Краевой угол электрода

На значение напряжения на электролизере сложное влияние оказывает материал электродов. Природа металла, как и состояние электродной поверхности, имеет прямое отношение к перенапряжению электродной реакции. С другой стороны, имеется тесная связь природы электродного материала со значением краевого угла на границе раздела фаз газ — электролит— электрод , определяющего смачиваемость электродной поверхности электролитом. Чем ближе электродный потенциал к потенциалу нулевого заряда материала электрода, тем больше краевой угол и хуже смачиваемость, тем крупнее газовые пузыри и ниже их экранирующий эффект. Все это приводит к уменьшению газонаполнения и снижению напряжения на электролизере. [c.158]

При п. н. 3. величина максимальна, а потому согласно уравнению (П.З) os d минимален, т. е. сам краевой угол смачивания максимален. При удалении от п. и. з. как в положительную, так и в отрицательную сторону (ii2 уменьшается, os д увеличивается, а потому д уменьшается. Следовательно, кривая зависимости д от Е, как и электрокапиллярная кривая, должна проходить через максимум при потенциале нулевого заряда. Эксперимент подтверждает этот вывод, причем для ртутного электрода наблюдается симбатный ход и о,Е-кривых с максимумом при приблизительно одном и том же потенциале. [c.47]

Уравнение (62.24) количественно подтверждается на опыте. Из (62.24) следует, что размер отрывающегося пузырька тем больше, чем больше краевой угол смачивания О. Так как последний зависит от потенциала электрода (см. И), то вблизи потенциала нулевого заряда размеры [c.335]

Рис. 38. Краевой угол смачивания твердого электрода жидкостью 1 — газ 2 — жидкость

Некоторые вопросы влияния деформации сдвига на поверхностное натяжение и краевой угол смачивания твердых электродов были рассмотрены в последнее время Русановым [104]. [c.238]

Разработанный Липпманом [27] капиллярный электрометр, изображенный на рис. 1У-8, является классическим прибором, который до сих пор играет очень важную роль. Электрометр Липпмана состоит из вертикальной трубки, соединенной с емкостью для ртути. Нижний конец трубки заканчивается тонким, обычно коническим, капилляром диаметром порядка 0,05 мм. Для контроля за мениском в капилляре используют какой-нибудь оптический прибор, например катетометр. Система включает также сосуд с раствором, в который погружен капилляр, электрод сравнения и потенциометрическую цепь, служащую для наложения на электроды регулируемого напряжения. На описанном приборе измеряют высоту столбика ртути как функцию потенциала Е. Для точного определения поверхностного натяжения по высоте столбика ртути важно, чтобы раствор полностью смачивал капилляр и, таким образом, краевой угол между ртутью и стеклом был равен 180°. В этом случае мениск является полусферическим и величину у можно рассчитать по уравнению (1-11). [c.182]

В данной работе исследовали электрокапиллярные явления в системе ртуть — углеводородная фаза — водная фаза. Экспериментально определяли краевой угол смачивания 0 капли углеводородной жидкости на поверхности ртутного электрода [c.116]

Величина поверхностного натяжения зависит от потенциала электрода. На рис. 4 показана типичная электрокапиллярная кривая зависимости поверхностного натяжения (краевого угла смачивания) от потенциала. Краевой угол максимален вблизи точки нулевого заряда и уменьшается в обе стороны от нее. Соответственно размер пузырьков должен быть наибольшим при потенциале, близком к потенциалу нулевого заряда. [c.29]

На рис. 77 изображен пузырек газа Y, сидящий на поверхности твердого электрода а в растворе р. Равновесие пузырька, очевидно, определяется величинами межфазовых натяжений на трех поверхностях раздела жидкость—газ (стру), жидкость—твердое тело (сга,р) и газ—твердое тело (0 7) Пузырек не будет изменять свою форму, т. е. краевой угол будет постоянен, если силы, действующие по линии соприкосновения трех фаз (жидкой, твердой и газовой), будут взаимно уравновешены. Условием равновесия, как легко видеть, будет соблюдение равенства [c.368]

В зависимости от величины трех межфазовых натяжений краевой угол будет велик или мал. В первом случае пузырек будет иметь плоскую форму и вытеснять жидкость с поверхности твердого тела в последнем случае пузырек будет все больше приближаться к форме целого шара, т. е. жидкость будет вытеснять газ с поверхности твердого тела. Очевидно, что при изменении ф должна изменяться величина ст р- Натяжение 0 7 тоже может несколько изменяться с поляризацией вследствие наличия адсорбционной пленки электролита на поверхности а ] у, в которой должен существовать двойной слой однако это изменение относительно мало. Натяжение же 0р вообще не зависит от ф. Следовательно, следя за измене- нием угла О при изменении ф, мы косвенно следим за изме- Рис, 77. Равновесие газового пузырька на нением главным образом ве- поверхности твердого электрода, [c.369]

Измеряя краевой угол смачивания, Б. Н. Кабанов показал, что д изменяется с потенциалом ф по кривой, близкой к электрокапиллярной, причем О = А макс при ф = ф (0). Это указывает на то, что около точки нулевого заряда поверхность электрода смачивается хуже, чем при значительной отрицательной или положительной поляризации. В точке нулевого заряда жидкость вытесняется с поверхности электрода, и пузырек становится более плоским. [c.369]

