Электрохимическая электродная задачи

Таким образом, импеданс электрохимических систем является источником информации о свойствах этих си стем, и поэтому его детальное изучение позволяет более полно судить о кинетике электродных реакций и строении двойного электри еского слоя. Задача имеет два аспекта — электрохимический и электротехнический. Сущность электрохимического аспекта состоит в рассмотрении проводимости электрода в переменном токе малой амплитуды. При этом импеданс электрода может быть выражен через электрический аналог, т. е. более или менее сложную эквивалентную схему. [c.319]

В решениях ХХИ съезда КПСС, касающихся металлургии, особо отмечаются важнейшие народнохозяйственные задачи получения металлов высокой чистоты и комплексной переработки руд и полупродуктов с целью максимального использования их составляющих — рассеянных и редких элементов. Ценность электрохимических методов заключается в том, что в процессе электролиза при точном соблюдении заданного электродного потенциала при прочих равных условиях удается выделять нужный металл, свободным от примесей других металлов. Кроме того, можно селективно получить ряд металлов сообразно потенциалам его выделения. Поэтому методы электролитического осаждения металлов широко используются в гидрометаллургии. [c.11]

Стандартный потенциал первого электродного процесса (первого электрода) более отрицателен, чем стандартный потенциал второго процесса. Следовательно, в рассматриваемом гальваническом элементе электрод 1 является катодом, а электрод 2 — анодом. Отсюда на 1-м электроде будет протекать окисление, 1 на 2-м — восстановление. Значит, реакция, указанная в условии задачи, будет идти в противоположном направлении. Из всего этого следует, что электрохимическая схема рассматриваемого гальванического элемента имеет следующий вид [c.190]

Электродные процессы используют при конструировании различных средств измерения и преобразования информации датчиков механических и акустических величин, интеграторов, выпрямителей и стабилизаторов тока и т. п. Так на стыке электрохимии, автоматики и электроники возникло новое научное направление — хемотроника, задачей которого является разработка электрохимических преобразователей информации, или хемотронов. Развитие этого направления вызвано растущими потребностями в средствах технической кибернетики. [c.216]

В книге рассмотрены основные понятия электрохимии и современные методы исследования кинетики электродных процессов. Описаны классические и релаксационные методики изучения электродной поляризации. Представлены специальные и вспомогательные приборы, применяемые в электрохимических исследованиях. Уделено внимание особенностям лабораторного эксперимента. В задачах установлены закономерности фарадеевских реакций, электропроводности растворов, чисел переноса, э. д, с. элементов, электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя, диффузионной кинетики и полярографии, механизма образования на электродах новой фазы, пассивности и коррозии металлов. [c.2]

Относительно потенциала стандартного водородного электрода измерены стандартные потенциалы для большого количества электродных реакций (t = 25 °С), что дает возможность решать различные электрохимические задачи. Если разместить стандартные электродные потенциалы для различных металлов так, чтобы их величины возрастали, то получится ряд напряжений, известный из общего курса химии (табл. 3, с. 330). Указанная последовательность стандартных электродных потенциалов металлов в значительной мере соответствует последовательности изменения их свойств и поэтому служит важным ориентиром при оценке возможности протекания различных реакций. [c.325]

Скачок потенциала на границе раздела фаз может быть равен нулю только тогда, когда g i, g2 и ga компенсируют друг друга. В настоящее время нет прямых экспериментальных и расчетных методов определения величин отдельных скачков потенциала на границе раздела фаз. Поэтому вопрос об условиях, при которых скачок потенциала обращается в нуль (так называемый абсолютный нуль потенциала), остается пока не разрешенным. Однако для решения электрохимических задач знание отдельных скачков потенциалов не обязательно. Достаточно пользоваться значениями электродных потенциалов, выраженными в условной, например, водородной шкале. [c.476]

К электрохимическому методу обработки изделий часто прибегают тогда, когда никакими другими методами изготовить или исправить эти изделия нельзя. Решение поставленных задач требует глубокого изучения процессов электролиза с использованием современных методов исследования. Достигнутые за последние годы успехи в области изучения механизма электродных процессов дали возможность не только установить основные закономерности электроосаждения металлов, но и более правильно и обоснованно подойти к разработке технологических процессов покрытия изделий. [c.333]

