Кривая заряжения

Рис. 19,6, Кривая заряжения платинового электрода в кислом растворе

МЕТОД КРИВЫХ ЗАРЯЖЕНИЯ [c.60]

Метод кривых заряжения основан на том, что к поверхности электрода подводится некоторое количество электричества Q=It и измеряется зависимость потенциала электрода от подведенного количества электричества. Если ток сохраняется постоянным, то Q прямо про- [c.60]

Метод кривых заряжения был широко использован при изучении строения поверхностного слоя на платиновых металлах. На платиновом электроде в присутствии молекулярного водорода устанавливается равновесие [c.61]

По кривой заряжения (рис. 120) можно определить дифференциальную емкость, так как [c.168]

Было предложено еще два видоизменения метода кривых заряжения. В методе Эршлера используется ячейка особой конструкции, позволяющая измерять кривые заряжения на гладкой платине. Электрод [c.62]

Метод кривых заряжения может быть применен к порошкообразным металлам. Для этого они или вводятся в ячейку завернутыми в частую платиновую сетку, или взбалтываются в растворе так, что постоянно приходят в контакт с индикаторным платиновым электродом. Измерения на порошках (или чернях) представляют интерес в связи с тем, что порошкообразные платиновые катализаторы широко применяются при проведении различных каталитических и электрохимических процессов. [c.65]

Во 2-м способе (Фрумкин и Шлыгин) используется платинированный платиновый (Pt/Pt) электрод с большой поверхностью, на котором адсорбируется водород, а затем растворенный водород удаляется из системы током азота. При пропускании азота потенциал электрода смещается в анодную сторону, так как парциальное давление водорода падает. Если потенциал сдвинуть до 30 мВ по отношению к обратимому водородному электроду в том же растворе, то при этом в соответствии с уравнением Нернста парциальное давление водорода составит уже около 0,01 МПа. Так как растворимость водорода подчиняется закону Генри, то можно подсчитать, что концентрация растворенного водорода при 0,01 МПа составит приблизительно 10" моль/л. Предположим, что для измерения кривой заряжения используется такой же электрод, как и при измерении адсорбционных кривых (см. 7) с истинной поверхностью 50 м . Адсорбция водорода на этом электроде может быть подсчитана исходя из предположения, что на каждом поверхностном атоме платины при обратимом водородном потенциале адсорбируется один атом водорода. Так как на [c.61]

Рис. 35. Схема ячейки для измерения кривых заряжения на электродах с гладкой поверхностью

Типичная кривая заряжения платинового электрода в растворе серной кислоты представлена на рис. 36. Потенциалы Ег отнесены к [c.62]

Кислородная область кривой заряжения на платине имеет длину примерно в два раза больше, чем длина водородной области. Так как для адсорбции одного атома кислорода требуется два электрона, а [c.63]

При помощи кривых заряжения можно установить степень обратимости процессов, протекающих при пропускании тока через систему. Так, если изменить направление тока в какой-либо точке водородной или двойнослойной области, то полученная затем катодная кривая почти полностью повторит соответствующую анодную кривую заряжения. Однако при обращении тока в кислородной области наблюдается значительный гистерезис между анодной и катодной кривыми (см. рис. 36), петля которо-К/ го расширяется при сдвиге потенциала в анодную сторону. Это указывает на необратимый характер процессов адсорбции и десорбции кислорода. [c.64]

Площадь под кривой заряжения в водородной области приближенно равна работе снятия адсорбированного водорода W [c.64]

Из данной теории следует, что для количественного изучения двойного слоя методом кривых заряжения необходимо дополнить этот метод измерениями изоэлектрических сдвигов потенциала. Тогда появляется возможность непосредственного определения емкости двойного электрического слоя. Далее по уравнению [c.69]

Таким образом, рассмотрение формы и взаимного расположения кривых заряжения позволяет сделать ряд важных качественных выводов о строении границы электрод — раствор в условиях, когда на поверхности электрода происходит адсорбция атомов водорода и кислорода. Чтобы на основе этого метода сделать количественные выводы [c.64]

Метод кривых заряжения был распространен на другие металлы платиновой группы (палладий, родий, иридий, рутений и осмий) а также на сплавы платиновых металлов между собой и с другими [c.64]

При потенциалах водородной области на анодной потенциодинамической кривой платинового электрода в сернокислых растворах обычно наблюдаются два максимума тока. Этим максимумам отвечают перегибы на водородном участке кривой заряжения. Предполагается, что максимумы тока соответствуют двум различным формам адсорбированного водорода левый максимум — слабосвязанному, а правый — прочносвязанному водороду. Природа адсорбционных центров, соответствующих слабо- и прочносвязанному водороду, пока остается невыясненной. Низкие значения тока в интервале 0,4ч-0,7 В характеризуют двойнослойную область платинового водорода. Последующий подъем тока связан с адсорбцией кислорода. На катодной потенциодинамической кривой наблюдается большой максимум ионизации адсорбированного кислорода. Этот максимум сильно сдвинут в катодную сторону по сравнению с областью адсорбции кислорода при изменении потенциала в анодном направлении, что является следствием необратимости процесса адсорбции кислорода. [c.66]

Зависимости д от Ег, рассчитанные из кривых заряжения и изоэлектрических сдвигов потенциала и полученные адсорбционным методом, совпадают, что указывает на применимость термодинамической теории для описания состояния поверхности платины в растворах электролитов. [c.69]

Из кривой заряжения может быть рассчитана также зависимость поверхностной концентрации атомарного водорода Лн от потенциала. Для этого используют уравнение [c.69]

Как показывает сопоставление величин q—q ) и (Л"н — н) 1см. уравнение (14.3)], водородной области кривой заряжения основная часть подводимого электричества AQ затрачивается на ионизацию адсорбированного водорода. Поэтому в первом приближении можно записать [c.75]

Для подкисленных хлоридных и бромидных растворов и несколько хуже для подкисленных сульфатных растворов кривую заряжения в этой области можно аппроксимировать прямой линией [c.75]

Б. В. Эршлер). Степень заполнения поверхности адсорбированным кислородом 0 можно оценить по катодным кривым заряжения. Торможение процесса растворения платины соответствует следующему закону [c.370]

Из металлов первой электрохимической группы наиболее полно изучена платина, хотя из-за высокой чувствительности ее водородного потенциала к примесям полученные данные не отличаются хорошей воспроизводимостью. Н( сомненно, что в области положительных потенциалов (не очень удаленных от обратимого потенциала водородного электрода) на поверхности платины всегда присутствует адсорбированный водород. Это установлено измерением мкости, а также другими методами. Так, количество адсорбированного водорода можно найти для каждого значения потенциала при помощи кривых заряжения, т. е. кривых, передающих изменение потенциала электрода с количеством подведенного электричества чли (при постоянной силе тока) с течением времени. При таком кулонометрическом определении количества водорода (или иного электрохимически активного вещества) необходимо, чтобы его выделение (или растворение) совершалось со 100%-ным выходом по току. Все возможные побочные реакции — электровосстановление или выделение кислорода, катодное восстановление или анодное окисление органических веществ и других примесей — должны быть полностью исключены. Этого можно достичь двумя методами. В первом из ннх сила накладываемого на ячейку тока настолько велика, что значительно превосходит предельные токи восстановления и окисления примесей их вредное влияние поэтому не проявляется. Заряжение электрода проводят с большой скоростью, а кривую заряжения регистрируют автомати- [c.414]

Кривая заряжения платины в кислом растворе представлена на рис. 19,6. Она состоит из участков 1, 2 и 3, отличающихся друг от друга наклоном. На участке 1, начинающемся у обратимого потенциала водородного электрода и лежащем в области наиболее отрицательных потенциалов, происходит постепенное снятие водорода, адсорбированного поверхностью 31лектрода. Здесь ток, подводпмый к электроду, расходуется на заряжение дво1шого слоя и на ионизацию адсорбированных водородных атомов. Электрическая емкость, измеряемая величиной, обратной наклону кривой ё—д, [c.415]

Измерение потенциала электрдда при пропускании постоянного тока кривая заряжения) [c.167]

Рис. 1. Кривая заряжения фафитового образца в 60%-м уксуснокислом растворе H2SO4,

Кривые заряжения анода из рекристаллизованного пирографита в 0,25 М растворе LiFe U в нитрометане показали, что с увеличением величины заряда образуются смеси П1 и IV ступеней, и идет окисление Fe lJ до молекулярного хлора. [c.283]

В растворах серной кислоты при потенциалах двойнослойной области имеется некоторое количество адсорбированного водорода, которое уменьшается со сдвигом потенциала в анодную сторону, но при этом на поверхности появляются адсорбированные атомы кислорода. Таким образом, области адсорбции водорода и кислорода перекрываются. В результате емкость электрода оказывается завышенной по сравнению с емкостью двойного слоя Сд с.. В растворах НС1 и НВг на платине в двойнослойной области потенциалов подводимое электричество тратится только на заряжение двойного слоя, так что наклон кривой заряжения в этой области определяет СдПолучающиеся значения Сд. составляют 0,4-f-0,6 Ф/м что характерно для области потенциалов, где адсорбируются анионы. [c.63]

Рис. 37. Кривые заряжения платинового лвктрода в различных 1 н. растворах

Метод кривых заряжения тесно связан с так называемым потен-циодинамическим методом. Этот метод получил широкое распространение после разработки совершенных конструкций электронных потенциостатов — специальных автоматических устройств, позволяющих поддерживать потенциал постоянным или изменять его в зависимости от времени по линейному закону. В последнем случае можно записать [c.65]

Как и при снятии кривых заряжения, при снятии потенциодинамических кривых на платиновых металлах исходным обычно служит потенциал г 0,03ч-0,05 В. На рис. 38 показаны потенциодинамиче-ские кривые платинового, иридиевого и родиевого электродов. Отри- [c.66]

Таким образом, из кривой заряжения вытекает логарифмическая изотерма адсорбции водорода на поверхности платинового электрода. Если бы адсорбция водорода на платине подчинялась изотерме Лэнг-мюра, то должно было бы выполняться соотношение [c.75]

Адсорбция кислорода является необратимым процессом. Поэтому термодинамическая теория может быть использована только для малой адсорбции кислорода. Несмотря на это, из кривой заряжения и на основе адсорбционного метода можно сделать некоторые качественные выводы о характере адсорбции кислорода на электроде. В самом деле, как видно из рис. 7, в области адсорбции кислорода на электроде заряд двойного слоя начинает падать с ростом Ег- Поскольку дЕ1дд)Ау >( , то этот результат указывает на появление диполей, обращенных отрицательным концом к раствору. Этот вывод следует также из расчета вклада атомов кислорода в скачок потенциала, который проводится совершенно аналогично расчету дЕ дАц) . Образование диполей платина — кислород с отрицательным зарядом на кислороде является следствием того, что кислород оттягивает на себя электроны платины. Величина дипольного момента связи Р1—О д больше, чем связи Р1—Н д . Так, суммарный вклад атомов водорода в скачок потенциала составляет десятые доли вольта, тогда как сум- [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология