Электролиз при регулируемом потенциале

Из сказанного следует, что такое ценное преимущество электросинтеза, как селективность процесса, требует умения контролировать н достаточно точно регулировать потенциал в ходе электролиза, что стало возможным лишь в последние годи. [c.181]

При проведении обычных электрогравиметрических определений ячейку для электролиза подключают к источнику напряжения (аккумулятору и потенциометру) и поддерживают определенное напряжение или силу тока. Падение напряжения в электролите и анодное перенапряжение, величина которого зависит от плотности тока, действуют таким образом, что напряжение электролиза не однозначно определяет потенциал рабочего электрода, от которого, собственно, зависит протекание желаемой электрохимической реакции. Поэтому при процессах разделения полезно контролировать потенциал рабочего электрода и устанавливать его, регулируя приложенное [c.148]

Для выделения металлов на электродах обычно используется платиновый или ртутный электрод. Потенциал, при котором производится осаждение, регулируют или вручную или с применением специальных электронных приборов —потенциостатов. Для ускорения электролиза раствор перемешивают механической или маг- [c.58]

Поскольку невозможно регулировать одновременно ток и потенциал рабочего электрода, то в конце электролиза происходит снижение эффективности тока вследствие смещения потенциала. Для предотвращения этого в анализируемый раствор добавляют промежуточную окислительно-восстановительную пару. Благодаря этому в конце титрования или же в течение всего титрования определяемый элемент окисляется или восстанавливается электролитически генерируемым реагентом. Эффективность тока при этом не снижается, если количество реагента по отношению к определяемому элементу велико. [c.238]

В ряде работ М. Т. Козловского, П. П. Цыб н других советских исследователей предложен новый вариант электролитического выделения группы металлов на ртутном катоде с последующим растворением выделенных металлов. переход металлов в раствор происходит в соответствии с анодными потенциалами растворения этих металлов. Так, например, при электролизе с ртутным катодом цинк и железо вместе переходят в ртуть катода, разделить эти элементы, регулируя катодный потенциал, нельзя. Если сделать ртутный ка-Т..1Д анодом и регулировать анодный потенциал, то при потенциалах от —0,8 до —0,6 в в раствор перейдет почти весь цинк, а железо останется в амальгаме. [c.314]

По удалении меди, мышьяка, свинца и олова окислите раствор кипячением с небольшим количеством бромной воды до. обесцвечивания. Прибавьте несколько капель фенолфталеина. Прибавьте аммиак сначала в количестве, необходимом для окрашивания раствора в розовый цвет, и затем избыток 10 мл. Проводите электролиз при комнатной температуре в течение 20 мин. при силе тока около 3 а. (Потенциал катода регулировать не требуется.) Удалите с установки катод, как указано раньше, и взвесьте осадок цинка. [c.447]

Все большая распространенность электролиза обусловлена простотой установок и возможностью получать очень мелкодисперсные эмульсии. Изменяя потенциал на электроде, можно регулировать размер пузырьков. Правда, этот метод может приводить к нежелательным электрохимическим реакциям в растворе. При исследовании процессов пузырькового разделения удобнее всего первый метод, позволяющий точно определять число образующихся пузырьков и их размеры. В работах, посвященных проверке адсорбционного уравнения Гиббса, обычно используется один капилляр известного радиуса. [c.125]

Переносят 10 мл полученного раствора в полярографическую ячейку, опускают электрод, устанавливают потенциал на ячейке —0,6 в и затем проводят электролиз, пропуская азот через испытуемый раствор со скоростью 6—8 л/ч. Постоянная скорость азота регулируется при помош,и реометра. Через 30 мин электролиз и подачу азота прекращают и снимают анодную полярограмму раствора при обратном движении потенциометрического барабана со скоростью 100 мв/мин и напряжении [c.218]

Анодными деполяризаторами слул<ат разные восстановители. Перенапряжение, влияя на характер электрохимических процессов, дает возможность его регулирования. Например, цинк, никель и железо имеют отрицательные электродные потенциалы по отношению к водороду. Одпако благодаря перенапряжению при достаточно больших плотностях тока водород перемещается по ряду напряжений выше этих металлов, и становится возможным выделение их электролизом из водных растворов. Перенапряжение водорода равносильно перемещению его в ряду напряжений в отрицательную область и повышению его восстановительного потенциала. Это имеет большое значение для реакций электрохимической гидрогенизации органических соединений. Изменением плотности тока и материала катода можно регулировать величину перенапряжения водорода и, следовательно, его восстановительный потенциал. Так, при электрохимической гидрогенизации нитробензола в зависимости от условий процесса возможно получение анилина и ряда промежуточных продуктов—азокси-бензола, азобензола и гидразобензола. На катодах из свинца, цинка или ртути благодаря перенапряжению водорода оказывается возможным восстановление СО2 до муравьиной кислоты, ацетона до спирта. Перенапряжение кислорода на аноде повышает окислительный потенциал, способствуя реакциям анодного окисления. [c.167]

Для электрохимических методов анализа применяют кондукто-метрические, потенциометрические, полярографические, кулонометрические установки. Они устанавливаются в специальной хорошо вентилируемой комнате с постоянной температурой. Большинство данных приборов чувствительны к сотрясениям и поэтому их следует по возможности устанавливать на капитальных стенах или на антивибрационных подставках. Для потенциометрических титрований, определения pH используют потенциометры, питаемые от аккумуляторов, или потенциометры, питающиеся непосредственно от сети. Такие же потенциометры используются для электротехнических измерений калибровки вольтметров, градуировки и проверки термопар и т. п. Для кондуктометрического анализа и высокочастотных титрований отечественная приборостроительная промышленность выпускает специальные установки. Для определения ионов металлов электролизом или амперметрическим титрованием используется универсальная установка, схема которой приведена на рис. 38. От источника постоянного напряжения 1 ток поступает на делитель напряжения 2, откуда необходимое напряжение подается на ячейку 5. Ток в цепи регулируется реостатом 3 и контролируется миллиамперметром 4. Напряжение на электродах замеряется вольтметром 6. Потенциалы катода и анода определяются при помощи дополнительного каломельного электрода и потенциометра. Для исследования измерений потенциала и силы тока в системе используются потенциостаты, которые позволяют непрерывно измерять ток в зависимости от изменяющегося потенциала и измерять ток во времени при постоянном потенциале. Для амперометрического титрования приборостроительная промышленность выпускает портативные и простые установки. [c.110]

С помощью непрерывного кулонометрического титрометрг удается определить одну миллионную часть хлора в воде. Чувствительность прибора дает возможность определить несколько биллионных частей хлора. Этот прибор был сконструирован на основе патента Экфельда . В другом патенте этого же ав тора описан кулонометрический титрометр, в котором ток электролиза и потенциал индикаторных электродов постоянны, а поток анализируемой жидкости регулируется и контролируется. [c.224]

Большое положительное значение перенапряжения можно показать на примере электрохимического выделения водорода. Электродные потенциалы цинка, кадмия, железа, никеля, хрома и многих других металлов в ряду напряжения имеют более отрицательную величину равновесного потенциала по сравнению с потенциалом водородного электрода. Благодаря перенапряжению водорода на указанных выше металлах при электролизе водных растворов их солей происходит перемещение водорода в ряду напряжений в область более отрицательных значений потенциала и - становится возможным выделение многих металлов на электродах совместно с водородом с большим выходом металла по току . Так, выход по току при электролизе раствора 2п504 более 95%. Это широко используется в гальванотехнике при нанесении гальванических покрытий и в электроанализе. Изменением плотности тока и материала катода можно регулировать перенапряжение водорода, а значит и восстановительный потенциал водорода и реализовать различные реакции электрохимического синтеза органических веществ (получение анилина и других продуктов восстановления из нитробензола, восстановление ацетона до спирта и др.). Перенапряжение водорода имеет большое значение для работы аккумуляторов. Рассмотрим это на примере работы свинцового аккумулятора. Электродами свинцового аккумулятора служат свинцовые пластины, покрытые с поверхности пастой. Главной составной частью пасты для положительных пластин является сурик, а для отрицательных — свинцовый порошок (смесь порошка окиси свинца и зерен металлического свинца, покрытых слоем окиси свинца). Электролитом служит 25—30% серная кислота. Суммарная реакция, идущая при зарядке и разрядке аккумуляторов, выражается уравнением [c.269]

Потенциал рабочего электрода можно регулировать, только изменяя внешнее приложенное напряжение. Однако, в соответствии с уравнением (7.2-4), орил влияет на значения всех потенциалов в ячейке, каждый из которых меняется по мере протекаиня электролиза. Поэтому единственный практический способ поддержания потенциала электрода при заданном значении заключается в непрерывном измерении потенциала матода относительно электрода сравнения. Потенциал ячейки можно поддерживать в выбранном диапазоне. Этот вид анализа называется электролизом при контролируемом потенциале катода (нли а ода). [c.386]

Металлический кобальт, особенно при электролизе аммиачных растворов, склонен выделяться на электроде в губчатой форме. По Фишеру [705], для получения блестящего и плотного осадка металла необходимо регулировать величину катодного потенциала, измеряя последний в процессе электролиза. Наилучшие результаты получаются при потенциале катода 1,35 в по отношению к ртутно-сернокислому (Hg2S04 — 2Л/ H2SO4) электроду. [c.92]

Табл. 10 дает также ценные данные для выяснения условий выделения металлов при электролизе, Чем ниже расположен металл в этом ряду нор- м,гльных поте,нциалой, тем легче происходит. вы,деление его на катоде при электролизе. Табл ща дает ту величину потенциала, которая должна быть превзойдена, чтобы имело место в.ыделение металла поэтому, регулируя [c.58]

Допустим, требуется определить количество иона Сс1(ЫНз)Г в 1 Р растворе аммиака по выделению кадмия на платиновом катоде при потенциале Ек равном —0,88 В относительно НВЭ (см. кривую А на рис. 12-6). В процессе восстановления Сс1(ЫНз) омическое падение потенциала уменьшается почти до нуля, так как при контролируемом потенциале ток электролиза убывает по экспоненциальному закону. Более того, уменьшение тока вызывает уменьшение активационного сверхпотенциала выделения кислорода на аноде, таким образом а становится менее положительным. Поэтому, чтобы потенциал катода оставался постоянным, общее наложенное напряжение должно постоянно уменьшаться в процессе электролиза. Для кулонометричеких определений при контролируемом потенциале в настоящее время пригоден любой из выпускаемых промышленностью потенциостатов, которые автоматически контролируют потенциал рабочего электрода и регулируют наложенное напряжение таким образом, чтобы поддержать потенциал при предварительно выбранном значении. Поскольку потен-циостаты — довольно сложные приборы, то большинство коммерческих моделей стоят от одной до двух тысяч долларов. [c.427]

Вещество, определяемое кулонометрическим методом при постоян-но 4 потенциале, взаимодействует на электроде, потенциал которого поддерживается при таком значении, когда исключены нежелательные электродные реакции (см. раздел IVB, посвященный электролизу при регулируемом катодном потенциале). В процессе электролиза сила тока уменьшается по экспоненциальной зависимости следовательно, значение Q можно определить при помощи интегрирования. Самый простой метод определения Q основан на использовании кулонометра, который включается в цепь с реакционной ячейкой. Сам кулонометр представляет собой электролизер, позволяющий получать продукт (со 100%-ным выходом по току), количество которого можно точно измерить. Обычно используют три типа кулонометров — серебряные, медные и газовые. Прохождение одного кулона электричества вызывает осаждение 1,118 мг серебра в серебряном кулонометре, 0,659 мг меди в медном кулонометре и выделение 0,1739 мл газа в водородно-кислородном кулонометре. Значение можно определить с точностью до долей кулона, так как точность взвешивания составляет доли миллиграмма. Следовательно, рассматриваемый метод обладает высокой чувствительностью и точностью. Однако в течение ряда лет его практическое применение было ограниченным из-за трудностей, связанных с поддержанием постоянного катодного потенциала. В настоящее время прецизионные потенциостаты легкодоступны. Успехи аналитического приборостроения привели к тому, что кулонометрия с использованием потен-циостатов превратилась в простой и быстрый метод, пригодный для проведения массового анализа. Наличие приборов, позволяющих регулировать катодный потенциал, дает возможность проводить последовательное определение нескольких веществ. Современные электронные [c.430]

Некоторые установки снабжены приспособлениями для автоматической регулировки потенциала катода Основные части типовой установки такого рода показаны схематически на рис. 77. Источник напряжения (который может быть и потенциометром) присоединяется одноименными полюсами к катоду электролизера и к электроду сравнения (НасКЭ). В цепь включается сопротивление 6 , как указано в схеме. Разность потенциалов между источником напряжения и системой катод—НасКЭ будет наблюдаться в виде падения напряжения вдоль сопротивления 6. Это нескомпенсированное напряжение увеличивается посредством электронного усилителя и регулирует вращение реверсивного мотора, который перемещает движок реостата, включенного в цепь электролиза. Допустим, что потенциал катода относительно НасКЭ поддерживается при —0,35 в, но на короткий отрезок времени он становится более электроотрицательным. Известный источник напряжения отрегулирован на —0,35 в, так что разность, которая возникает между ним и напряжением катод—НасКЭ, будет подаваться на клеммы [c.108]

Величины всех параметров, входящих в приведенные формулы, зависят от условий проведения электролиза (объем электролита, характер перемешивания, ток, температура), изменяя их можно регулировать количество соосаж-денных примесей, добиваясь его уменьшения, что например было показано экспериментально в работе [6]. Для обеспечения селективности электролитического отделения необходимо, чтобы потенциалы соответствующих металлов отличались друг от друга. Электродные потенциалы, как известно, зависят не только от природы металла, концентрации его ионов и состава электролита, но и от плотности тока, т. е. определяются ходом поляризационных кривых. Ход таких кривых в процессе электролиза изменяется по мере выделения веществ из раствора происходит уменьшение величины предельного тока, что сопровождается сдвигом потенциала в область электроотрицательных значений — до тех значений, при которых начинается улсе восстановление других ионов. Поэтому эффективное разделение металлов возможно при электролизе с непрерывным контролем величины катодного потенциала. [c.136]

Чтобы избежать этого, необходимо поддерживать потенциал катода постоянным, регулируя сопротивление / Необходимый потенциал разложения задают потенциометром и измеряют вольтметром При наличии разницы между заданным потенциалом и потенциалом, возникающим при электролизе, черег контактный гальванометр Г потечет ток, который вызовет отклонение рамки гальванометра в соответствующую сторону это в свою очередь вызовет замыкание того или иного контакта [c.271]

Для регистрации классических нолярограмм использовали самопишущий электронный полярограф LP-60. Ртутный капельный электрод имел следующие характеристики т 2.3 мг сек, т 3 сек. Ячейка конструкции [9] термостатировалась с помощью термостата U-8 с точностью +0.2°. Основную часть опытов, кроме специально отмеченных, проводили при 20°. Концентрация феноксарсониевых солей 10 г-мол/л. Кислород из исследуемых растворов удаляли током электролитического водорода. Макроэлектролиз осуществляли в электролизе типа [10]. Анодное пространство заполняли 0.1 М. раствором хлористого калия катодное — раствором, содержащим 1 -10 г-мол/л деполяризатора и 0.1 г-мол/л хлористого калия. Поляризацию электродов осуществляли от источника питания УИП-1. Величину тока измеряли миллиамперметром, напряжение на клеммах электролизера регулировали гасящим сопротивлением и контролировали вольтметром типа М-106. Величину потенциала измеряли потенциометром Р-307. Электродом сравнения служил насыщенный каломельный электрод. Коммутированные кривые записывали по II схеме включения [И]. [c.229]