Перенапряжение измерение

Работа 37- Водородное перенапряжение (измерение прямым методом) [c.181]

Измерения производились от больших токов к малым. Полученные-таким образом значения совпадают со значениями перенапряжения, измеренными от малых токов к большим при поляризации электрода током данной силы до тех пор, пока потенциал не достигнет предельного значения. [c.504]

Для определения стехиометрического числа по уравнению (17.112) необходимо проводить измерения перенапряжения вблизи равновесного потенциала данной реакции. Стехиометрическое число, как это было показано Парсонсом (1955), можно найти также, использовав уравнение [c.370]

Измерения, проведенные с монокристаллами различных металлов (меди, висмута, хрома, кадмия, никеля, олова и свинца), показали, что водородное перенапряжение в значительной степени зависит от символа грани монокристалла, на которой катодно выделяется водород. Поэтому величины водородного перенапряжения, найденные для твердых катодов с поликристаллической структурой, представляют собой некоторые усредненные значения. Они могут [c.398]

Зависимость перенапряжения от давления водорода почти не изучена. Согласно недавним измерениям перенапряжение на ртути и гладкой платине несколько уменьшается при повышении давления. [c.402]

Перенапряжение ионизации кислорода на различных металлах, измеренное Н. Д. Томашовым, приведено на рис. 160. С по- [c.234]

Величина а соответствует значению перенапряжен я на данном металле при I = 1 А/см . Для Р1, Рс1 величина а, следовательно, и перенапряжение относительно невелики в то же время можно выделить группу металлов с высокими значениями а и перенапряжения (5п, С , Н , РЬ). Коэффициент Ь при переходе от одного металла к другому меняется мало и в среднем составляет 0,11—0,12. Состояние поверхности металла существенно влияет на величину перенапряжения водорода. При одинаковых линейных размерах электродов из одного и того же металла и одинаковой силе тока плотность тока и перенапряжение на грубо обработанной шероховатой поверхности меньше, чем на гладкой, полированной. В связи с этим при электрохимических измерениях для снижения поляризационных явлений широко используют платиновый электрод, на который электролитически наносят платиновую чернь. С повышением температуры перенапряжение водорода падает, причем температурный коэффициент зависит от природы металла для металлов с низким перенапряжением он составляет 1—2 мВ/К, для металлов с высоким перенапряжением — 2—4 мВ/К. [c.511]

В практических условиях электрод сравнения не может быть проведен к границе двойного электрического слоя, он располагается иа значительном расстоянии от нее. Поэтому в измеряемую величину включается омическая составляющая разности потенциалов, которая возникает за пределом двойного электрического слоя и электродом сравнения. Это падение напряжения не является перенапряжением, оно не определяет ни характер, ни скорость электродных реакций на металле. Поэтому при измерениях, связанных с контролем минимальных и максимальных поляризационных потенциалов, падение потенциала за пределами двойного электрического слоя нужно исключать. Присутствие омической составляющей приводит во многих случаях к ошибочным заключениям относительно защищенности трубопровода. [c.129]

Предлагаются результаты измерения катодной плотности тока I процессов электроосаждения ряда металлов при нескольких значениях температуры I, но при одном и том же значении перенапряжения т]. Руководствуясь температурно-кинетическим методом, установить для каждого металла природу замедленной стадии (торможениями химической стадии и стадии кристаллизации можно пренебречь), в зависимости от которой и вычислить либо предельную диффузионную плотность тока либо плотность тока обмена 0 при заданной температуре I. [c.150]

При катодном выделении серебра, кадмия, цинка, меди величина плотности тока изменялась с температурой в соответствии с данными табл. V.l. Все измерения i проведены при постоянном значении перенапряжения т] = 0,15 В. Допуская отсутствие торможений химической стадии и стадии кристаллизации, установить для каждого металла природу замедленной стадии, н зависимости от чего вычис- [c.152]

Представления о величинах анодного перенапряжения и поляризации на катоде дают измерения , приведенные в табл. 103, 104. [c.478]

Ячейка, в которой проводятся измерения с вращающимся дисковым электродом, должна быть достаточно большой для того, чтобы не мешать движению потоков раствора вблизи электрода. При больших скоростях вращения точность измерений на вращающемся дисковом электроде значительна выше, чем на капельном ртутном электроде. Критерий того, что процесс является чисто диффузионным, заключается в выполнении прямой пропорциональной зависимости между предельным током и корнем квадратным из скорости диска. Дисковый электрод применяется также для выяснения вопроса о лимитирующей стадии электрохимического процесса на твердых электродах, так как из измерений на вращающемся дисковом электроде можно-разделить диффузионную, электрохимическую и другие составляющие перенапряжения процесса, протекающего по сложному смешанному механизму,, хотя здесь мы и не рассматриваем такие методы исследования механизма реакции подробно. [c.339]

В качестве поляризуемого рабочего электрода в полярографии используют ртутный капельный электрод. Он имеет небольшую поверхность и, следовательно, высокую плотность тока при малой силе тока (если пренебречь изменением концентрации пробы в результате электролиза), поэтому он легко поляризуется. При добавлении ртути по каплям (удовлетворительное время капания 3—5 с) в каждый момент образуется идеальная электродная поверхность. Другое преимущество электрода — большое перенапряжение водорода на ртути, что дает возможность в. нейтральном растворе проводить определение даже щелочных металлов. Этот электрод можно применять в области относительно высоких отрицательных потенциалов. Напротив, его положительная граница, измеренная относительно каломельного электрода, находится при -[-0,45 В (из-за анодного растворения ртути). [c.280]

Для бездислокационных граней между стационарной скоростью распространения ступени роста и перенапряжением при небольших т] существует линейная зависимость [=kL , где Ь — длина растущей ступени. Для кристаллов с винтовой дислокацией была найдена линейная зависимость между током и г) , которая объясняется тем, что при спиральном росте общая длина L спирального фронта обратно пропорциональна расстоянию между последовательными витками спирали и, следовательно, пропорциональна перенапряжению. Зная эти зависимости, можно приготовить поверхности с точно известной плотностью ступеней роста. Согласно импедансным измерениям на таких поверхностях плотность тока обмена пропорциональна длине ступеней. Это означает, что осаждение адатомов на ступенях является более быстрым процессом, чем осаждение на кристаллической плоскости, а найденная плотность тока обмена, составляющая 600 А/см , характеризует обмен между адатомами в местах роста и ионами в растворе. С другой стороны, импедансные измерения на идеально гладких поверхностях позволили определить ток обмена адатомов на кристаллической плоскости с ионами раствора, который оказался равным всего 0,06 А/см . Таким образом, при электрокристаллизации серебра из концентрированных растворов осуществляется преимущественно механизм непосредственного вхождения адатомов в места роста, вклад же поверхностной диффузии даже при наивысшей плотности ступеней не превышает нескольких процентов. [c.327]

В настоящее время наиболее подробно изучен механизм восстановления кислорода на ртутном и пиро-графитовом электродах, на которых покрытие поверхности адсорбированным кислородом практически равно нулю (ртуть) или составляет лишь несколько процентов (угольный электрод). Поэтому можно не рассматривать путь (IV). Действительно, при помощи изотопа 0 было показано, что в щелочном растворе связь О—О в процессе электровосстановления кислорода на угле не разрывается . Для электродов из ртути и угля характерно значительное перенапряжение процесса электровосстановления перекиси водорода. Поэтому на поляризационных кривых, измеренных на капельном ртутном или вращающемся угольном электродах, имеются две волны (рис. 177), отвечающие восстановлению кислорода до перекиси водорода и перекиси водорода до воды. [c.340]

В присутствии спиртов или кислот жирного ряда т] возрастает в области адсорбции этих веществ (рис. 137). После их десорбции 1], lg I — кривые в растворах кислоты с добавкой органического вещества и без добавки совпадают, причем потенциал десорбции, полученный из поляризационных измерений, хорошо совпадает с данными электрокапиллярных кривых или кривых дифференциальной емкости. Аналогичным образом повышают перенапряжение органические катионы, например катионы тетрабутиламмония. Эти катионы также десорбируются с поверхности, но при более отрицательных потенциалах, вследствие чего их эффект наблюдается в более широком интервале потенциалов (см. рис. 137). [c.271]

