Импеданс электрода

При прохождении тока переменного напряжения через электрод сдвигаются фазы между током и напряжением следовательно, полное сопротивление (импеданс) электрода можно рас- [c.263]

Рнс. 26. Схема установки для измерения импеданса электрода [c.47]

Таким образом, импеданс электрохимических систем является источником информации о свойствах этих си стем, и поэтому его детальное изучение позволяет более полно судить о кинетике электродных реакций и строении двойного электри еского слоя. Задача имеет два аспекта — электрохимический и электротехнический. Сущность электрохимического аспекта состоит в рассмотрении проводимости электрода в переменном токе малой амплитуды. При этом импеданс электрода может быть выражен через электрический аналог, т. е. более или менее сложную эквивалентную схему. [c.319]

Следует указать, что измеряемый на переменном токе полный импеданс электрода наряду с емкостью двойного слоя содержит импеданс, отражающий конечную скорость процессов диффузии, адсорбции и электрохимической реакции. Поэтому, строг говоря, для определения численных характеристик адсорбируемости ингибиторов требуется обрабатывать данные измеренного импеданса, например методом Эршлера—Рэндлса или методом комплексной плоскости. Но в данном случае нужно было определить относительное влияние степеней деформации на изменение адсорбируемости ингибитора, качественно отражаемое изменением измеряемой дифференциальной емкости электрода. [c.157]

Пассивирующие свойства водных вытяжек, полученных из ингибированного лака, подтверждаются также при исследовании импеданса электрода (рис. 9.17). Емкость электрода, погруженного в водную вытяжку из неингибированного лака, резко возрастает во времени, что свидетельствует о протекании электрохимических реакций. В вытяжке из ингибированного лака емкость электрода имеет низкое значение и стабильна. Это свидетельствует об образовании на поверхности металла хемо- [c.184]

Но описанная выше ситуация отсутствия частотной дисперсии емкости — скорее исключение, чем правило. Как уже упоминалось, обычно емкость алмазных электродов зависит от частоты. На рис. 14 приведен характерный годограф импеданса (спектр импеданса электрода, представленный на комплексной плоскости), полученный при стационарном потенциале электрода в растворе индифферентного электролита 102. Его высокочастотный отрезок (для интервала 1-100 кГц) представляет собой наклонную прямую, не проходящую через начало координат (рис. 14 5). При более низких частотах наблюдается искривление зависимости — 1т Ке 2 (рис. 14 а), вызванное наличием в эквивалентной схеме фарадеевского сопротивления Яр (см. рис. 12) при анодной или катодной поляризации, в связи с уменьшением Яр, кривизна становится еще заметнее, и низкочастотная часть кривой приближается к полуокружности. Подобная форма спектра импеданса наблюдалась в ряде работ [103-107]. [c.30]

Кривые заряжения записываются при постоянной силе тока, и количество хемосорбированного водорода рассчитывается, исходя из количества электричества, которое расходуется на анодное окисление адсорбированного водорода, причем нужно ввести поправку на заряжение двойного слоя. Кривые заряжения подразделяют на три участка (рис. 126), которые соответствуют областям, упомянутым при обсуждении рис. 62. На основании измерений импеданса электрода адсорбированное количество водорода определяется путем интегрирования кривой дифференциальной емкости (после внесения поправки на емкость двойного слоя) (рис. 127). [c.271]

Рис. 127. Зависимость связанного с адсорбцией водорода емкостной компоненты импеданса электрода от перенапряжения для платинового электрода в 4 Л растворе серной кислоты правая шкала) и зависимость степени заполнения от перенапряжения для той же системы левая шкала).

Предел катодной поляризации на платине в водном растворе устанавливают по выделению водорода, которое (в отличие от ртути) происходит при незначительных перенапряжениях. Кроме того, в растворе, насыщенном водородом (или после выделения водорода на электроде), при потенциалах вплоть до 0,3 В электрод полностью или частично заполнен нейтральным адсорбированным водородом. Свойства адсорбированного на платине водорода изучены довольно подробно. В последнее время в ряде статей Фрумкина и сотр. [81] была рассмотрена термодинамика границы раздела электрод - раствор при наличии адсорбированного водорода. Однако при экспериментальном изучении вопроса обычно используют нетермодинамические методы. Поверхностную концентрацию адсорбированного водорода можно, например, получить из кривых заряжения (см. рис. 28), измеряя количество электричества, протекшее до начала быстрого роста потенциала. Считается, что в этой точке адсорбированный водород полностью окислен. Во время измерений следует позаботиться о предотвращении повторной адсорбции водорода из раствора. Другой способ определения количества адсорбированного вещества основан на измерении емкости электрода, например мостовым методом. Однако теперь вследствие наложения фарадеевского процесса электрод нельзя представлять в виде простого конденсатора, соответствующего емкости двойного слоя. При наличии адсорбированного водорода импеданс электрода был представлен Долиным и Эршлером [82] в виде схемы [c.136]

Переменноточная полярография. В переменноточной полярографии обычно измеряют амплитуду переменного тока, вызванного синусоидальным потенциалом постоянной амплитуды, накладываемым на линейно возрастающее напряжение постоянного тока [86, 87]. Амплитуда переменного тока пропорциональна абсолютной величине комплексного импеданса электрода. Действительную и мнимую составляющие импеданса в некоторых случаях вычисляют по измеряемому фазовому углу, а в других измеряют непосредственно с помощью моста (см. разд. VII, Д). Когда емкостный ток мал по сравнению с истинной фарадеевской компонентой, амплитуда переменного тока соответствует производной от обычной полярографической кривой и в случае обратимой волны переменный ток имеет максимум при потенциале полуволны. Если же емкостный ток двойного слоя становится сравнимым с фарадеевским переменным током, хотя фа- [c.221]

Изучение импеданса электрода в ингибированных электролитах может дать ценную информацию о свойствах фаз, возникающих [c.162]

Поляризацию электродов переменным током используют главным образом для определения импеданса электродов в электролитах, как было описано выше. Амплитудное значение накладываемой на ячейку э.д.с. при этом не превышает 5—10 ме. [c.32]

Измерение импеданса электродов. . .....144 [c.5]

Измерение импеданса электродов [c.144]

Рис. 9.17. Годограф импеданса электрода при кинетическом (а), диффузионном (б) и общем режимах в — простейший случай) работы электрода (цифрами указаны частоты I в кГц)

Все сказанное об измерении поверхностной проводимости в равной мере относится и к другим методам, в которых вдоль поверхности раздела полупроводник — электролит прикладывается электрическое поле. Здесь прежде всего нужно назвать измерение эффективного времени жизни неосновных носителей по спаду фотопроводимости (при инжекции неосновных носителей импульсами тока или света) или по величине стационарной фотопроводимости. При всех измерениях подобного рода следует контролировать отсутствие утечки измерительного тока в раствор, пользуясь для оценок вольт-амперной кривой или величиной импеданса электрода. [c.6]

ЭО пассивного никеля было недавно исследовано в [132]. В отличие от показанных на рис. 31 спектров дифференциального отражения N1 [63], полученные в [132] спектры ЭО имеют при 4,0—4,1 эв отрицательный пик, положение и высота которого заметно зависят от потенциала. В этом случае различия условий получения спектров дифференциального отражения и ЭО приводят к гораздо большим различиям вида спектров, чем для платины и золота. Хотя в [63] и [132] применялись разные растворы (сернокислые в [132] и щелочные в [63]), основную роль играют, по-видимому, различия в способе изменения потенциала. Принципы СДО, которая дает, по существу, интегральную величину изменения К, описаны выше в [132] применялась синусоидальная модуляция потенциала с частотой в десятки и сотни герц и довольно малой амплитудой (до 25 мв), так что в этом случае мы имеем дело с существенно дифференциальными изменениями / . Причина столь большого значения способа модуляции потенциала в случае никеля заключается, вероятно, в особенностях его электрохимического поведения наличии ярко выраженных областей пассивности и перепассивации, существенных изменений состава и свойств окисной пленки с потенциалом, связанных с этим изменений импеданса электрода и,, по-видимому, оптических свойств пленки. Поэтому применение метода ЭО для исследования электродов типа пассивного никеля кажется более оправданным, чем применение метода СДО, в котором используются слишком большие изменения потенциала. [c.147]

Двум составляющим тока соответствуют две составляющие импеданса электрода фарадеевский импеданс Z( н импеданс двойного слоя Z . Мы наблюдаем ток, по- [c.512]

В настоящей работе излагаются методика и результаты исследования импеданса электродов из, алюминия и некоторых его сплавов с окисными пленками на поверхности в сочетании с исследованием барьерных свойств этих пленок, разработанные нами применительно к процессам коррозии в высокотемпературной воде. Совместное использование этих двух методов для исследования высокотемпературных пленок применяется впервые. [c.203]

Излагаются методика и результаты исследования импеданса электродов из алюминия и некоторых его сплавов с окисными пленками на поверхности в сочетании с исследованием барьерных свойств этих пленок, разработанные применительно к процессам коррозии в высокотемпературной воде. [c.220]

При пассивном способе синхронизации момент естественного обрыва капли служит исходной точкой, от которой отсчитываются все временные интервалы, характеризующие условия поляризации следующей капли ртути и измерения тока, а именно, /б, 4, и т. Технически пассивная синхронизация осуществляется схемой временных задержек, которая вводится в действие импульсом изменения импеданса электрода в момент обрыва капли. [c.126]

Переход от фотопотенциала фф к фототоку / (или, аналогично, к величине эмиттированного заряда) не встречает трудностей, если известна величина импеданса электрода / = (pф/Z. Для идеально поляризуемого электрода импеданс определяется величиной дифференциальной емкости (поскольку фотопотенциал остается малым по сравнению с кТ е, можно оперировать именно дифференциальной величиной емкости). Последняя обычно измеряется в том же опыте, что и фотопотенциал, и с использованием той же аппаратуры, но возмущение системы производится не светом, а с помощью соответствующего генератора напряжения (см. ниже). [c.22]

Импеданс электрода в случае адсорбции электрохимически индифферентного вещества [c.28]

Несколько неожиданный факт существования связи между соотношением Онзагера и адсорбционным уравнением Гиббса несомненно интересен в общем методическом отношении. Непосредственно для теории электродного импеданса значение этой связи состоит в том, что удается проверить на конкретном примере термодинамическую непротиворечивость метода эквивалентного многополюсника. Получим теперь выражение для импеданса электрода, на котором происходит одновременная адсорбция двух веществ. Из сказанного следует, что для четырехполюсника, отвечающего токам адсорбций, можно написать [c.40]

При изучении зависимости емкостной и омической составляющих импеданса серебряного электрода в расплаве КС —Na l при 1098,2 К [26] найдено, что тангенс угла сдвига фаз собственного импеданса электрода зависит от у<й по следующему закону [c.127]

Для идентификации эквивалентной схемы обычно пользуются частотной 3aBn fH0 Tbro активной и реактивной составляющих импеданса-электрода. Так, было показано, что линейная зависимость активного и реактивного сопротивления от характерна для [c.53]

Анодное поведение титанового электрода переменноточным методом изучают при помощи схемы, сочетающей элементы моста и колебательного контура (рис. 109, б). Применение такой схемы позволяет исключить влияние омического сопротивления пленок, которые образуются на поверхности металла и электролита при измерении составляющих импеданса электрода. В двух плечах моста сопротивления и / 2 подбирают равными (180 Ом). В качестве переменного сопротивления Яз используют магазин сопротивлений с бифиллярной обмоткой. В плечо моста последовательно с индуктивностью включают измерительную ячейку. В качестве переменной индуктивности L применяют лабораторный автотрансформатор, предварительно калиброванный по величине индуктивности с помощью моста Е12-2. Для измерения составляющих импеданса титанового электрода в ячейку вводят вспомогательный электрод — платиновую сетку, поверхность которой во много раз больще исследуемого электрода. Условия измерения потенциостатические. Переменная и постоянная составляющие тока делятся с помощью дросселя с большой индуктивностью (5—40 Г) и емкостью (2000 мкФ). Амплитуда переменного тока не превышает 10—15 мВ. В качестве нуль-инструмента используют электронный осциллограф С1-19Б. Источником переменного тока служит звуковой генератор ГЗ-33. [c.283]

В работе А. И. Левина и В. М. Рудого влияние кристаллографической неоднородности рассмотрено на примере реакции электрохимического выделения водорода. Для определения константы скорости электрохимической реакции использовали метод фарадеевского импеданса. Для измерения импеданса электрода применяли мост переменного тока. Испытываемыми электродами служили монокристаллы меди с кристаллографическими гранями (100) и (111), электроосажденная медь и электрод из меди, оплавленной в атмосфере водорода. [c.524]

Общей для всех металлов трудностью является наблюдаемая на опыте дисперсия импеданса электрода с частотой. Следует различать два случая в зависимости от того, входят или не входят в состав емкости, подлежащей измерению, емкостные компоненты фарадеевского импеданса процессов разряда иона водорода и выделения кислорода (образования соответствующих пленок). Фарадеевский импеданс не создает помех изучению металлов, на которых перенапряжение водорода велико. Согласно Фрумкину [41], к числу таких металлов относятся кадмий, свинец, таллий и цинк. В этом случае частотная зависимость на гладких электродах снижается до минимума, что наблюдалось, например, при плавлении висящей капли металла в инертной атмосфере [47, 48, 51, 71, 87]. Как было показано Лейкис и Кабановым [73] и Тза Чюань-синем и Иофа [81], монокристаллам также может быть свойственна лищь незначительная частотная зависимость (рис. 59 и 60). Эти замечания остаются справедливыми и для металлов типа платины, на которых образуются адсорбированные слои водорода и кислорода. Однако в последнем случае даже на электродах с гладкой поверхностью сохраняется, конечно, частотная зависимость, соответствующая фарадеевскому импедансу. [c.143]

Основную трудность составляет определение амплитуды переменного потенциала на радиочастотах. Непосредственно измерить радиочастотное напряжение на электроде не удается, поскольку большая часть этого напряжения, приложенного к ячейке, падает на со противление электролита. Если известны и импеданс электрода, величину вычисляют по приложенному к ячейке радиочас тотному напряжению. Согласно обычной методике [31, 277, 278, 523], емкость двойного слоя измеряли в отсутствие реагирующих частиц при как можно более высоких радиочастотах. Далее полагали, что при наличии реагирующих частиц импеданс гранищз раздела совпадает с импедансом двойного слоя в отсутствие реагирующих частиц,а С не зависит от частоты. Однако по причинам, обсуждавшимся выше в связи с исследованиями фарадеевского импеданса, использование измеренной в отсутствие реагирующих частиц емкости двойного слоя С при вычислении импеданса границы раздела представляется весьма сомнительным. Также сомнительна частотная независимость емкости границы раздела в присутствии реагирующих частиц при та ких высоких частотах, как 50 МГц. [c.261]

Elektrodeпimpedanz / полное сопротивление электрода импеданс электрода [c.62]

Рнс. 9.15. Импеданс электрода прн кинетическом (а). диффу шонном (б) и обнхем (в) режимах работы № —импеданс Варбурга) [c.147]

Если амплитуда переменного напряжения АЕ действительно невелика, то можно принять, что в некоторой области изменения потенциала зависимость тока от потенциала линейна (рис. 20,8), При такой линейной зависимости ток, вызванный изменениями напряжения, также синусоидален, а его частота равна частоте напряжения. Для теоретического описания величины переменного тока следует вывести выражение для сопротивления электрода. По отношению к напряжению с применяемыми на практике частотами электрод ведет себя, как комбинация из емкости и сопротивления. Поэтоглу мы говорим о проблеме нахождения импеданса электрода. [c.512]

Наконец, следует упомянуть о серии статей, посвященных методам исследования сплавов применительно к условиям работы атомных реакторов, а также защитных свойств покрытий. В работе И. Л. Розенфельда с сотрудниками излагаются электрохимические методы исследования окисных пленок, возникающих на поверхности алюминиевых сплавов в высокотемпературной воде, основанные на определении импеданса электродов, толщины барьерного слоя, тангенса угла диэлектрических потерь и критерия защитной способности. Эти же методы успешно применяются при изучении защитных свойств полимерных покрытий. Особенно плодотворным оказался метод исследований дисперсии емкости и сопротивления с частотой, позволяющий объективно оценивать защитные свойства покрытий (см. статью И. Л. Розенфельда, К. А. Жигаловой и В. Н. Бурьяненко). [c.7]

На рис. 3 приведена принципиальная схема установки для определения толщины барьерной части пленок. Рабочие электроды и электролит те же самые, что и в описанном выше методе измерения импеданса. Электрод с исследуемой пленкой являлся анодом. Катодом служил неокисленный электрод аналогичных размеров из того же материала. Увеличивая ступенчато, через 200 мв, напряжение на [c.208]

Де Леви, как и некоторые другие авторы, использовал в качестве фотокатода капающий ртутный электрод, который позволяет добиться наиболее хорошо воспроизводимого состояния поверхности. Потенциал электрода медленно менялся во времени по линейному закону, причем каждое новое измерение фототока проводилось на новой капле (в заданный момент ее жизни). Упрощенная блок-схема установки показана на рис. 1.3. Ток в ячейке периодически изменяется в результате либо модулированного освещения, либо наложения синусоидального сигнала от генератора (при определении импеданса электрода). Для измерения и записи тока служат узкополосный усилитель, настроенный на частоту модуляции, и синхродетектор, на выходе которого стоит самописец. [c.23]

Как уже отмечалось, импеданс электрода при одновременной адсорбции двух веш еств был впервые вычислен Белоколосом [67]. Затем аналогичные расчеты были повторены в работах Морейры и де Леви [73] и Рейнмуса [74]. Полученные этими авторами выражения чрезвычайно громоздки и содержат девять параметров вместо восьми, как это имеет место в пашем случае (см. рис. 13). Эквивалентная электрическая схема электрода на основании этих расчетов не могла быть построена. Объясняется это различие тем, что в указанных работах не учитывалась дополнительная связь между элементами импеданса, вносимая соотношениями Онзагера, и не использовались представления об эквивалентном многополюснике. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология