Электрохимические методы приложения

Электрохимическая защита металлов от коррозии направлена на снижение силы тока, возникающего при электрохимической коррозии, методом катодной поляризации (приложение внешнего напряжения к корродирующей системе) или методом протекторной защиты (к защищаемой поверхности присоединяют протектор, изготовленный из металла с более отрицательным потенциалом, чем у металла основной конструкции). Устройство катодной поляризации с источником постоянного тока в условиях нефтебаз опасно в пожарном отношении, а протекторная защита не уменьшает количество загрязнений, поступающих в масла, так как протектор, защищая металл основной конструкции, сам в процессе эксплуатации подвергается разрушению, сопровождаемому образованием солей и гидроокисей металла, из которого он изготовлен. В связи с этим методы электрохи- [c.100]

Полярография — электрохимический метод анализа, основанный на поляризационные явлениях, возникающих при определенных условиях в электролизной камере. Если процесс электролиза ведут в камере с интенсивным перемешиванием при малом токе и с электродами большой поверхности (т. е. При низкой плотности тока), то зависимость силы протекающего тока от приложенного потенциала при определенной концентрации С электролита следует закону Ома. При уменьшении концентрации до С2 (С2 < С1) потенциал разложения электролита повышается и электролиз начинается при более высоком значений Еа, после чего также подчиняется закону Ома (рис. XI. 3). [c.316]

Полярография — один из важнейших электрохимических методов анализа и исследования. Предложен Я. Гейровским в 1922 г. Измеряют предельный ток, величина которого пропорциональна концентрации определяемого вещества. Величину предельного тока находят по кривой зависимости силы тока от приложенного напряжения (такая кривая называется полярограммой). Для получения поляро-граммы нужно, чтобы поверхность катода была значительно меньше поверхности анода. П. применяется для количественного определения ряда ионов (кадмий, цинк, свинец и др.), некоторых органических веществ. [c.107]

Электрохимические методы широко используются и в процессах очистки растворов. Скорость движения ионов в растворе пропорциональна напряженности приложенного электрического поля, в то время как скорость движения молекул от него не зависит. Эта закономерность позволяет проводить эффективное отделение электролитов от неэлектролитов. [c.316]

Полярография — один из электрохимических методов анализа-предложенный Я- Гейровским в 1922 г. В основе метода лежит явление предельного диффузионного тока, который пропорционален концентрации вещества, обусловливающего данный ток. Предельный ток находят по так называемой полярограмме, представляющей собой кривую зависимости силы тока от приложенного напряжения (рис. 23). Для получения полярограммы необходимо, чтобы поверхность катода была значительно меньше поверхности анода, с тем чтобы при прохождении тока потенциал анода практически не изменялся (неполяризующий анод). В этом случае сра (потенциал анода) в известном выражении закона Ома для проводников второго рода ( = — — Фк + ) может быть принят постоянным. [c.88]

Полярографический метод относится к электрохимическим методам анализа. Его основы разработаны чешским ученым Ярославом Гейровским. Сущность полярографического метода состоит в изучении зависимости силы тока, протекающего через ячейку, от напряжения, приложенного к электродам, находящимся в исследуемом растворе. [c.142]

Полярография — это электрохимический метод, в котором ток между поляризуемым и неполяризуемым электродами измеряется как функция приложенного напряжения. В применяемых [c.85]

Какие же аналитические методы заслуживают внимания в приложении к анализу воздуха Таких методов много. Например, для определения озона пригоден люминесцентный метод, для оценки содержания углеводородов — газовая хроматография с пламенноионизационным детектором. Окись углерода можно определять методом ИК-спектроскопии или химическими методами, для окислов азота часто рекомендуют хемилюминесценцию. Для автоматических анализаторов, которые должны работать без корректировки и даже без наблюдения по крайней мере несколько дней, пригодны электрохимические методы, включая кулонометрию, газохроматографические и разнообразные оптические, в том числе фотометрические, В последнее время делаются попытки использовать лазеры для анализа воздуха на расстоянии и без отбора проб. [c.115]

Защита приложением внешней э.д.с. (катодная защита). Этот чисто электрохимический метод заключается в том, что изделие (аппарат), подлежащее защите от коррозии, соединяют с отрицательным полюсом внешнего источника электричества, т. е. сообщают ему катодную поляризацию анодами служат чугунные, свинцовые или графитовые пластины, погруженные в тот же раствор, что и защищаемый аппарат. На катодной поверхности выделяется водород, растворение же металла исключается. Для защиты железа от коррозии в растворах хлористого 514 [c.514]

Выше неоднократно упоминалась небольшая книга Ш. Жерара Введение в изучение химии по унитарной системе , вышедшая в свет в 1848 г. Книга эта была посвящена Лорану. В ней последовательно изложены новые представления теоретического характера, о которых шла речь выше. Жерар явно противопоставляет свои новые представления, названные в заголовке унитарной системой, дуалистической электрохимической системе Берцелиуса. Уже первые строки предисловия к книге многозначительны Эта книга заключает опыт реформы, который я представляю на суд химиков она содержит новую систему и новый метод, приложение которых к химии мне кажется полезным не только по отношению к успехам науки, но и по отношению к изучению [c.252]

Электрохимические методы выделения применяются в технологии искусственных радиоактивных элементов не очень широко, однако в ряде случаев они являются единственно целесообразными. Особенностью приложения электрохимии к радиохимической технологии является широкий диапазон концентраций радиоактивного элемента в растворе от весомых концентраций порядка нескольких миллиграммов и даже граммов в 1 л до крайне разбавленных растворов, концентрации которых определяются величинами порядка 10 мольЫ. [c.187]

За исключением потенциометрии, где измеряется потенциал, при котором сила тока равна нулю [3—5], все остальные электрохимические методы требуют приложения к электроду определенного потенциала с последующим измерением результирующего тока. По мере увеличения приложенного потенциала в положительную сторону по сравнению с потенциалом нулевого тока величина тока возрастает до предельного анодного значе- [c.16]

Электрохимическая защита. Этот метод защиты основан на тормо-н ии анодных или катодных реакций коррозионного процесса. (Электрохимическая защита осуществляется присоединением к защ1р щаемой конструкции металла с более отрицательным значением электродного потенциала — протектора, а также катодной или анодной поляризацией за счет извне приложенного тока Наиболее применима электрохимическая защита в коррозионных средах с хорошей электрической проводимостью. Катодная поляризация используется для защиты от коррозии подземных трубопроводов, кабелей. Катодную защиту применяют также к шлюзовым воротам, подводным лодкам, водным резервуарам, морским трубопроводам и оборудованию химических заводов. [c.221]

Электрохимия растворов электролитов входит в физическую химию как один из основных ее разделов электрохимические исследования играют весьма важную роль как в научных исследованиях, так и при решении многих практических задач в технологии, аналитической химии, биохимии и физиологии. Однако здесь вряд ли можно ожидать быстрых успехов. В то же время электрохимия электродных процессов широко используется в технологии, аналитической и клинической химии. В приложении к клиническим исследованиям возможна конкуренция электрохимических методов с другими методами. За последние тридцать лет неоднократно наблюдалось как усиление, так и ослабление интереса к электрохимическим системам, но никогда исследования в этой области не прекращались совсем. Так, например, сразу после 1945 г. полярография относилась к пяти наиболее применяемым методам в аналитической химии. Впоследствии популярность полярографии заметно упала, однако этот метод продолжает применяться при определениях следовых количеств веществ (полярографические методы не потеряли своего значения и при исследованиях окислительно-восстановительных свойств органических и неорганических веществ). В конце 50-х годов внимание электрохимиков переключилось на топливные элементы. Основным толчком для таких исследований послужил поиск источников [c.175]

Катодная защита извне приложенным током. Можно избежать расхода цинка, применяя нерастворимый анод и поляризуя катодно защищаемую поверхность за счет электродвижущей силы от внешнего источника тока. Несколько лет назад электрохимический метод применялся в широких размерах для защиты судовых конденсаторов, но в настоящее время этот способ уже не применяется по следующим причинам. Трудно получить необходимую плотность тока по всей длине внутренней- поверхности трубы конденсатора. Кроме того, если ток проходит между конденсаторной трубой и решеткой, а контакт между ними плох, то образуется пара [c.662]

Очень важна для аналитической химии и потенциометрия — еще один электрохимический метод. Измеряют потенциал индикаторного электрода в растворе, содержащем какой-либо ион, относительно электрода сравнения. Такой прием называют прямой потенциометрией, самое известное его приложение — это определение концентрации ионов водорода при помощи стеклянного индикаторного электрода (рН-метрия). Крупный вклад в теорию и практику рН-метрии внесли работы ленинградских химиков [c.54]

Применение электрохимической защиты возможно приложением тока извне или путем присоединения к конструкции, подверженной коррозионному растрескиванию, другого металла с более отрицательным электродным потенциалом — протектора (см. гл. XIX). Эффективное действие этого метода защиты в отношении предотвращения или уменьшения коррозионного растрескивания зависит от природы металлов и сплавов, характера агрессивной среды, применяемой плотности тока и других фак- [c.116]

Методы электролиза интенсивно используются в промышленности. Для выполнения электролиза необходимо строгое соблюдение ряда условий. Так, разность потенциалов, приложенная к электродам, не должна быть меньше определенной величины, которую называют потенциалом разложения или напряжением разложения. Существенное значение имеют плотность тока (сила тока, отнесенная к единице поверхности) температура, состав н концентрация раствора pH среды устранение возможного катодного и анодного перенапряжения, электрохимической, химической и концентрационной поляризации электродов учет влияния других факторов. В основе количественных соотношений при электролизе лежат законы М. Фарадея. [c.162]

Амперометрия относится к методам электрохимического анализа, в которых приложенное к ячейке напряжение поддерживается постоянным, а протекающий через ячейку ток является функцией концентрации, времени и ряда других факторов. Выше уже обсуждался метод хроноамперометрии, основанный на измерении временных зависимостей. Однако амперометрические измерения не связаны с получением таких зависимостей. В этом методе измеряется фарадеевский ток, пропорциональный концентрации определяемого вещества. [c.496]

Полярография является электрохимическим методом, основанным на измерении токов, протекающих при известной разности потенциалов через ячейку, содержащую раствор электррактивных веществ. Одним из электродов этой ячейки в полярографическом эксперименте является какой-либо микроэлектрод, обычно ртутный капельный электрод, вторым электродом служит слой донной ртути ячейки либо внешний стандартный электрод (чаще всего насыщенный каломельный электрод). В процессе электролиза макроэлектрод вследствие своей большой поверхности не поляризуется из-за малой плотности тока на нем. Поляризация под влиянием приложенной внешней электродвижущей силы происходит практически исключительно на микроэлектроде. [c.233]

ПлэмбекДж. Электрохимические методы анализа. Основы теории и приложение. - М. Мир, 1985. [c.542]

Работа над монографией, под общей редакцией Д. П. Щербова, была распределена следующим образом. М. А. Матвеец собрала основной библиографический материал, описала электрохимические методы в гл. IV, гл. V, VI и вместе с Д. П. Щербовым — фотометрические методы в гл. IV. А. В. Пивоваров описал рентгеноспектральный анализ и совместно с Д. П. Щербовым — радиохимический и радиометрический методы А. С. Бажов — спектральный анализ и фотометрию пламени в гл. IV и VI Д. П. Щер-бов — гл. I—III, VII и химические методы анализа в гл. IV. Приложения составили авторы соответствующих глав. [c.6]

Электрохимические методы основаны на зависимости силы тока от приложенного напряжения при прохождении тока через раствор в электролизерах специальной конструкции. В результате получают кривые зависимости силы тока — напряжение (потенциал). Эти вольтамнерные кривые характеризуют процессы, проходящие на электродах. На катоде происходит электрохимическое восстановление (присоединение электрона), а на аноде — электрохимическое окисление (отрыв электрона). В зависимости от типа изучаемого процесса (анодного или катодного) применяются приборы, отличающиеся между собой соотношением площадей электродов, материалом электродов и др. [c.46]

Вольтамперометрия —электрохимический метод анализа, основанный на определении зависимости между силой тока /, протекающего через ячейку, и значением потенциала, приложенного к электродам. При линейном возрастании потенциал со временем приобретает значение, при котором начинается электрохимическая окислительно-восстано-вительная реакция на электроде, поэтому наблюдается увеличение величины I. Метод анализа, основанный на этой зависимости, >эзыва-ется полярографией. [c.64]

История возникновения электрохимического метода анализа, описываемого в настоящей главе, несколько необычна. Метод был по существу два раза открыт и оба раза почти позабыт. Первый раз его описал Саломон в 1897—98 г. Саломон погрузил два посеребренных серебряных электрода в раствор нитрата калия, содержавший немного нитрата серебра, и установил, что сила тока, возникающего в цепи, зависит от приложенного напряжения и от концентрации ниграта серебра в отсутствие нитрата серебра при небольшом напряжении ток через цепь не проходил. Саломон предположил, что сделанное им наблюдение можно использовать для количественного определения серебра и других металлов, титруя раствор соответствующим реактивом до прекращения тока. Он подчеркивал перспективы этого метода, который, по его мнению, должен обладать большой точностью, и рекомендовал заняться подробнее его разработкой. Однако этот призыв не нашел отклика, и лишь в 1905 г. появилась работа Нернста и Мерриама которые провели кислотно-основное титрование, пользуясь двумя палладиевыми игольчатыми электродами, погруженными в раствор нитрата калия, содержащий небольшое количество соляной кислоты, и наблюдая за изменением силы тока при титровании этого раствора щелочью при определенном наложенном напряжении. [c.94]