В области больших анодных перенапряжений результаты радиохимических и электрохимических измерений полностью совпали. [c.353]

Рис. 4 30. Схема ячейки для измерения перенапряжения на ртутном

Результаты сопоставления скоростей электровосстановления анионов на отрицательно заряженной поверхности разных металлов, а также электровосстановления органических веществ в условиях сильной поверхностной активности растворителя подтверждают выводы о роли работы выхода электрона в кинетике электродных процессов, которые впервые были сделаны Фрумкиным в 1935 г. Здравый смысл подсказывает, что реакция 0- -пе-- должна протекать тем легче, чем меньше работа выхода электрона из металла. Такое заключение, действительно, было бы справедливым, если бы можно было сопоставлять скорости реакций на разных металлах при одинаковых гальвани-потенциалах. На самом деле сопоставление возможно либо при одинаковом перенапряжении, либо при одинаковом электродном потенциале, измеренном относительно стандартного электрода сравнения. При одинаковом электродном потенциале электрохимические потенциалы электронов в разных металлах равны, т. е. электроны в разных металлах полностью энергетически эквивалентны. Таким образом, реальная энергия активации реакции не зависит от работы выхода электрона, что и подтверждают данные рис. У1П.23. [c.240]

На рис. Х.5 схематически показан прибор для измерения перенапряжения водорода, в котором определяется потенциал электрода в процессе электролиза. Для этого катод /( поляризуется внешней э. д. с. с использованием вспомогатель- [c.199]

Зависимость межлу током и перенапряжением или потенциалом электрода и временем в случае нестационарности процесса легко доступны прямому измерению. Для электрохимической кинетики эти зависимости — основной источник сведений о скорости и механизме электродной реакции. [c.304]

Для pH О и величине перенапряжения +0,47 В, возникающей при плотности тока, обычно использующейся для проведения электрогравиметрических определений, выделение кислорода происходит при потенциале + 1,7 В, измеренном по отношению к стандартному водородному электроду. [c.147]

Потенциалы выделения металлов при малой плотности тока в больщинстве случаев равны или почти равны их электродным потенциалам для растворов данной концентрации, т. е. перенапряжения на них незначительны. Перенапряжение при выделении водорода и кислорода на ряде металлов довольно велико. Перенапряжение зависит от материала электрода и возрастает при повышении плотности тока. Так, при выделении газообразного водорода перенапряжение, соответствующее началу выделения пузырьков газа, на гладкой платине равно 0,09 в, а на ртути равно 0,78 в. Экспериментально перенапряжение определяют различными методами путем измерения потенциалов разложения, методом построения поляризационных кривых и т. д. [c.268]

Перенапряжение кристаллизации можно определять по остатку измеренного перенапряжения после вычета [c.74]

Сравнивая величину перенапряжения на различных твердых катодах, нужно иметь в виду, что т] зависит от плотности тока. к, которую обычно находят как частное от деления наблюдаемой при электролизе силы тока на измеренную поверхность электрода. Но поверхность твердых тел не бывает совершенно гладкой и непосредственно измеренная величина ее не соответ ствует истинной поверхности. Для большинства твердых металлов поверхность, на которой протекает электродная реакция, в несколько раз больше, чем измеренная, т. е. действительная плотность тока в соответствующее число раз меньше. Эту особенность нужно иметь в виду при оценке величины водородного перенапряжения. Фактическое перенапряжение на твердых электродах больше, чем измеренное. Как было установлено в 1905 г. Тафелем, зависимость перенапряжения от плотности тока при до- [c.298]

