Разделение при постоянной силе тока

Кулонометрическим методом анализа можно пользоваться для непосредственного определения ряда элементов, а также для их количественного разделения. Такое электрическое разделение можно проводить не только при постоянной силе тока, но и при заданном потенциале. Последним способом пользуются в тех случаях, когда на электроде возможно одновременное выделение нескольких элементов. Пользуясь законом Фарадея, определяют количество прореагировавшего у электрода вещества (Р) по равенству [c.25]

Кулонометрический анализ проводят в специальных ячейках, состоящих из нескольких камер, разделенных пористыми стеклянными или керамическими перегородками. В комплект ячейки входят рабочий, вспомогательный и индикаторный электроды. По технике выполнения различают гальваностатическую кулонометрию (при постоянной силе тока) и потенциостатическую кулонометрию ( при постоянном потенциале рабочего электрода). В зависимости от происходящих в растворе электрохимических процессов различают прямую и косвенную кулонометрию. [c.305]

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПРИ ПОСТОЯННОЙ СИЛЕ ТОКА [c.346]

Основное преимущество электролиза при контролируемом потенциале перед электролизом при постоянной силе тока заключается в том, что он позволяет намного ближе подойти к теоретически возможному пределу разделения, обусловленному величиной электродных потенциалов. Приведем пример. [c.353]

ПЛОТНОСТЬ тока в случае осаждения отделяемого металла не должна достигать тех значений, при которых потенциал электрода сделался бы равным тому потенциалу, при котором начнется осаждение другого металла. Следует, однако, иметь в виду, что ход поляризационной кривой в процессе электролиза изменяется. Самое важное изменение заключается в том, что по мере выделения вещества из раствора происходит уменьшение величины предельного тока, а переход в область предельного тока сопровождается сдвигом потенциала в область более электроотрицательных значений — до тех значений, при которых начинается уже восстановление других присутствующих в растворе ионов. Поэтому электролиз при постоянной силе тока вообще не может быть использован для количественного разделения металлов но мере выделения металла из раствора ток необходимо непрерывно снижать, следя за изменением потенциала катода в процессе электролиза. Электролиз с непрерывным контролем величины катодного потенциала — вот тот надежный метод, который должен применяться для разделения металлов, а, следовательно, и при их концентрировании. [c.134]

Здесь следует подчеркнуть ошибочность мнения о том, что электролиз при постоянной силе тока может привести к более быстрому выделению металла. На самом деле ток должен уменьшаться пропорционально уменьшению концентрации выделяемого металла если же ток не уменьшается, то это означает, что начался процесс разряда других ионов — другого металла или водорода. Электролиз при постоянной силе тока может быть использован лишь в том случае, когда необходимо произвести разделение двух груп металлов, более электроположительных, чем водород, и более электроотрицательных, чем последний. В этом случае выделение электроположительных металлов можно вести при одновременном выделении водорода. Сила тока тогда может оставаться постоянной, так как уменьшение тока, расходуемого на выделение металла, будет компенсироваться увеличением тока на выделение водорода. Потенциал электрода будет ограничен потенциалом разряда ионов водорода. [c.134]

Теперь предположим, что следует провести то же разделение при постоянной силе тока. Если пользоваться тем же прибором, сила тока не может превысить 2 мА, что обусловлено скоростью переноса массы 10 М Ag+. Такое разделение потребовало бы 5-10 с, т. е. 5,8 дня Если повысить начальную силу тока, например, до 1 Л, то половина серебра выделится за 500 с, т. е. время осаждения сократилось бы, но вместе с серебром при этом может выделиться и медь, так как скорость переноса массы серебра постепенно уменьшается. Только при введении катодного деполяризатора, потребляющего избыточную силу тока, можно повысить скорость переноса массы. Такой деполяризатор должен восстанавливаться при надлежащей плотности тока как раз в тех пределах потенциала, которые рассчитаны и указаны выше. Таким образом, применение деполяризатора в сущности не что иное, как внутренняя форма контроля потенциала при электролизе. Идеальный деполяризатор должен обеспечить те же параметры процесса, которые рассчитаны и приведены выше для электролиза с контролируемым потенциалом. [c.302]

В большинстве ранних методов, чтобы завершить восстановление металла за короткое время, электроосаждение проводили при достаточно большой плотности тока. Для того чтобы сила тока в процессе электролиза оставалась постоянной, увеличивали наложенное напряжение. Недостатком метода электролиза при постоянной силе тока является некоторая потеря селективности, свойственной методам электроосаждения. С другой стороны, если потенциал рабочего электрода поддерживают на определенно.м выбранном уровне, электроосаждение позволяет провести много полезных разделений. Ниже рассматриваются оба метода — электро-гравиметрия при постоянной силе тока и при постоянном потенциале катода, а также метод без наложения внешнего напряжения. [c.12]

При электролизе с ртутным катодом оптимальный катодный потенциал легко можно выбрать на основе полярографических данных. Хотя электролиз при контролируемом потенциале иногда требуется для разделения, в большинстве случаев электролиз с ртутным катодом проводят при постоянной силе тока или при постоянном приложенном напряжении, часто с одновременным выделением водорода. Последний метод проще и иногда приводит к большей скорости осаждения тяжелых металлов [143]. Даже в этих случаях катодный потенциал поддерживается почти постоянным в присутствии так называемых окислительно-восстановительных буферов, т. е. больших количеств пар и(1У)-и(П1), Т1(1У)-Т1(1И), У(П1)-У(И) или Н(1)-Н(0), находящихся в электролите [136]. [c.104]

Поскольку во время электрофореза проводимость геля изменяется, следует ожидать, что напряжение и ток также будут изменяться. Рекомендуется применять регулируемый источник тока, позволяющий поддерживать постоянную силу тока в течение всего процесса разделения. [c.264]

Дуга —это устойчивый электрический разряд с высокой плотностью тока и низким напряжением горения между двумя или более электродами [8.1-16-8.1-18]. Напряжение на электродном промежутке составляет до 50 В, тогда как сила тока —2-30 А (дуга средней силы тока). Разряд можно инициировать разделением двух электродов, сначала находящихся в контакте. Альтернативой является использование поджига с помощью внешней высоковольтной искры. Форма плазмы, образуемой этим разрядом, зависит от величины электродного промежутка (до 20 мм), от мощности, а также формы и состава пробы. Среди возможных конфигураций наиболее широко используют дугу свободного горения. В этой конфигурации дуга образуется как из паров пробы, так и из окружающего газа и свободно горит в пространстве. Это отличает ее от дуги, стабилизированной газом, когда газовый поток, протекающий вокруг дуги, стабилизирует ее. Свободное горение дуги приводит к блужданию разряда и, следовательно, к высоким флуктуациям сигнала. Вот почему дугу этого типа используют главным образом для качественного анализа. Для поддержания дуги можно использовать как постоянное, так и переменное напряжение. Блуждание дуги может быть уменьшено наложением переменного напряжения на электроды. Дуга, таким образом, постоянно прерывается и формируется вновь. [c.21]

Эта методика расчета применима и для уточнения размеров ванн I и II групп восстанавливаемых деталей. > Секционные ванны требуют разделения общей электрической схемы подвода постоянного тока на число цепей, равных количеству секций. Цепь каждой се кции должна, иметь автономное регулирование силы тока. [c.121]

Секционные ванны требуют разделения общей электри-ческой схемы подвода постоянного тока на число цепей, равных количеству секций. Цепь каждой секции должна, иметь автономное регулирование силы тока. [c.121]

Вернемся к историческому опыту Зеебека и рассмотрим его с позиций сегодняшнего дня. Так же, как и в случае электрической цепи Пельтье, развернем спаи цепи в рабочие поверхности термоэлемента Зеебека. Порции тепловой энергии от источника теплоты поступают на горячий спай термоэлемента (см. рис. 10). Дрейфовая подвижность свободных электронов в области горячего спая увеличивается из-за их избыточной кинетической энергии (и, соответственно, скорости). При этом на фоне броуновского движения свободных электронов во всем объеме ветвей термоэлемента возникает преимущественный их дрейф в область холодного спая. Избыток отрицательного заряда в области холодного спая и положительного (ионы решетки) в области горячего спая вызывает появление внутреннего тормозящего электрического поля, препятствующего дальнейшему движению свободных носителей на холодный спай. Таким образом, термоэлемент. Зеебека с разомкнутой электрической цепью превращается (при наличии источника теплоты) в заряженный твердотельный аккумулятор , между полюсами которого существуют электрическое поле и свободные заряды с разным электрическим потенциалом. При замыкании электрической цепи с термоэлементом Зеебека в ней возникает постоянный электрический ток. Источником тока, совершающим работу внешних сил по разделению электрических зарядов, является тепловая энергия источника тепла. [c.32]

Отношение интенсивностей двух спектральных линий различных газов меняется с изменением электронной температуры. Из двух компонентов смеси большие изменения при изменении Те наблюдаются для компонента с более высоким потенциалом ионизации. Отсюда следует, что рост электронной температуры вызывает относительное усиление линий трудновозбудимого компонента. Поэтому, например, в смеси аргон — гелий с уменьшением давления и диаметра разрядной трубки наблюдается усиление линий гелия. Увеличение силы тока л концентрации электронов также должно вызывать усиление линий трудновозбудимого компонента ). Отношение интенсивностей спектральных линий в смеси газов в разряде постоянного тока сильно искажается разделением компонентов смеси (см. 4). [c.35]

Предварительные наблюдения автора книги показали, что даже при очень длительном пропускании тока постоянной силы между электродами, помещенными в отработанный реактив Фишера без разделения катодного и анодного пространства, концентрация иода не возрастает. Этот факт можно объяснить только тем, что образующийся на аноде молекулярный иод количественно реагирует с восстановителем, образующимся на катоде, так как прямое восстановление иода на катоде небольшого размера не может обеспечить установленного значения силы тока. (Растворенный в электролите кислород должен быть предварительно удален потоком инертного газа.) Отсюда следует, что выход по току для обоих продуктов одинаков и близок к 10О%, если учесть, что выход по току при генерации иода равен 100% в широких пределах плотностей тока и концентрации иодида. [c.107]

Был предложен прямой спектральный метод определения примесей в алюминии [29] после переведения его в АЬОз, позволяющий обнаружить 34 элемента с чувствительностью 3- 10- —3- 10- %. Определение производится без предварительного концентрирования путем фракционной дистилляции из угольных электродов в дуге постоянного тока. Спектры возбуждаются при двух режимах дуги — при силе тока 7 а в течение 20 сек. и при 12 а — 30 сек. Таким образом достигается разделение во времени процесса испарения легко- и труднолетучих элементов, что позволяет повысить чувствительность определения труднолетучих примесей без потери чувствительности для легколетучих [28]. [c.266]

Из рис. 4 можно видеть, что при всех концентрациях размывание-пиков при применении водорода в качестве газа-носителя больше, чем при применении азота. Поэтому достигаемое при применении водорода разделение должно быть хуже, чем при применении азота. На рис. 5 показано это для случая, когда двумя растворенными веществами являются пропан и пропилен, жидкостью, заполняющей колонку, служит триизобутилен, а газами-носителями — азот и водород. Так как чувствительность при применении водорода в качестве газа-носителя очень высока, то силу тока ката-рометра уменьшали, но все другие условия поддерживали постоянными. Ясно выражена разница в ширине пиков и в получаемой степени разделения. Хотя применение водорода в качестве газа-носителя очень полезно для определения низких концентраций примесей, однако дри этом уменьшается степень разделения и увеличивается тенденция к перекрыванию пиков. [c.25]

Проведение электрофореза. Электрофоретическое разделение сыворотки на бумаге проводится обычно в течение 6—24 часов при градиенте потенциала от 3 до 8 вольт на 1 см пути тока. Следовательно, при длине бумажных полос в 40 см можно применять источники тока (постоянного) с напряжением от 110 до 320 вольт. Лучше всего пользоваться ламповым выпрямителем, позволяющим регулировать напряжение от 50 до 450 вольт. Чтобы следить за напряжением и силой тока во время опыта, в цепь необходимо включить вольтметр и миллиамперметр. В описываемых условиях хорошее разделение получается при электрофорезе сыворотки в течение 18 часов при 240 вольтах. [c.113]

Для полярографического метода используется электрохимическая ячейка с электродами особого рода ртутным анодом, обладающим очень большой поверхностью, и ртутным капельным катодом, поверхность которого постоянно обновляется. Постепенное увеличение подаваемого на ячейку напряжения вначале почти не влияет на величину проходящего в системе электрического тока, затем, когда напряжение достигает потенциала восстановления присутствующего в растворе иона, сила тока резко увеличивается за счет разряда ионов на электродах. Чем выше концентрация восстанавливающихся ионов, тем больше сила тока. Если изобразить зависимость силы тока от напряжения графически, то получится кривая, показанная на рис. 2. Такой график называется полярограммой, а крутой участок кривой — полярографической волной. По величине силы тока (по высоте волны/г, пропорциональной силе тока) можно определить концентрацию восстанавливающегося элемента. Полярографический метод удобен тем, что каждый ион обладает строго определенным значением потенциала, при котором происходит его восстановление. Это позволяет в одном растворе определять несколько элементов без их предварительного разделения. Обязательным условием при этом должно быть достаточное различие в их потенциалах восстановления (в полярографии обычно употребляется [c.23]

Если в электролизе при постоянном наложенном напряжении или при постоянной силе тока использовать ртутный катод, то можно выполнить несколько успешных определений. Такой же прием можно использовать в качестве метода разделения, предшествующего какому-либо другому виду физического или химического измерения. В связи с пеобы- [c.116]

Разделения с применением ртутного катода при постоянной силе тока, хотя и непригодны для электрогравиметрических определений, однако часто используются как вспомогательное средство при выполнении анализа другими методами. Касто приводит обзор различных методов электролитического удаления примесей металлов из урана. Особенно интересная методика, разработанная Фурманом и Брикером, заключается в количественном осаждении различных металлов на небольшом ртутном катоде. Ртуть удаляют дистилляцией, а остаток анализируют полярографическим или колориметрическим методом. Такая же методика может быть применена для выделения следов примесей из других металлов, например алюминия, магния, щелочных и щелочноземельных металлов, которые, подобно урану, при электролизе в кислом растворе не образуют амальгам. Паркс, Джонсон и Ликкен применяя несколько небольших порций ртути, удаляли из растворов большие количества тяжелых металлов, а именно меди, хрома, железа, кобальта, никеля, кадмия, цинка, ртути, олова и свинца, и сохраняли в нем полностью даже небольшие количества алюминия, магния, щелочных и щелочноземельных металлов для последующего определения этих элементов подходящими методами. [c.350]

Если в электролизе при постоянном наложенном напряжении или при постоянной силе тока использовать ртутный катод, то можно выполнить несколько успешных определений. Такой же прием можно использовать в качестве метода разделения, предшествующего какому-либо другому виду физического или химического измерения. В связи с необычайно высоким активационным, сверхпотенциалом для выделения газообразного водорода на ртути (см. табл. 12-1) восстановление иона водорода в 1 F хлористоводородной или хлорной кислоте не начинается до тех пор, пока потенциал ртутного катода не достигнет приблизительно —1,0 В относительно НВЭ. Поэтому в 1 кислом растворе все ионы металлов, за исключением алюминия(П1), урана(III), титана(III), ванадия (II), молибдена(III), вольфрама(III), трехзарядных катионов лантаноидов и актиноидов и ионов щелочноземельных и щелочных металлов, восстанавливаются до элементного состояния и растворяются в ртути. Марганец(П), который даже при —1,0 В заметно не восстанавливается, при соответствующих условиях может отлагаться в виде металла на ртути. [c.417]

Процессы разделения с применением ртутного катода при постоянной силе тока хотя и непригодны для электрогравиметриче-ских определений, однако часто используются как вспомогательное средство при анализах другими методами. Касто [30] приводит [c.299]

Были выбраны следующие условия отделения Bi от редкоземельных элементов 5 г Bi в виде раствора Bi la в НС1 помещали в анодное пространство электролизера. В раствор предварительно вводили 50 мкг лантана (0,5 мл 0,01% раствора ЬаС1з). В катодное пространство заливалась 2,5ЛАсоляная кислота. Песок предварительно пропитывали НС1 той же концентрации. Анодом служил медный стержень, катодом — платиновая проволока. Поверх слоя песка, которым засыпали раствор висмута, в анодное пространство заливали 2,5iV раствор СиСЬ. Через электролизер, заполненный таким образом, пропускали ток 120—150 ма от выпрямителя, дающего на выходе 1000 в. Так как во время процесса разделения сопротивление электролита возрастало по мере образования малодиссоциированных соединений висмута, то для поддержания постоянной силы тока постепенно увеличивали напряжение, подаваемое на разделительную трубку. Электролизер охлаждался снаружи проточной водой. В этих условиях за 8—10 часов работы [c.496]

Электрофорез можно проводить при постоянной силе тока (при этом напряжение в ходе опыта будет возрастать, и время разделения сократится) нлн при постоянном напряжении (в этом случае сила тока будет падать и опыт придется оставить на ночь). В обоих случаях тонкость разделения одинакова. Электродный буфер с ДНС для нижней камеры перед электрофорезом следует дегазировать, чтобы уменьшить возможность образования пузырьков под гелем прн длительном разделении. Когда сила тока постоянна, но ие превышает 20 мА на пластинку, гель хотя и нагревается, ио ие повреждается. Электрофорез продолжают до тех пор, пока краситель-маркер (бромфено ловый синий) илн низкомолекулярный окрашенный белок (например, цитохром с, мол. масса 12300) ие достигнет нижнего конца геля или вообще ие покинет его, Прн ДСН-ПАГЭ отри цательный полюс наверху, а положительный внизу. [c.75]

Еще эффективнее может концентрироваться проба, если поле после гидродинамического ввода прикладывается на короткое время в противоположном направлении. При условии, что ионы, которые нужно определять, перемещаются в направлении против ЭОП, капилляр может заполняться раствором пробы почти до детектора (гидродинамический ввод), и раствор пробы может удаляться из капилляра исключительно за счет инверсии полярности. Одновременно ионы, перемещающиеся против ЭОП, могут концентрироваться в пограничном слое между раствором пробы и разделительным буфером. Прежде, чем этот пограничный слой достигнет входа в капилляр, с помощью переполюсовки источника напряжения может начинаться собственно разделение. Точный момент времени для переполюсовки можно установить, следя за изменением тока, так как ток в процессе концентрирования постоянно увеличивается. Причина этого в том, что зона раствора пробы (с высоким сопротивлением) удаляется из капилляра. Когда сила тока достигает примерно 90% от максимального значения (капилляр заполнен только разделительным буфером), то источник напряжения может переполюсовываться и молекулы пробы, удерживаемые в узкой зоне вблизи входа капилляра, разделяются. На рис. 24 показаны отдельные стадии этого способа ввода, который в целом называется "стэкинг" с обращением поля. Из-за большого вводимого объема ионы пробы концентрируются примерно тысячекратно. Недостатком метода является то, что при слишком поздней переполюсовке часть ионов пробы выходит из капилляра, и что могут анализироваться только либо анионы, либо катионы. [c.33]

Условия электрофореза напряжение 850—700 в, сила тока 8—12 ма, время фракционирования 5—6 ч. После прекращения подачи разделяемой смеси и снятия напряжения протекание буферного раствора по бумаге не прекращалось, в течение суток производили вымывание фракций, сдвинутых под влиянием электрического поля. Как и при хроматографическом разделении, для характеристики фракций применяли спектрофотометрический метод анализа. Результаты псследовачий приведены на рис. 23, е. Они описываются семейством монотонно убывающих кривых приведенных оптических плотностей с удалением пробы от вертикальной линии ввода исследуемой смеси они приближаются к абсциссе в длинноволновой области спектра. Крутизна спада спектральных кривых поглощения света, определяемая величиной отношения 48о/ 56о, для отдельных фракций следующая проба V — 3,2 проба VII — 3,4 проба X — 6,0. Таким образом, отклонение движения потока жидкости от вертикального при электрофорезе увеличивается с переходом от гуминовых кислот к фульвокислотам в связи с большей подвижностью последних в электрическом поле постоянного тока. [c.61]

Часто при образовании покровных пленок в результате прохождения тока нельзя установить точное разделение между различными пленками. Характерным примером мотут служить металлы из подгруппы железа в сульфатных растворах. С повышением потенциала сначала растворяется металл и плотность тока повышается. Затем обра зуется непроводящая ток покровная пленка. Ток проходит только через поры и остается постоянным при возрастающем потенциале. При определенном значении потенциала сила тока внезапно падает почти до нуля, так как произошло образование беспористой электронепроводящей [c.11]

Перенос ионов и молекул через мембрану [149, 154] существенно изменяется также при наложении в процессе разделения обратным осмосом раствора сахарозы и Na l переменного поля. Так, при пониженных частотах тока селективность обратноосмотической мембраны по отношению к ионам Na l снижается, причем тем заметнее, чем меньше частота и больше сила тока (рис. 4-23). Селективность мембраны по отношению к сахарозе при этом остается постоянной. Таким образом, появляется возможность управления процессом разделения, в частности, отделение неэлектролита от электролита. [c.94]

Для локализации хроматографической зоны лития и других металлов может быть использован кондуктометрический метод [1378, 1380]. После разделения щелочных металлов смесью метанола и пентанола на полоске бумаги полоску высушивают, пропускают в продольном направлении между двумя стальными валиками с постоянной разностью потенциалов 4—80 в. Валики приводят во вращение синхронным мотором таким образом, что бумага продвигается со скоростью 0,25 мм-сек Ионы лития и других щелочных металлов обнаруживают по увеличению силы тока, измеряемого гальванометром. [c.72]

При разделении смеси щелочных металлов на фильтровальной бумаге, смоченной электролитом, со стороны, близкой к аноду, наносят разделяемые соли щелочных металлов в виде полоски, перпендикулярной к направлению прохождения тока. Для этого пропитывают раствором солей узкую полоску фильтровальной бумаги или хлопчатобумажную нить. Концы бумаги опускают в кюветы, содержащие основной электролит [1238], или же присоединяют к графитовым электродам [1381] и накрывают сверху стеклянной пластинкой или листом полиэтиленовой пленки во избежание испарения электролита. Лист бумаги, на котором проводят разделение, находится на холодильнике (рис. 10), выполненном в виде плоской коробки, через которую пропускается вода для охлаждения. К электродам, укрепленным на бумаге или находящимся в кюветах с электролитом, подводят напряжение постоянного тока и проводят электрофорез. Величина напряжения зависит от расстояния между электродами, рода электролита и других факторов и составляет в различных работах от 200 в до 4,0 кв, падение напряжения 5— 100в-см сила тока 1—16 ма на 1 см ширины полоски бумаги продолжительность электрофореза зависит от градиента напряжения на 1 см длины полоски. [c.75]