Следы некоторых ионов металлов в растворах можно определить и путем переведения их в элементарное состояние под действием электрического тока. Наиболее часто для подобных целей используют метод электролиза на ртутном катоде с малым объемом (1—2 мл или даже одна капля ртути). После выделения металла из раствора основную массу ртути можно удалить дистилляцией при 350 °С, а небольшой ее остаток — проанализировать на содержание отдельных металлов. С этой целью наиболее часто применяют обратное анодное растворение выделенных металлов, причем приложенный положительный потенциал должен быть на 0,1—0,5 В ниже, чем это необходимо для растворения ртути. В последнее время на этой основе созданы комбинированные электрохимические методы для выделения и определения ионов металлов. Первоначально путем электролиза на неподвижно висящей ртутной капле выделяются ионы металлов, а затем проводится анодное растворение при непрерывном повышении приложенного положительного потенциала и измерении протекающего в системе тока. Анализ полученных кривых ток — напряжение позволяет установить очень низкие концентрации ионов металлов, хотя и со значительной ошибкой. Таким способом можно определить некоторые металлы прн содержаппи их в ис.ходной пробе порядка 10- —10- %. [c.403]

Предлагаемая вниманию читателя книга является первым томом небольшой серии коллективных монографий, посвященной важнейшим электрохимическим методам, широко используемым в смежных дисциплинах и в многочисленных приложениях. Книги этой серии существенно отличаются от изданных на русском языке томов по современным проблемам электрохимии под редакцией Дж. Бокриса и адресованы они значительно более широкому кругу читателей. В настоящем томе в основном представлены обзоры, в которых рассматриваются методы, основанные на электродных процессах. Глава 1, написанная Р. Бейтсом, посвящена измерению обратимых электродных потенциалов. Основная ее часть - изложение термодинамических основ равновесных электродных явлений. Ясное, доступное изложение и большое количество конкретных примеров должны помочь читателю, не имеющему специальной подготовки, быстро освоить фундаменталь ные понятия и язык электрохимии. Технической стороне дела, методам измерения, приборам, подготовке эксперимента посвящена заключительная часть этого обзора. Естественным продолжением этой гла вы является глава 2, (автор Р. Пейн), в которой рассмотрены методы изучения двойного электрического слоя и адсорбции. Как и в классических руководствах, обсуждение начинается с общих термодинамических результатов, а затем рассматриваются модельные представления и экспериментальные методы. Последний раздел посвящен адсорбции, причем основное внимание во всей главе уделено границе раздела ртуть - раствор. Как и первая глава, обзор Пейна едва ли представит большой интерес для специалистов-электрохимиков, но он безусловно [c.5]

Фундаментальный труд, посвященный процессам, происходящим при электролизе растворов электролитов, содержащих органические соединения. В отличие от монографии Томилова и др. Электрохимия органических соединений ( Химия , 1968), включающей в основном вопросы электрохимического синтеза органических веществ, в данном труде полно и разносторонне рассматриваются различные приложения электрохимии к органическим соединениям. Особый интерес представляет обстоятельный разбор фактов, определяющих экономику процесса, и случаи, когда электрохимические методы имеют определенные преимущества перед химическими. [c.400]

В работе [66] детально исследованы пути анодного окисления ряда трифениламинов и других третичных ароматических аминов. Природа первоначальных процессов переноса электрона, а также природа и стабильность продуктов начальной стадии окисления исследовались с помощью комбинации электрохимических методов и спектроскопии ЭПР. При потенциале 0,92 В относительно нас. к.э. трифениламин (ТФА) окисляется до неустойчивого монокатион-радикала ТФА. Этот катион-радикал претерпевает димеризацию (рекомбинацию) или быстро реагирует с исходным соединением, давая N,N,N , N -тeтpaфe-нилбензидин (ТФБ). Продукт последующей химической реакции (ТФБ) окисляется легче, чем исходный ТФА, и при приложенном потенциале окисление идет далее. Это происходит через две отдельные одноэлектронные стадии и приводит к катион-радикалу ТФБ и в конечном итоге — к хиноидному дикатиону ТФБ2+. Общая схема реакции выглядит так, как показано реакциями (2-14) —(2-16). [c.67]

Избирательность амперометрических измерений в гфинципе невелика. Она обеспечивается лишь значением потенциала, приложенного к индикаторному электроду, что позволяет ему не реагировать на содержащиеся в растворе примеси и электрохимически активные вещества, которые восстанавливаются (окисляются) при более отрицательных (положительных) потенциалах, чем потенциал определяемого компонента. Вещества, которые легче восстанавливаются (окисляются), чем определяемый компонент, мешают его определению. Поэтому в электрохимическом анализе в основном применяется амперометрическое титрование. В этом случае ток, протекающий через ячейку, является функцией количества (объема) титранта. Метод амперометрического титрования более точен, чем амперометрия, в меньшей мере зависит от характеристик электрода, природы фонового электролита и растворителя, не требует 496 [c.496]

В. Е. Накорякова с соавторами. В определенной области разности потенциалов между катодом и анодом ток не зависит от приложенного напряжения (режим предельного диффузионного тока), а определяется только диффузией ионов. Перемещение ионов к поверхности в условиях высокой электропроводности раствора (исключающей миграцию под действием электрического поля) подчиняется диффузионному уравнению, на основании решения которого при известном профиле скорости вблизи поверхности электрода можно вычислить скорость потока жидкости. В зависимости от формы электродов можно измерять как модуль, так и вектор скорости с учетом ее пульсационной составляющей. Калибровочная зависимость обычно имеет вид /=Л+5У г, где / — электрохимический ток, А и В — константы для определенного датчика при данной концентрации активных ионов. При вычислении среднего значения скорости из полученной осциллограммы должны быть исключены участки, соответствующие пребыванию катода в газовой фазе. Датчик для определения скорости потока жидкости электрохимическим методом может быть использован в качестве точечного электрода для одновременного определения момента перехода от жидкости к газу и наоборот. Принцип работы схемы заключается в следующем. На датчик наряду с постоянным смещением подается напряжение до 10 мВ частотой несколько сотен килогерц. Ток, протекающий через датчик, можно разложить на две составляющие низкочастотную, которая меняется с изменением скорости жидкости, и высокочастотную, изменяющуюся с частотой питающего напряжения. Амплитуда высокочастотной составляющей принимает два фиксированных значения, соответствующих пребыванию датчика в жидкой и газовой фазах. После разделения на фильтрах из высокочастотной составляющей формируется сигнал фазы в виде прямоугольных импульсов, который управляет ключом, пропускающим на выходной усилитель низкочастотную составляющую только в те моменты времени, когда датчик находится в жидкой фазе. [c.154]

Анализ основан на зависимости вольт-амперной характеристики гальванического элемента (электрохимической ячейки) от концентрации определяемого компонента в газовой смеси, находящейся в динамическом равновесии с электрохимической системой ячейки и определяющей значение окислительно-восстановн-тельного потенциала раствора электролита и течение электродных процессов. На этой зависимости базируются две группы методов определения концентрации компонентов смесей газов и паров 1) с приложением внешнего поляризующего напряжения к электродам ячейки и 2) без него (с внутренним электролизом). [c.612]

Разноввдность Э.- метод внутр. (самопроизвольного) электролиза, когда электрохим. р-ция в ячейке (гальванич. элементе) протекает самопроизвольно без приложения внеш. напряжения. Катодом служит инертный металлич. электрод (обычно платиновая сетка), анодом - электрохимически активный электрод, напр, пластинка из меди, цинка или магния. Электролиз начинается в момент соединения электродов внеш. проводником и проходит до тех пор, пока полностью не выделится определяемый металл. Для поддержания относительно высокой силы тока применяют электроды большого размера, хорошо перемешивают р-р, вводят инертный электролит. Чтобы избежать вьщеления определяемого в-ва на аноде (цементация), анодное пространство отделяют от катодного пористой диафрагмой или анод изолируют от анализируемого р-ра с помощью пористого керамич. стаканчика, заполненного р-ром соли металла, из к-рого изготовлен анод. При правильном выборе анода можно проводить селективные определения. Напр., с платиновым катодом и медным анодом в р-ре сульфата меди определяют Ag в присут. Си, Ре, N1 и 2п. В общем случае при катодном выделении определяемого в-ва потенциал анода должен быть отрицательнее потенциала рабочего электрода. Метод внутр. электролиза более пригоден для определения сравнительно малых кол-в в-ва, отличается простотой и селективностью недостаток метода - длительность анализа (для полного вьщеления осадка необходимо вести электролиз не менее часа). [c.423]