Необходимо, однако, отметить, что для некоторых электродов, например платинового, в щелочных растворах перенапряжение в зависимости от концентрации щелочи не подчиняется уравнению замедленного разряда. Поэтому возникла необходимость в экспериментальной проверке скорости процесса разряда, что и было осуществлено Б. В. Эршлером, П. И. Долиным и А. Н. Фрумкиным, которые показали, что в некоторых случаях удается подобрать такие условия, когда при измерении скорости суммарной электрохимической реакции можно непосредственно измерять скорость одного этапа реакции, например разряда иона с переходом его в адсорбированный атом. Для этого платиновый электрод в определенном интервале потенциалов покрывают адсорбированными атомами водорода количество этих атомов на единице поверхности платинового электрода зависит от потенциала электрода. По мере увеличения анодной поляризации количество их убывает. При потенциале на одну десятую вольта положительнее, чем потенциал обратимого водородного электрода, выделение молекулярного водорода практически прекращается таким образом, можно полагать, что по сравнению с другими процессами оно не играет существенной роли. Если теперь такому электроду сообщить через раствор некоторое количество электричества, то единственно возможной электродной реакцией становится реакция разряда ионов водорода с переходом их в адсорбированные атомы. Дальнейшие стадии — образование молекул водорода — здесь не могут протекать. Для определения скорости процесса разряда удобнее применять переменный ток различной частоты. В самом деле, если электрод включить в цепь переменного тока, то он будет вести себя подобно конденсатору, т. -в. электроду будет эквивалентна электрическая схема, в котором емкость с и омическое сопротивление R включены параллельно. [c.322]

Типи 1ная кривая активационной поляризации или перенапряжения разряда представлена на рис. 4.5. При равновесном потенциале водородного электрода (—0,059 pH) перенапряжение равно нулю. При плотности оно равно т) — разности между измеренным и равновесным потенциалами. Водородное перенапряжение отрицательно, а кислородное — положительно . [c.55]

Угол наклона dr /d Ig j кривой, описываемой этим уравнением, невелик для небольших значений /. Наклон увеличивается по мере приближения / к / ор + /г и достигает значения р при / > 3> /г + /кор- Перенапряжение выделения водорода для некорродирующего металла также можно выразить с помощью тафелев-ского уравнения, оно имеет вид il = Р Ig (/ + It)/Io и справедливо для всех значений / (см. рис. 4.5). Значения /,, вычисленные с помощью измеренных значений т], также следуют соотношению Тафеля, но с наклоном обратного знака. Наиболее медленной стадией разряда ионов водорода на платине или палладии, видимо, является рекомбинация адсорбированных атомов водорода. Справедливость этого допущения подтверждается тем, что найденное значение а = 2. Для железа а 0,5 и, соответственно, р = = 0,1. Вероятно, медленная стадия реакции выделения водорода на железе протекает по схеме [c.57]

Если проводить измерения I при разных значениях Т и п, можно получить серию прямых, по наклонам которых судят об изменении А- с изменением перенапряжения. Высокая энергия активации (свыше 10 ккал/моль) и ум( ньшение ее с ростом перенапряжения свидетельствует о затруднениях стадии разряда. Низкая энергия активации (3—5 ккал/моль) и ее постоянство с изменением перенапряжения характерны при затруднениях, связанных с замедленностью диффузии. [c.139]

Электроосаждсние меди проводят в потенциостатических условиях. В качестве электрода сравнения применяют медную проволочку, которую помещают в электролитический ключ с капилляром, подведенным к рабочей поверхности образца в электролите. Электролиз проводят с медным анодом при комнатной температуре в электролите состава (г/дм ) Си504-5Н20 — 70 НгЗО — 150 при катодном перенапряжении —100, —150, —200 и —250 мВ. Катод укрепляют на штанге, колеблющейся в вертикальном направлении с частотой около 50 кол/мин. Время электролиза рассчитывают согласно приложению IV. Ток измеряют спустя 1—2 мин после начала п юцесса электроосаждения. Результаты измерений и расчетов заносят в табл. 2.1. [c.20]

Для того чтобы измеренные значения э. д. с. ячейки совпадали с вычисленными по термодинамическому уравнению (463), а также по уравнению Гиббса — Гельмгольца, необходимо проводить измерения при бесконечно малом токе. Только при этом условии прюцесс идет обратимо и система остается е равновесии. Так как в уравнение (464) входят концентрации веществ вблизи ловерхности электрода, то они должны быть одинаковы как на поверхности электрода, так и в объеме раствора. Если концентрации вблизи электрода отклоняются от среднего значения, то возникает концентрационное перенапряжение и процесс становится термодинамически необратимым. Другие виды перенапряжения будут рассмотрены позднее. [c.311]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология