комплексов, число электронов, принимающих участие в акте восстановления, исследуют кинетику электрохимических превращений и, в частности, устанавливают стадийность электрохимических процессов. При этом во всех случаях, когда изучаются реакции электровосстановления, целесообразнее применять ртутный капельный электрод. Именно в реакциях восстановления с наибольшей полнотой проявляются положительные свойства этого электрода чистота поверхности, достигаемая благодаря непрерывному ее обновлению в процессе капания широта диапазона отрицательных потенциалов, обусловливаемая высоким водородным перенапряжением на ртути и обеспечивающая проведение почти любых восстановительных реакций хорошая воспроизводимость данных и т. д. В то же время ртуть вследствие невысокого перенапряжения на ней кислорода и возможности ее окисления не совсем удобна при изучении реакций электроокисления и анализе анионов. Поэтому наряду с капающими ртутными катодами в полярографии используют твердые микроэлектроды. Наилучшим материалом для твердых микроэлектродов оказалась платина, обладающая высокой химической стойкостью, значительным перенапряжением кислорода и хорошими механическими свойствами. Платиновые микроэлектроды применяются не только при изучении окислительных процессов, но и при полярографическом анализе расплавленных солей (Делимарский). Полярографический анализ с твердыми микроэлектродами проводят так же, как и с ртутным капельным электродом. Для создания стационарности диффузии используют вращение электрода, его колебания, перемешивание раствора и т. д. Обновление поверхности электрода и удаление с нее продуктов реакции осуществляют или механически, или электрохимическим растворением. Однако если даже принять все эти меры, то и тогда не удается достигнуть точности и воспроизводимости, свойственных ртутным капельным электродам. Полярография с твердыми катодами поэтому менее распространена, и к ней прибегают лишь в тех случаях, когда применение капельных ртутных электродов невозможно. [c.409]

Было установлено, что перемешивание, сопутствующее непрерывной зачистке поверхности электрода, сильно увеличивает предельный диффузионный ток по кислороду. Наоборот, величина перенапряжения ионизации кислорода мало зависит от перемешивания электролита, но сильно снижается при непрерывном механическом обновлении поверхности. Можно предполагать, что аналогично водородному перенапряжению непрерывное обновление поверхности палладия снимает торможение каких-то стадий перенапряжения ионизации кислорода, зависящих -от адсорбционных процессов на поверхности электрода, по-видимому, в основном ОН" или 50Г- [c.66]

Содержание газовых примесей сильно влияет на механические, термические и электрические свойства основного материала. Например, деформация переходных металлов возможна, только когда содержание газа в них ниже предельного. Другой хорошо известной проблемой является водородное охрупчивание стали в сварных конструкциях, в массивных частях которых может содержаться водород. При ответственной сварке, например, по государственному стандарту допускается содержание водорода в электродах не более 3 млн . Известно, что содержание газов в тонких пленках оказывает влияние на такие свойства, как их зарождение и рост, сопротивление и критическая температура сверхпроводимости. В геохимии содержание газов в породах позволяет получить существенную информацию относительно их возраста и происхождения. [c.370]

Поскольку герметизация свинцового аккумулятора требует минимального газовыделения, свинцово-сурьмяные сплавы для изготовления токоведущих деталей оказываются в данном случае непригодными, так как наличие сурьмы заметно снижает как водородное перенапряжение на отрицательном электроде, так и кислородное перенапряжение на положительном электроде. Высокое перенапряжение выделения кислорода и водорода свойственно сплаву РЬ—Са (0,1—0,2% Са), что обеспечивает низкий саморазряд аккумулятора. Кроме того, этот сплав обладает высокой коррозионной стойкостью, механической прочностью и невысокой стоимостью. Имеются и недостатки пониженные литейные свойства, нестабильность состава из-за повышенной окисляемости кальция, высокое переходное электрическое сопротивление на границе решетка — диоксид свинца. Окисляемость кальция уменьшают, легируя сплав алюминием (0,05%) переходное сопротивление снижают, вводя в электролит добавку фосфорной кислоты. [c.190]

Активный катализатор в чистом виде обладает недостаточной механической прочностью. Для увеличения прочности были использованы спеченные никелевые пластины, в которых катализатор распределяется по>поверхности пор. В качестве катализатора водородного электрода используется никель Ренея, а кислородного — серебро Ренея. [c.53]

Позднее были изготовлены тонкие и гибкие двухслойные электроды. Запорным слоем, механическим скелетом и токоотводом служила тонкая (порядка десятых долей миллиметра) лента, полученная прииека-нием никелевого порошка на никелевую сетку. Активным слоем катода служила смесь угля, серебра и органической связки. Активным слоем анода служил высокопористый никель, содержащий катализатор — борид никеля или окиси неплатиновых металлов. Водородные электроды могут работать 8 ООО ч при плотности тока 100 мА/см . [c.99]

Если железо во время испытаний остается катодом по отношению к нормальному водородному электроду, как это бывает в случае краски, содержаш,ей свинцовый сурик в качестве пигмента, то покрытие служит замедлителем коррозии. Если же железо со временем становится анодом, то покрытие заш,ищает только механически — как пленка, изолируюш,ая металлическую поверхность от окружающей среды (что имеет место в случае применения железного сурика). [c.1081]

После очередного скачка в трещине работает активная коррозионная гальваноПара, где анод - СОП по месту микронадрыва, а катод - стенки трещины, которым отвечает стационарный потенциал по месту бывшей СОП, По истечении периода активности СОП, характеризуемого временем t, работа гальванопары угасает. Рассмотрим развитие трещины коррозионного растрескивания углеродистых сталей в 3 %-м водном растворе Na l. Анализ процессов, протекающих в трещине (см. рис, 6), дает возможность предположить следующее в моМент скачка происходит механический микронадрыв металла в вершине трещины по месту, ослабленному водородным охрупчиванием, в результате чего трещина подвигается на величину А / , После скачка трещины на величину Д/м возникает СОП, на которой усиленно протекает анодный процесс, вследствие работы гальванопары с электродами СОП - бывшая СОП, а также реализуется подкисление нейтральной среды в связи с гидролизом Продуктов коррозии. Последнее способствует протеканию катодного процесса частично с водородной деполяризацией. Активный локальный анодный процесс по всему фронту СОП после скачка ведет к расширению трещины, а также ее коррозионному продвижению на величину Д /к в глубь металла. При этом чисто коррозионное расширение трещины не превышает 2А / . [c.90]

Модернизация водородного насоса позволила увеличить срок его службы до 10 000 ч. В отчете приводятся оптимальные размеры и конфигурация сепараторов и подложек электродов с точки зрения обеспечения необходимой механической прочности при поперечном сжатии. Проведенные исследования позволили также выбрать сечение, количество и распределение каналов подачи водорода, кислорода и хладоагента для обеспечения эффективной работы батареи. В ТЭ использованы золоченые сепараторы н подложки электродов, а нанесение активной массы осуществлялось на обе стороны подложки, что позволило более равномерно распределять катализатор и снизить количество Pd в нем до 10%. В результате заметно уменьшилась скорость растворения Pd н Ag. Одной из причип, лимитирующих ресурс работы батареи, остается карбонизация электролита продуктами разложения конструкционных материалов, в частности на основе фторопластов. [c.21]

Все рассмотренные рН-метры работают со стеклянным измерительным электродом. Кроме того, промышленность выпускает приборы, в комплект которых входят сурьмяные измерительные электроды. Необходимость применения металлооксидных электродов, к числу которых относится и сурьмяный электрод, возникает при измерениях концентрации водородных ионов в растворах и пульпах, способных образовывать плотные непроводящие осадки. Стеклянный электрод не может быть подвергнут интенсивной механической очистке. В этих условиях, а также при измере ниях в протоке сред, обладающих абразивными свойствами или содержащих соединения фтора, отдается предпочтение сурьмяному электроду. Положительным качеством его является также небольшое электрическое сопр-отивление. Однако применение Сурьмяного электрода ограничено особенностью его характеристики на графике зависимости э. д. с. от pH имеются перегибы, сужающие диапазон возможных измерений автоматическим рН-(метром с таким электродом. Общий диапазон измер вния с помо щью сурьмяного электрода лежит в пределах от I до [c.41]

Сделанные выше выводы находятся в хорошем согласии с результатами исследования перенапряжения водорода, выполненного Е. Н. Палеолог, К. С. Коротковой, Н. Д. Томашовым", Авторы также полагают, что различие водородного перенапряжения для кремния р-и /г-типа обусловлено не только недостатком свободных электронов, но и дополнительным омическим падением потенциала в поверхностном слое кремния р-типа. В этом случае основное участие в реакции принимают валентные электроны. Е. Н. Палеолог, К- С. Короткова и Н. Д. Томашов обнаружили, что разряд водородных ионов на кремнии /г-типа с нетравленой поверхностью протекает более медленно из-за присутствия на поверхности такого электрода окисной пленки, обладающей высоким омическим сопротивлением. При химическом травлении растворяются окисная пленка и поверхностный слой, механически деформированный шлифовкой, вследствие чего понижается величина водородного перенапряжения. [c.128]