Однако Фрумкин и др. [159] провели измерения на ртути и пришли к выводу, что поверхностное натяжение на межфазной границе твердое тело/газ не постоянно вследствие наличия на поверхности ртути (между ней и газовым пузырьком) слоя адсорбированного электролита. Эти измерения дали значения п.н.з., которые на 10—80 мв отличались от э. к. м. Указанная работа была направлена на то, чтобы показать, что предположение о независимости от потенциала может быть необоснованным, т. е. уравнение (20) может и не выполняться. Однако это не означает, что н, н. 3. не может быть найден этим методом. Его можно было бы найти, если бы удалось установить простую зависимость между со8 0 и поверхностным натяжением твердого тела. Дальнейшие исследования [160, 161] подтвердили наличие слоя раствора между газовым пузырьком и поверхностью электрода, и было высказано предположение о том, что толщина этого слоя изменяется с поляризацией и становится минимальной при п. н. з. Если это действительно так, то максимальный краевой угол все же должен быть при п.н.з. [c.211]

На рис. 77 изображен пузырек газа у, сидящий на поверхности твердого электрода а в растворе р. Равновесие пузырька, очевидно, определяется величинами межфазовых натяжений на трех поверхностях раздела жидкость — газ (ору)> жидкость — твердое тело (о р) и газ —твердое тело (а у)- Пузырек не будет изменять свою форму, т. е. краевой угол будет постоянен, сли силы, действующие по линии соприкосновения трех фаз [c.338]

Рис. 78. Краевой угол смачивания твердого электрода жидкостью

Поверхностное натяжение изменяется в зависимости от потенциала электрода. Наибольшие размеры пузырьков наблюдаются при потенциале электрода, близком к потенциалу нулевого заряда. При этом краевой угол смачивания имеет максимальное значение (рис. 1-6). Размеры газовых пузырьков зависят от краевого угла смачивания в момент отрыва пузырька от электрода [91 ]1 На размеры газовых пузырьков и газонаполнение может сильно влиять присутствие поверхностно-активных веществ в электролите. [c.32]

Ряд работ [40, 80—83] посвящен исследованию кинетики реакции [Ре(СЫ)б] /[Ре(СМ)б] - еа различных углеродных электродах. На рис. 41 представлены поляризационные крив(ые на электродах с краевой и базисной ориентацией пирографита, подвергнутого специальной обработке при высокой температуре и давлении (средний угол отклонения от предпочтительной ориен- [c.116]

Показано [129, 130], что краевой угол смачивания электролитом поверхности электрода зависит от потенциала последнего и, соответственно, от целого ряда условий иротекания элек-трохи.мического процесса. Поэтому размер пузырьков сильно зависпт от значений электрохимического потенциала и [c.67]

Приведенный расчет справедлив для шаровидного зародыша, который образуется в объеме раствора или на поверхности электрода при полном его смачивании жидким электролитом, когда краевой угол смачивания а 0 (рис. 15.1, а). Если смачивание неполное (рис. 15.1,6), то из-за уменьшения контактной поверхности электрод/электролит работа образования зародыша заметно уменьшается. Она уменьшается также, если на поверхности имеются шероховатости, микротрещины и т. д. Таким образом, уравнение (15.8) выражает тол1.ко преле.п.но возможное значение [работы [c.299]

При малом д пузырек вытесняется с поверхности жидкостью (электрод хорошо смачивается) и площадь соприкосновения его с поверхностью металла мала. Если же краевой угол велик, например О > 90°, то величина яс у4 велика и нузырек достигает значительных размеров (рис. 1У,5). [c.145]

Нернст (1902) объяснял перенапряжение тем, что в металле образуется пересыщенный раствор водорода (в виде молекул), что замедляет его выделение в виде пузырьков и ведет к повышенному давлению внутри электрода. Последнее согласно формуле (286) повышает потенциал водородного электрода, т. е. дает перенапряжение. Действительно, формально перенапряженный водородный электрод отвечает нормальному, I в перенапряженному, но с повышенным давлением водорода над ним. Например перенапряжение в 0,47 V отвечает давлению, в раз увеличенному. Эти большие давления пересыщения уже сами по себе мало вероятны. Кроме того между растворимостью водорода в металлах и перенапряжением на них не наблюдается параллелизма. Наконец перенапряжение обнаруживают, как указывалось, не только газовые, но и другие электроды, например Ре I Ре++, где не может быть речи ни о каком пересыщении электрода газами. Все эти факты (равно как и ряд других) заставляют отказаться от теории перенапряжения, предложенной Нернстом. Несомненно, однако, что небольшая доля перенапряжения (несколько процентов) зависит от задержки в образовании пузырьков, что подтверждается наблюдениями Мёллера (1909) и др. над зависимостью между поверхностным натяжением на границах газа, электрода и раствора (краевой угол пузырька) от перенапряжения. [c.423]

Образованию зародышей пузырьков помогает, далее, наличие узких пор и щелей, если краевой угол пузырька больше 90°. Раз образовавшись, пузырек, выросши до размера, при котором он отрывается от электрода, оставляет на нем после своего отрыва зародыш. Незначительная кривизна поверхности этого зародыша позволяет ему повторно расти при незначительпом пересыщении до размера, при котором он может оторваться от электрода. Для перманентного существования зародыша имеют значение и гистерезиспые (неравновесные) явления смачивания [8]. [c.15]

Действительно, при отсутствии заряда па поверхности электрода его смачиваемость раствором минимальна, а потому краевой угол на трехфазной границе металл/раствор/газ максимален. Таким образом, кривая зависимости краевого угла от потенциала электрода, как и электрокапиллярпая кривая, проходит через максимум при потенциале нулевого заряда. Этот метод был использован Б. Н. Кабановым и А. В. Городецкой для определения потенциалов нулевого заряда различных металлов. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология