Заряд электрода вычисление

Величину удельного поверхностного заряда со стороны раствора находят так же, как плотность заряда ионной атмосферы при вычислении коэффициента активности ионов по первому приближению теории Дебая и Гюккеля. В обоих случаях отправными уравнениями служат уравнения Больцмана и Пуассона. При определении достаточно использовать лишь одну координату — расстояние от поверхности электрода в глубь раствора. Уравиение Пуассона (3.30) в этом частном случае упрощается до [c.264]

Разность между стандартным потенциалом ф и потенциалом нулевого заряда фн является существенной характеристикой электрода, и возможность ее вычисления представляет безусловный интерес. Значение ф —фн может быть выведено из представлений о природе э. д. с. гальванического элемента типа [c.215]

Достоверность изменения е на рис. 60 сомнительна. Из независимых измерений температурной зависимости потенциала максимума электрокапиллярной кривой и адсорбции ди-н-бутилового эфира из метанола следует, что диполь метанола имеет малую, преимущественно отрицательную ориентацию к электроду и наименее прочно связан с ним в этой области. Если е действительно зависит от заряда (за-счет вклада от переориентации диполей), то ее значение должно быть максимально, а не минимально в этой точке. Макдональд и Барлоу [37] высказали точку зрения, что диэлектрическая постоянная, вычисленная таким способом, имеет низкое значение из-за пренебрежения дискретной природой молекул растворителя и адсорбата. Однако значение диэлектрической постоянной совпадает со значением, полученным из высокочастотных измерений для объема метанола (5,2—6,0), и окончательные значения толщины внутреннего слоя (2,6—5,3 А), рассчитанные по формуле для плоскопараллельного конденсатора, вполне приемлемы для мономоле-кулярного слоя растворителя. Поэтому кажется, что значение е приблизительно правильно, хотя и может наблюдаться незначительное изменение. В воде и формамиде е", вычисленная тем же самым способом, возрастает вблизи горба емкости, хотя наличие действительного максимума е% предсказываемого теорией переориентации диполей растворителя вблизи горба, не было подтверждено. Найденные значения е и получающиеся значения толщины внутреннего слоя находятся в соответствии с известными свойствами этих растворителей. [c.151]

Для вычисления емкости по выражению (8.11) необходимо знать истинную поверхность электрода (истинную плотность тока). Емкость, вычисленная по уравнению (8.11), представляет собой среднюю емкость электрода на участке И кривой заряжения. Если заряд электрода изменяется от О до е, а электродный потенциал —от фе=о до фе (потенциал точки нулевого заряда), то измеренная емкость носит название интегральной емкости двойного электрического слоя [c.104]

Кроме различных химических стадий в кинетических исследова ниях электродных процессов, следует учитывать транспорт на поверх ность электрода (и от нее) реагентов, продуктов и промежуточных соединений, а также их адсорбцию и десорбцию на поверхности элект рода. Далее, концентрации ионных частиц вблизи межфазной грани цы отличаются от их объемных концентраций из за заряженности границы, проявляющейся в наличии двойного слоя или слоя пространственного заряда. Поскольку концентрации на границе раздела фаз могут отличаться от объемных на несколько порядков, а также зависят от природы раствора и величины электродного потенциала, при изучении электродной кинетики весьма важно учитывать эффекты двойного слоя. При этом надо отметить, что данные для достаточно точного вычисления ионных концентраций в двойном слое имеются лишь для ртути и немногих электролитов. По этой причине часто приходится делать малообоснованные оценки эффектов двойного слоя, в которых используются данные, фактически неприменимые к рассматриваемым системам. Определение параметров двойного слоя на твердом электроде - не простая задача, и, возможно, пройдет много лет, прежде чем появятся достаточно надежные данные для вычисления ионных концентраций на границе твердого электрода с раствором. [c.152]

Заряд поверхности электрода q) получают либо интегрированием кривых емкость — потенциал, либо графическим дифференцированием электрокапиллярной кривой. Графическое дифференцирование вычисленной функции по химическому потенциалу электролита дает величину избыточной поверхностной концентрации катионов (Г+). Если теперь предположить, что катионы находятся только в диффузной части двойного слоя, то можно вычислить заряд, обусловленный анионами в диффузном слое (i7J), по теории диффузного слоя [21, 26] [c.134]

При использовании уравнения (13) необходимо учитывать, что г° зависит от ф2 и, следовательно, от Е. В уравнение (12) следует подставлять значение фг, соответствующее тому потенциалу, при котором были получены данные, используемые при вычислении Р. Если величина т] не превосходит нескольких милливольт, значения ф2 при потенциалах Е м Е приблизительно совпадают, но в области больших перенапряжений картина меняется. Об этом обстоятельстве подробно сказано в разделе 2 гл. IX здесь же уравнение (12) рассматривается при том дополнительном условии, что ф2 не зависит от перенапряжения. Это требование приблизительно удовлетворяется при небольших перенапряжениях, если концентрация электролита равна по меньшей мере 0,1 М, а потенциал не слишком близок к точке нулевого заряда. В таких условиях ф2-потенциал довольно медленно изменяется при изменении Е (рис. 12), и в первом приближении можно принять, что Р не зависит от перенапряжения. Это приближение пока что можно считать удовлетворительным для целого ряда процессов (протекающих, например, на твердых электродах), когда нельзя с достаточной уверенностью внести поправку, учитывающую структуру двойного слоя. [c.171]

Если сумма скачков потенциала в рассмотренных четырех двойных электрических слоях равна нулю, то на поверхности металла имеется так н зываемый абсолютный нуль потенциала. Потенциалы, вычпсленныг по отношению к этому нулю, называются абсолютными потенциалами. Абсолютный нуль потенциала не может быть вычислен теоретически или определен экспериментально. Однако, как выяснилось, нет необходимости знать абсолютные значения потенциалов. Для термодинамических расчетов достаточно знать условные равновесные потенциалы, измеренные по отношению-к стандартному водородному электроду. Для исследования кинетики электродных процессов должен быть известен условный потенциал по отношению к так называемому потенциалу нулевого заряда, который для каждого металла и растворителя имеет определенное значение. [c.300]

Таким образом, при вычислении емкости С интегрированием наблюдаемого тока по времени находят полный заряд, протекший через электрод, и затем делят его на величину скачка потенциала. Некоторые результаты этого метода показаны на рис. 30. [c.104]

Принципиально потенциалы отдельных электродов определить нельзя, хотя полезный ряд потенциалов отдельных электродов может быть основан на условной шкале, если потенциал стандартного водородного электрода принять за нуль при всех температурах. Обычно этот же метод используют для определения потенциалов отдельных электродов в других растворителях. Численные значения потенциалов отдельных электродов в этих средах относят к потенциалу водородного электрода в том же самом растворителе, принятому за нуль. Это не означает, что водородный электрод действительно имеет один и тот же потенциал в различных растворителях. Относительные шкалы такого типа, несомненно, полезны, хотя потенциалы, вычисленные на их основе, не абсолютны. Проблема потенциалов отдельных электродов и их связи с потенциалом электрода с нулевым зарядом была исследована Фрумкиньш [30]. [c.327]

Уравнения (32) - (34а) можно решить относительно и, следовательно, скорости реакции переноса заряда в различных нестационарных методах, но такой подход более сложен. При небольших отклоне ниях электрода от равновесия каждый член с Г / 1 в уравнениях (32) - (34а) можно выразить через три производные первого порядка, вычисленные при постоянных параметрах [145, 150, 259]. Например, [c.196]

Поверхностный потенциал изолятора при непрерывном облучении-электронами был вычислен Барбье [6] для коэффициента вторичной эмиссии, превышающего единицу, с учетом образующегося пространственного заряда. Поверхностный потенциал, который может быть отрицательным относительно электрода коллектора, являлся функцией интенсивности облучения, коэффициента вторичной эмиссии и расстояния между поверхностью и коллектором. [c.674]

При напряженности поля больше 10 кв/см ионный ток пропорционален мощности дозы. Поэтому возможно применение гексана в качестве дозиметра [58, 62]. Если радиоактивный излучатель — источник заряженных частиц низкой энергии, то заряд будет оставаться в пределах жидкости. Поэтому в ячейке, снабженной двумя плавающими электродами, будет возникать различие в величине ионного тока при изменении направления электрического поля. Это было успешно использовано для измерения интенсивности источников [211. Не следует, однако, забывать, что для вычисления величин С такие измерения нельзя применять, так как величина ЛПЭ излучения низкой энергии слишком велика для того, чтобы допустить использование теории Онзагера [58]. Можно отметить, что вторичный рекомбинационный процесс является довольно медленным (постоянная времени — несколько секунд). [c.251]

Если пренебречь количеством электричества, расходуемым на заряжение двойного слоя на участках а и в и считать, что все электричество расходуется на заряд и выделение водорода или кислорода, то, зная поверхность электрода, можно легко определить по закону Фарадея количество выделившегося, а, следовательно, и адсорбированного газа. Очевидно, что расход электричества исключительно на заряжение двойного слоя не начнется до тех пор, пока с поверхности электрода не будут сняты все адсорбированные атомы водорода. Поэтому для вычисления количества адсорбированного водорода следует взять все количество электричества, расходуемое на участке а (до перегиба). [c.261]

Если всегда следовать этим правилам, то легко будет устранена путаница в знаках, которая часто возникает при вычислении Е. Какой из обоих электродов является анодом, какой катодом, легко сообразить в каждом отдельном случае на первом ионы раствора теряют ( + ) заряд или приобретают ( —) заряд (восстановление), на втором — обратно. [c.364]

По этой формуле легко определить pH, измерив разность потенциалов двух спаренных водородных электродов. На практике, однако, в качестве второго электрода (электрода сравнения) применяют не водородный нормальный насыщенный электрод, который неудобен, а так называемый нормальный насыщенный каломельный электрод, который представляет собою стеклянный сосудик той или иной формы, заполненный ртутью, каломелью и насыщенным раствором хлористого калия. Раствор хлористого калия оказывается насыщенным также и каломелью. Между ртутью и ионами одновалентной ртути в этом электроде устанавливается иная разность потенциалов, чем для нормального водородного электрода. Заряд каломельного электрода выше заряда нормального водородного электрода на Е . Поэтому, чтобы показание прибора привести к нормальному водородному электроду, величину Е (поправку) надо вычесть из Е в формуле для pH в этом случае формула для вычисления pH получит вид [c.79]

В случае специфической адсорбции ионов на электроде при вычислении о вместо величины следует пользоваться значением = —qs [см. уравнение (2)1. Таким образом, для нахождения величины необходимо знать заряд поверхности электрода (или заряд диффузной части двойного слоя) при данном потенциале. [c.13]

Знак потенциала электрода определяется знаком его заряда по отношению к водородному электроду. Если в паре с водородным электродом данный электрод положителен, то его собственный потенциал тоже положителен в противоположном случае его потенциал отрицателен. Знак э. д. с. элемента, составленного из различных электродов, принимается положительным. Для этого при вычислении з. д. с. надо принять за правило, что из более положи- [c.216]

Знак потенциала электрода определяется знаком его заряда по отношению к водородному электроду. Если в паре с водородным электродом данный электрод положителен, то его собственный потенциал тоже положителен в противоположном случае его потенциал отрицателен. Знак э. д. с. элемента, составленного из различных электродов, принимается положительным. Для этого при вычислении э. д. с. надо принять за правило — из более положительного потенциала вычитать менее положительный. Например, если имеется элемент, составленный из цинкового электрода с потенциалом — 0,76 в и медного с потенциалом 4- 0,34, то э. д. с. = = 0,34 — (—0,76) = 1,1 в. [c.356]

В последние годы в основном в связи с разработкой топливного элемшта значительное внимание уделялось проблеме адсорбции на твердых электродах, таких, как платина и другие благородные металлы. Вопросы, возникающие при рассмотрении твердых электродов, значительно отличаются от аналогичных вопросов в случае ртути. Например, для твердых электродов нельзя пользоваться классическим термодинамическим методом вычисления поверхностного избытка вещества, поскольку здесь трудно измерить поверхностное натяжение и потенциал нулевого заряда В этих системах адсорбцию изучают методами, упоминавшимися в разд. III, Г,2, с применением разнообразной кулонометрической техники. Адсорбция атомарного водорода вблизи обратимого водородного потенциала, а также образование окиси платины (или адсорбция кислорода) при более положительных потенциалах еще более осложняет работу на платиновом электроде. Обратимость реакции выделения водорода на платине ограничивает область идеальной поляризуемости в кислых растворах приблизительно в пределах от 0,3 до 0,8 В (относительно обратимого водородного электрода). Потенциал нулевого заряда ртути относительно стандартного водородного электрода в водных растворах в отсутствие спеди-фической адсорбции составляет около -0,2 В. Поэтому адсорбцию на платине изучают в области потенциалов, не совпадайщей с рабочей областью на ртути (с анодной стороны). Далее, адсорбция на платине [c.135]

Однако решение задачи о лавинных разрядах путём использования вычисленных таким образом значений а, а также и значений а, полученных экспериментально, требует существенной оговорки. Дело в том, что и теоретические подсчёты и экспериментальные определения по методу Таунсенда относятся к значениям коэффициента а в постоянном поле, при котором соотношение между ажЕ1р является однозначным. Между тем, за исключением случая слабых токов несамостоятельного разряда между двумя параллельными друг другу плоскими электродами, на пути движения электрона а не остаётся постоянным. Кроме того, движение электронов как направленное, так и беспорядочное нельзя рассматривать как установившееся и строго соответствующее значению Е в данной точке, за исключением тех случаев, когда Е меняется от точки к точке очень медленно. Поэтому при строгом количественном решении задачи о лавинных разрядах в значения а, полученные указанным выше путём, надо вводить соответствующие поправки. Поправки тем больше, чем быстрее изменяется напряжённость поля с изменением расстояния от катода. Это относится, конечно, не только к разрядам между электродами, создающими неравномерное поле, но и к искажению поля пространственными зарядами. Тем не менее, теория лавинных разрядов в первом приближении, не учитывающая этих поправок, приводит к существенным, качественно правильным выводам. Поэтому данное приближение в очень большом числе практически важных случаев вполне приемлемо. [c.241]

Для вычисления межфазового потенциала между водой и смешанным растворителем рассмотрим элемент, в котором измеряется точка нулевого заряда в смешанном растворителе относительно электрода сравнения в водном растворе [13] [c.104]

Из формул (9 4), (9 5) и (6 40) можно рассчитать идеальную кривую эффективности улавливания частиц в функции их раз мера Однако действительную форму кривой эффективности можно определить только экспериментальным путем Тем не менее зна чения эффективности улавливания, вычисленные по формуле (9 4), не лишены интереса (рис 9 5) При типичных рабочих условиях значение произведения рЕЕо О для частиц, находящихся вблизи стенки трубчатого электрофильтра, и соответственно выше для частиц достигающих своего пре дельного заряда вблизи оси трубы, где напряженность электрического поля наивысшая Кривые рис 9 5 указывают на более высокую эффективность улавливания крупных частиц однако практически установлено, что ветичи на ее одного порядка как для крупных, так и для мелких частиц Для характеристики работы электрофильтра в практических условиях можно сравнить эффективную скорость дрейфа (э с д ) частиц к электродам вычислен ную при помощи формул (9 4) н (9 5), с теоретической скоростью Анализируя таким путем работы ряда авторов, Ундервуд установил, что труднее всего осаждаются частицы диаметром 1—4 мк при этом на кривой зависимости э с д от скорости газа имеется максимум, по одним данным, при скорости 1 8 м/сек, а по другим — при 4,8 м/сек [c.305]

Ионоселективные электроды, пер. с англ.. М., 1972 Н и-кольский Б. П., Матероаа Е. А., Ионоселективные электроды, Л., 1980 К а м м а н К., Работа с ионоселективными электродами, пер. с нем., М., 1980. i5. П. Никольский. ИОН-ЦИКЛОТРОН ный РЕЗОНАНС, радиоспектроскопический метод измерения массы ионов. Камеру масс-спектрометра (см. Масс-спектрометрия) с исследуемым в-вом помещают в однородное магн. поле напряженностью Н. Ион с массой т и зарядом q перемещается по круговой орбите радиуса г со скоростью . Угловая частота этого движения (D = v/r — qHfm (с — скорость света) наз. циклотронной. Для ее измерения и вычисления т используют источник перем. электрич. поля метрового или дециметрового диапазона, частота к-рого изменяется в широких пределах. При совпадении частоты источника с циклотронной частотой энергия электрич. поля частично поглощается этот резонанс регистрируется чувствит. приемником. [c.227]

Применение. Теоретические Соображения, изложенные выше, должны использоваться только для оценки порядка величин, поскольку на действительную производительность влияет много посторонних факторов. В промышленных установках применяется выпрямленный переменный ток, поэтому электрическое поле не постоянно, а меняется непрерывно в зависимости от формы волны выпрямителя. Однако Шмидт и Андерсон не считают форму волны главным фактором. Допуски на высокие концентрации пыли полностью не изучены, хотя Дейч и представил теоретические вычисления. Кром того, неровности на коронирующем электроде ведут к местным разрядам (неровности могут легко образоваться при осаждении пыли на коронирующих электродах). Высокая нагрузка фильтра по пыли увеличивает разность потенциалов, необходимую для образования короны, и уменьшает ток, зависящий от пространственного заряда частиц. Это ведет к уменьшению среднего заряда частиц и снижает эффективность улавливания. [c.319]

То, что при вычислении собственного потенциала кислородного электрода все же можно применять уравнение (16), как если бы дело заключалось в разрядке ионов ОН, объясняется тем, что множитель 2, который вследствие двойного заряда ионов кислорода необходимо ввести для п в уравнение (1), выпадает благодаря пропорциональт пости концентрации ионов О" квадрату концентрации ионов ОН. [c.54]

Вычисленные из измеренных отклонений значения плотности объемного заряда по порядку величины совпадают с найденными нами значениями. Пространственный ход объемной плотности с качественной стороны является сходным с законом 1/х-. Однако количественное сравнение указа1И ых измерений с теоретичсск1 ми формулами вряд ли имеет смысл с методической стороны-все экспериментальные работы заслуживают серьезной критики. В этих работах совершенно не учитывалась естественная конвекция. Кроме того, при нахождении отклонений потенциала от линейного хода авторами пе учитывалось влияние концевых эффектов—краев электрода, стенок ячейки, которые приводили к появлению зависимости потенциала не только от расстояния между электродами х, но и от координат у и 2 . Наконец, в работах никак не учитывалось влияние зондового электрода на распределение потенциала. Представляло бы сзшхсствениый интерес точное измерение распределения потенциала и объемных зарядов в электролитической ячейке. [c.255]

На рис. 63 приведены зависимости тока разрядки поликарбоната при температурах 20 и 125°С. Эти зависимости получены при напряжении 500 В на образцах толщиной 2 мм и с диаметром электродов 25 мм. Заштрихована площадь, по которой был вычислен остаточный заряд. Построив зависимости рис. 63 в полулогарифмиче- [c.119]

Измерения электропроводности при комнатной температуре показали, что в случае применения напыленных серебряных электродов наблюдается высокий ток проводимости, величина которого стабилизируется со временем. Для исключения влияния тока проводимости, обусловленного инжектированными носителями зарядов, между электродами и поливинилфтаридом помещали прокладки из кварца или ФЭП-тефлона [П(ТФЭ—ГФП)]. В этом случае при измерении электропроводности ток падал со временем до 1 А, общая величина абсорбированного заряда достигала 2,5-10- Кл, что близко к величине заряда, вычисленного интегрированием тока деполяризации 3-10 Кл. Эксперимент служит под- [c.188]

Сотников [32] на основе упрощенных модельных представлений вывел простое уравнение для емкости знакопеременного двойного слоя вблизи точки нулевого заряда. Несмотря на сделанные допущения, формула в состоянии пояснить ряд интересных экспериментальных результатов, обнаруженных в работах [32, 33]. В частности, с понижением температуры расщепление слоя ионного расплава вблизи электрода на биполярные катионо-анионные плоскости затрудняется (уменьшается подвижность ионов) и емкость падает. По той же причине у силикатов она ниже, чем у хлоридов, поскольку связи S1—О более жестки (ковалентны). Емкость у шлаков быстрее падает с повышением температуры, чем у расплавленных солей, чему способствует разукрупнение анионов Si Oy . Сотников показал далее, что можно полностью избежать появления в уравнении заранее неизвестных констант, если при выводе формулы рассматривать избыточные заряды в двойном слое в виде катионных и анионных дырок. Полученное при этом уравнение неплохо описывает рост емкости с температурой для галогенидов калия, рубидия и цезия. С увеличением различия Ъ размерах катионов и анионов (например Li l), а также доли ковалентности связей, в частности с переходом к силикатам и шлакам, темп повышения емкости с температурой становится больше вычисленного из уравнения. [c.22]

Для построения теоретической кривой дискриминации, а также для широкого применения излагаемого метода при абсолютных измерениях, очевидно, в первую очередь необходимо знать, какая часть а-активных дочерних продуктов радона, т. е. RaA и Ra , находится после распада в газообразной фазе, а какая осаждается на электродах. При вычислениях такого рода обычно постулировалось, что все продукты распада осаждаются на отрицательном электроде (см., например, [103, 291 ]). То, что RaA, образующийся при распаде радона, вначале действительно имеет положительный заряд, стало ясным после большого числа исследований, произведенных в течение первых трех десятилетий нашего века (см. [202], стр. 744). Однако как в момент начального быстрого движения через газ, так и во время последующего дрейфа к отрицательному электроду атом отдачи легко может нейтрализоваться или перезаряжаться. Более того, при некоторых условиях активность отложений на аноде и на катоде может оказаться одинаковой. В данном случае нас мало интересовало, на каком именно электроде осело больше радиоактивных изотопов, но нам было важно знать, какая часть нейтрализовавшихся атомов RaA и Ra осталась в газе до момента своего распада. Габлер [126] определил полный выход продуктов распада, отложившихся на электродах цилиндрических камер (одна размером 20 X 60 мм, другая — 200 X 200 мм). При напряжении 220 (f в меньшей камере был зарегистрирован в целой серии экспериментов полный выход, равный приблизительно 99%. Сходные значения были получены даже в том случае, когда напряжение на камеру не подавалось, причем радиоактивные изотопы осаждались на. обоих электродах. В камере больших размеров эта величина составляла в среднем 93% и почти не зависела от рабочего напряжения на камере. Поскольку диаметр цилиндра применявшегося нами пропорционального счетчика был по крайней мере вдвое меньше диаметра большей из камер Габлера и поскольку другие возможные факторы (например, чистота газа, более высокая напряженность поля и т. д.) действовали в том же направлении, можно считать оправданным предположение, согласно которому в нашем случае более 93% а-активных дочерних продуктов к моменту распада отложилось на электродах. Допустим, что действительный выход достигал 96%. Для нас несущественно, оказались ли осажденными на металлических поверхностях 92% атомов Ra , а все атомы Ra покинули газообразную фазу или же атомы обоих типов содержатся в газе в одинаковой пропорции. Вероятно, в действительности мы имеем дело с положением, промежуточным между этими двумя крайними случаями [43, 44). [c.168]