Водородный электрод изготовление

Топливные элементы. Для непосредственного преобразования тепловой энергии сгорания топлива в электрическую служат топливные элементы. Топливный элемент работает благодаря непрерывно поступающим в него и разделенным в пространстве электролитом окислителю и восстановителю. Проходя через пористые электроды, изготовленные из спрессованного графита, и контактируя с электролитом, восстановитель окисляется, а окислитель восстанавливается. Разность электродных потенциалов определяет напряжение элемента. Электролитом может служить раствор кислоты или щелочи, расплав соли. В качестве окислителей берут кислород или воздух, а как восстановители берутся водород, горючие г азы или жидкости. Электродные процессы при работе топливного элемента состоят из двух полуреакций окислительно-восстановительной реакции. Например, в водородно-кислородном топливном элементе с раствором щелочи в качестве электролита протекают следующие процессы [c.683]

При электрохимических измерениях часто пользуются также гладкими платиновыми и платинированными электродами. Платинированные электроды (пластины, покрытые платиновой чернью) обладают развитой поверхностью и применяются в тех случаях, когда требуется понизить плотность тока и, следовательно, электродную поляризацию или при необходимости повысить адсорбционную способность электрода (например, при изготовлении газового водородного электрода). [c.80]

Для применения на синхронном орбитальном спутнике был разработан и испытан ЭА емкостью 50—66 А-ч. Аккумуляторы собирались из окисноникелевых электродов толщиной 0,76 мм, плотностью 3,25 г/см и работали при плотности тока 0,025 А/см . Ресурс его составлял 800 циклов при глубине разряда 70%. Ресурс ЭА в значительной мере зависел от типа сепаратора и устойчивости водородных электродов. Хороший ресурс имели ЭА с водородным электродом, изготовленным путем нанесения смеси платины и фторопласта на никелевую сетку с дополнительным слоем фторопласта. Хорошо зарекомендовали себя сепараторы из найлона и титаната калия. Удельная энергия ЭА была 62—64 Вт-ч/кг. Масса ЭА распределялась следующим образом баллон 21%, 136 [c.136]

Суш,ественное влияние на электрохимическое поведение стеклянного электрода оказывает состав стекол, применяемых для изготовления мембран. В продаже имеются различные ти- пы таких электродов. Для хорошей воспроизводимости показаний электрода мембрану необходимо постоянно хранить в воде. Существенными достоинствами стеклянного электрода являются независимость показаний от присутствия окислителей или восстановителей в растворе и отсутствие травления электрода деполяризаторами, что характерно, например, для водородного электрода. [c.317]

Замечание. В практике при определении электродных потенциалов отдельных электродов в качестве электрода сравнения обычно применяют не водородный электрод, который сложен в изготовлении и громоздок в эксплуатации, а так называемый насыщенный каломельный электрод. Величина потенциала каломельного электрода относительно нормального водородного электрода составляет 4-0,249 В (при 18° С) и этот потенциал очень стабилен. Такой электрод прост и удобен в эксплуатации. [c.136]

За нулевую точку измерения потенциалов условно принят нормальный потенциал водородного электрода. В настоящее время наука еще не располагает методами, позволяющими измерять абсолютное значение электродных потенциалов. Мы обычно всегда измеряем только разность потенциалов. Вот почему и понадобилось какой-то потенциал условно принять равным нулю. Таким потенциалом является нормальный потенциал водородного электрода. Для изготовления его используют способность платины растворять газообразный водород. Платиновая проволока или пластинка, содержащая растворенный водород, играет роль водородной пластинки , а функции раствора солей может выполнять любой водный раствор, в котором всегда присутствуют ионы водорода Н+. Причем [c.227]

Для определения нормальных (или стандартных) электродных потенциалов используют элемент, изображенный на рис. 3. В нем один электрод изготовлен из испытуемого металла (или неметалла), а другим является водородный электрод. Измеряя разность потенциалов на полюсах элемента, находят нормальный потенциал исследуемого металла. Опишем подробнее действие рассматриваемого элемента. [c.157]

Водородный электрод является лучшим электродом сравнения благодаря высокой воспроизводимости, легкости изготовления, универсальности применения. Этот электрод можно использовать в большом диапазоне температур, давлений и pH. Он может работать в щелочных растворах до 4 Моль/л концентрации, в растворах серной кислоты до 17 Моль/л, но в нейтральных растворах применим только в присутствии буфера. Перед употреблением старого или долго проработавшего водородного электрода его следует повторно активировать или платинировать. [c.147]

Амальгамные электроды. Так называются электроды, изготовленные на основе твердых или жидких сплавов электрохимически активного металла со ртутью. Электродное равновесие устанавливается при этом между металлом, растворенным в ртути, и ионами металла в растворе, поскольку сама ртуть подобно платине или золоту в водородном электроде практически не принимает никакого участия в электрохимическом равновесии на границе электрод — раствор. [c.73]

Опыт 2. Измерение pH с применением хингидронного электрода. Ввиду сложности применения водородного электрода при измерении концентрации ионов водорода часто используют хингидронный электрод, устройство и изготовление которого описано в предыдущей работе. [c.95]

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]

В новой книге содержится подробное изложение результатов работ, проводимых проф. Э. Юсти и многочисленными его сотрудниками в области создания водородно-кислородных топливных элементов. Наряду с разделами по исследованию высокоактивного водородного электрода (заимствованными из первого издания) в копой книге подробно описывается технология изготовления и свойства активных кислородных электродов. Описанные в книге экспериментальные работы в значительной степени способствовали появлению водородно-кислородных элементов большой удельной мощности, работающих при не слишком высоких температурах (до 100° С). [c.5]

Для наглядного объяснения этого обстоятельства может служить следующий пример представим себе, что водородный диффузионный электрод изготовлен из платиновой жести, в которой насверлено большое число мелких отверстий. Такой электрод имеет поры с почти однородной поверхностью, на которой молекулы водорода диссоциируют на атомы последние могут переноситься путем диффузии. Вообразим далее, что на основании правильно подобранного давления газа [по уравнению (3.4в)] в порах стабильно устанавливается мениск электролита. [c.126]

Из всего сказанного выше следует, что к обратимому СО-потенциалу можно приблизиться только на электродах с большим водородным перенапряжением, т. е. на материалах, которые особенно непригодны для изготовления водородных электродов. Пусть кривая 3 на фиг. 99 является характери- [c.293]

В практике обращения с водородным электродом имеются определенные трудности. Так, немало хлопот доставляет восстановление органических или окисленных соединений. Кроме того, следует тщательно удалять кислород, так как даже следы его заметно влияют на потенциал. Поэтому большое значение придается замкнутым системам. Для очистки ячейки от кислорода требуется пропускание водорода в течение 20-45 мин, прежде чем будет достигнуто обратимое состояние. Необходимо знать также парциальное давление водорода его обычно получают вычитанием давления паров растворителя из измеряемого барометрического давления. Площадь платиновой основы обычно составляет около 1 см , а толщина - около 0,125 мм. Вместо фольги можно использовать платиновую проволоку, однако в маленьких электродах ошибки, обусловленные поляризацией, будут больше, чем для электродов из фольги. Платину очищают смесью 4,5 М соляной и 2М азотной кислот, а затем платинируют путем электролиза (как отрицательный электрод) в 1-3%-ном растворе платинохлористоводородной кислоты, содержащем некоторое количество уксуснокислого свинца Однородное покрытие чернью достигается за 1-3 мин при токе от 200 до 400 мА. Если следы свинца в растворе нежелательны, платинирование можно провести без уксуснокислого свинца, однако толщина покрытия изготовленных таким образом электродов редко бывает удовлетворительной и срок их службы может сократиться. [c.43]

Изготовление водородных электродов. Представляется целесообразным описать подготовку платиновой основы водородного электрода и методы получения каталитически активной поверхности. Платиновая жесть 0,125 мм толщины разрезается на полоски площадью 1 см . Кусочек платиновой проволоки длиной 2 см приваривается к середине одного края пластинки. Для этого последнюю помещают на кусок асбеста и места, подлежащие сварке, нагревают узким кислородным пламенем. Раскаленный добела металл соединяют быстрым ударом молотка. [c.218]

В качестве электрода сравнения при определении ЭДС элемента вместо стандартного водородного электрода часто используют другие электроды, более простые в изготовлении и надежные в работе. Наиболее распространен в лабораторной практике каломельный электрод. Активная масса его представляет собой пасту из ртути и каломели НдаСЬ, в которую погружен электрод (Р1, N1, Ре и др.). Паста залита насыщенным раствором хлорида калия. Схема каломельного электрода КС1, Hg2 l2 Hg. Электродная реакция протекает па уравнению [c.336]

Перли [16] изучил зависимость между составом стекла и водородной функцией изготовленных из него электродов. Он сопоставил структуру стекла, показанную на рис. Х.2, со структурой цеолита, из которого может быть удалена вода, и в котором ионы, находящиеся в промежутках решетки, могут быть обратимо замещены без нарушения структуры решетки. Обмен ионов щелочных металлов, находящихся в промежутках кремнекисло-родной решетки, на ионы из раствора, в который погружен стеклянный электрод, играет большую роль в возникновении водородной функции и отклонениях от нее в определенных щелочных растворах. Если бы можно было создать решетки такой структуры, в которой удавалось бы затруднить обмен ионов водорода на ионы щелочных и щелочноземельных металлов, вопрос о стеклянном электроде с идеальной водородной функцией можно было бы считать решенным. [c.262]

Перли [18, 60] установил, что полезной добавкой для уменьшения натриевой ошибки являются окислы цезия и рубидия, вводимые вместе с окисью лития. В качестве компонента МеО употребляли окислы кальция, стронция и бария. Электроды, изготовленные из этих стекол, оказались стабильными в водных растворах вплоть до 90° С. Дальнейшие исследования показали, что присутствие Щелочноземельных окислов не имеет значения, если в стекле содержится окись лантана. Согласно Перли [18, 21], стекла с водородной функцией, имеющие состав (в мол.%) [c.275]

Значительно полнее было исследовано влияние изменения концентрации ионов щелочных металлов на потенциал стеклянных электродов, изготовленных из таких стекол, которые проявляют водородную функцию лишь в достаточно кислых средах, а уже в слабокислых, нейтральных и щелочных растворах не проявляют этой функции. [c.320]

Обычно величина Ед даже для электродов, изготовленных из одного сорта стекла, несколько изменяется. В связи с этим электроды необходимо калибровать. Калибровка заключается в том, что измеряют потенциал одного и того же стеклянного электрода в ряде буферных растворов с известной концентрацией водородных ионов pH и строят зависимость между потенциалом электрода и pH. [c.502]

Потенциал водородного электрода на никеле (рис. 2) при 250° легко устанавливается на пленках, изготовленных из нитрата никеля. Следы кислорода, около 0,05%, ие влияют на этот потенциал. На пленках из хлористого никеля водородный потенциал оказывается примерно на 800 мв положительнее равновесного, т. е., очевидно, имеет место отравление водородного электрода следами хлора. Это наблюдение соответствует указаниям в литературе о том, что никелевые катализаторы, полученные из хлористого никеля, обладают пониженной каталитической активностью при реакциях гидрирования [12]. Водородный потенциал на меди (рис. 2) при 250° устойчив и нечувствителен к следам кислорода. Примесь 2—4%-ного водяного пара к водороду сдвигает потенциал в положительную сторону на 100—200 мв. При 300° это отравление обратимо, а при 250° оно становится практически необратимым. [c.174]

Водородные электроды, изготовленные из химически чистого угля, вообще не активны. Их необходимо пропитывать катализаторами, для чего особенно пригодны металлы VIII группы периодической системы элементов. Различные методы пропитки электродов платиной были подробно изучены еще Шмидом [26]. Исходя из его работ, Кордеш, Хунгер и Мар-тинола [34] усовершенствовали Нгэлектроды этого типа, тщательно изучив различные процессы изготовления пористых углей и методы осаждения в них катализаторов. Для предотвращения намокания Нг-электроды компании Юнион карбайд тоже делаются гидрофобными. [c.41]

Система, представляющая собой раствор с погруженным в него электродом, получила название полуэлеыента. Для измерения потенциала полуэлемента составляют цепь из двух по-луэлементов (из которых один является исследуемым, а другой— стандартным с точно известной величиной потенциала) и измеряют электродвижущую силу (э. д. с.) полученного таким путем гальванического элемента э. д. с. равна разности потенциалов обоих образующих его полуэлементов. В качестве стандартного можно принять нормальный водородный электрод, нормальный потенциал которого условно принято считать равным нулю. Обычно на практике вместо водородного электрода, изготовление и работа с которым затруднительны, пользуются [c.131]

В химической промышленности платина применяется для изго-топления коррозиониостойких детален аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство надсерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от нрнмссей кислорода и в ряде других процессов. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперспом состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода (см. стр. 281). [c.698]

Так как работа с водородным электродом связана с некоторыми трудностями, для измерения потенциалов в качестве электрода сравнения часто применяют каломельный электрод, устройство которого показано на рис. 11. Каломельный электрод отличается хорошей воспроизводимостью, большим постоянством потенциала и может быть легко изготовлен. Электродом этого полуэлемен-та является ртуть, электролитом — насыщенный раствор Hg2 l2 и КС различных концентраций. Наиболее удобны в обращении электроды с насыщенным раствором КС1 во избежание возможного испарения воды. Потенциал насыщенного каломельного электрода по отношению к стандартному водородному электроду равен [c.24]

Тантал (температура плавления 3000°С, плотность 16,6 г/см ) обладает самой устойчивой пассивностью среди известных металлов. Он сохраняет пассивность в кипящих кислотах (например, НС1, HNOg или H2SO4), влажном хлоре или растворах Fe lg при температурах выше комнатной. Такая коррозионная стойкость свидетельствует о том, что Фладе-потенциал металла отрицательнее потенциала водородного электрода в этом растворе и что присутствие ионов С1" не влияет на низкую плотность тока в пассивном состоянии. Благодаря высокой стойкости в кислотах тантал в особых случаях применяют в химической промышленности (например, при изготовлении перегонных аппаратов для [c.382]

В процессе усовершенствования водородных электродов представляет интерес применение тонких фольговых электродов. При повышении температуры водород сравнительно легко диффундирует сквозь такие электроды. Двуокись углерода и другие примеси, наоборот, не могут проникнуть к электролиту. Для изготовления фольгоЕ ых электродов рекомендуется сплав, содержащий 75% Pd и 25% Ag. [c.56]

При растворении хингидрона ась/асьн2 = 1. поэтому е = = Е°—0,059 pH. Следовательно, потенциал платинового электрода, погруженного в водный раствор хингидрона, так же зависит от pH, как потенциал водородного электрода. Значения потенциалов различаются только по абсолютной величине. До-стоинстзами хингидронного электрода по сравнению с водородным являются простота его изготовления, более быстрое установление значения потенциала и относительно высокое значение стандартного потенциала (е = +0,703 В). [c.315]

В химической промышленности платина применяется для изготовления коррозионностойких деталей аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство пероксодисерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от примесей кислорода и в ряде других процессов. Платиновые и платино-рениевые ката чизаторы, используются при получении высокооктановых бензинов и мономеров для производства синтетического каучука и других полимерных материалов. Сплавы с родием и пал.падием применяются для конверсии в безвредные вещества токсичных компонентов выхлопных газов автомобилей. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперсном состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода. [c.531]

Измеряемая электродвижущая сила элемента равна разности потенциалов исследуемого электрода и электрода сравнения. Если в качестве электрода сравнения взят стандартный водородный электрод, потенциал которого принят за нуль, то потенциал исследуемого электрода будет равен электродвижущей силе составленного элемента. Однако несмотря на простоту вычисления электродных потенциалов таким способом, стандартный водородный электрод редко применяют в качестве электрода сравнения. Для его изготовления необходимы специальные ус- ловия — химически чистый водород, строго определенное парциальное давление, постоянная скорость подачи водорода на поверхность платины. Все это делает водородный электрод громоздким и неудобным для электрохимических измерений. Поэтому ча ще применяют более простые электроды сравненияз каломельный и хлорсеребряный, обладающие устойчивым потенциалом. [c.141]

Водородный электрод может быть изготовлен спеканием карбонильного никелевого порошка, в который в качестве катализатора вводят никель Ренея. Кислородный электрод также выполняют из никеля, но катализатором служит дисперсное серебро. Оба электрода изготавливают двухслойными, при этом слой, обращенный к газовой фазе, — крупнопористый, а слой, соприкасающийся с электролитом, — мелкопористый. В электроде поддерживают давление газа, обеспечивающее вытеснение электролита из крупнопористого слоя и его наличие в мелкопористом слое. Таким образом исключается возможность проникновения пузырьков газа в электролит. Электролитом служит 30%-ный раствор гидроксида калия. [c.286]

Электродвижущая сила двойного электрического слоя не поддается прямому измерению и вместо нее рассматривают э. д. с. элемента, один электрод которого изготовлен из исследуемого металла, а вторым служит стандартный водородный электрод, э. д. с. которого условно принимается равной нулю. Электродвижущую оилу такого эле.мента Е называют электродным потенциалом. Так как для стандартного водородного электрода э, д. с. = 0, то э. д. с. элемента по величине и знаку равна э. д. с. исследуемого металла Е=Уже-Через число Фарадея Р э. д. с. связана с изменением термодина.ми-ческого потенциала реакции AZ соотношением [c.231]

Обьино стеклянные электроды используют для определения pH растворов в Ф интервале от 1 до 12, где между потенциалом стеклянного электрода и pH наблюдается линейная зависимость (рис. 15). На практике, так как значения ф° даже у электродов, изготовленных из одного и того же стекла, немного различаются, электроды калибруют, то есть строят зависимость потенциала электрода от pH, о используя буферные растворы с известным значением pH (более подробно уст- Рис. 15. Зависимость потен-ройство, принцип измерений и конструк- циала стеклянного электрода от ция электродов рассмотрены ниже - в РН раствора (по водородной разделе Нотенциометрия ). [c.56]

Для активных запорных слоев (/о=10 А/м Л = 100) перенос определяется электрохимическими процессами (0=10). Различие в результатах аналитического и численного решений, представленных на рис. 3.39 и 3.40, отражает в основном влияние электрического сопротивления элек-гролита. Как видно, определяющее влияние на электрохимический перенос водорода через электрод оказывает активность его запорного слоя. Хотя на практике при изготовлении катализатор специально не вносится в запорный слой, однако в про-1 цессе длительной эксплуатации или нарушения режимов хранения ТЭ в заправленном состоянии возможно попадание дисперсного катализатора на тыльную сторону запорного слоя водородного электрода. Аналогичные выводы были сделаны в [3.37], где исследован эффект электрохимического перетекания водорода на близких по конструкции газодиффузионных электродах. [c.164]

Стеклянный электрод представляет собой сте клян-ный шарик диаметром 15—20 мм с толщиной стенок 0,06—0,1 мм, изготовленный из специального сорта стекла определенного состава . Если такой шарик заполнить раствором с определенным значением pH, например pH = 2, и опустить этот шарик в испытуемый раствор с другим значением pH, то на поверхности стеклянного шарика возникает потенциал, величина которого изменяется с изменением разности pH между внутренним и внешним растворами шарика. Следовательно, тонкая стеклянная стенка ведет себя как электрод, обратимый по отношению к Н+ ионам, т. е. как водородный электрод . Поэтому стеклянный электрод может быть использован для измерения pH раствора. [c.205]