Существует тесная взаимосвязь между теоретической электрохимией и такими разделами прикладной электрохимии, как гальванотехника, защита от коррозии, создание новых электрохимических источников тока и хемотронных устройств. Роль электрохимической кинетики для решения прикладных задач в этих областях возрастает с каждым годом. Вместе с тем потребности практики являются мощным стимулом для дальнейшего развития теоретических направлений. Так, загрязнение окружающей среды коррозионно-активными агентами, широкое использование новых металлов и сплавов, зачастую достаточно дорогих, в современных технике и строительстве все более остро ставят проблему защиты металлических конструкций от коррозии. Это способствует постановке новых задач при теоретическом исследовании коррозии и пассивности металлов. Значительный интерес к явлениям адсорбции и кинетике электродных процессов на платиновых металлах был вызван в первую очередь практическими работами по созданию топливных элементов. [c.390]

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что исследование кинетики и механизма многостадийных электродных процессов с участием органических соединений в общем случае представляет собой весьма непростую проблему. Многочисленность принципиально реализуемых в данной системе химических и электрохимических стадий и неоднозначность пути реакции выдвигают на первый план задачу выяснения химизма изучаемых процессов, т. е. установление природы их основных и побочных конечных продуктов, обнаружения и идентификации возможно большего количества нестабильных промежуточных продуктов реакции (интермедиатов). Решение такой, по существу, чисто химической задачи должно предшествовать решению вопросов физико-химических определению лимитирующих стадий процесса и их кинетических характеристик, нахождению связи между теми или иными параметрами и кинетикой суммарной реакции и ее отдельных стадий. [c.194]

В области электрокаталитических процессов необходимы активные поиски новых каталитически активных электродных материалов и разработка теории предвидения электрокаталитической активности. Решение этих задач требует привлечения комплекса методов (физических, физико-химических, аналитических и т. д.) для всестороннего изучения структуры и состояния поверхности электрода-катализатора, роли адсорбционных и хемосорбционных явлений в формировании активного поверхностного слоя. Электрокаталитические процессы лишь в последние годы стали изучать квантовохимическими методами, поэтому теория элементарного акта таких процессов пока еще развита в меньшей степени, чем для электрохимических реакций. [c.305]

К каждой главе составлен свод основных уравнений и примеры решения задач с использованием системы СИ и правил написания составных частей электрохимической системы, электродных реакций, предложенных Комиссией по электрохимии Международного союза по чистой и прикладной химии. [c.7]

Таким образом, экспериментально задача сводится к измерению параметров достаточно простой схемы замещения при различных частотах переменного тока. Двухслойную ветвь электродного импеданса в большинстве электрохимических систем представляют емкостью (Сд.с), не зависящей от частоты. В общем случае фарадеевская ветвь (фарадеевский импеданс 2ф) состоит из нескольких элементов. Ее вид зависит от механизма электродной [c.49]

В задачу электрохимических исследований и входит выяснение поляризационных характеристик. Для осуществления подобных исследований применяют приборы, автоматически устанавливающие постоянство заданного электродного потенциала или запрограммированные изменения потенциалов во времени — потенциостаты (рис. 28 и 29). Потенциостаты обеспечивают [c.54]

При изучении элементарного акта электродного процесса неприменимы обычные представления химической кинетики и классической механики. Эту задачу можно решить, лишь используя закономерности электрохимической кинетики и современную квантово-механическую теорию (см. гл. ХП1). [c.267]

При экспериментальном изучении строения двойного электрического слоя основной задачей становится разработка электротехнической схемы, применимой в широком диапазоне частот, а также расчет элементов этой схемы. Для идентификации схемы необходимо привлекать сведения из электрохимической кинетики с использованием экспериментальных методов исследования кинетических параметров электродных процессов. [c.319]

В данном разделе приведены задачи по различным методам, основанным на использовании электрохимических свойств вещества электродного потенциала, сопротивления раствора, электрохимических реакций восстановления или окисления ионов. [c.130]

Применение апротонных растворителей представляет интерес в тех случаях, когда протонные растворители имеют нежелательные свойства. Дефицит протонов значительно упрощает механизм электродного процесса, поэтому в апротонных растворителях для получения аналитического сигнала можно использовать такие электрохимические реакции, которые в протонных средах не идут. Однако трудности работы с этими растворителями, необходимость их тщательной очистки, применения специальных электродов сравнения и большое сопротивление растворов зачастую сводят на нет все преимущества апротонных растворителей. Следует заметить, что переход к апротонным растворителям чаще связан не с аналитическими проблемами, а с решением научных задач. [c.100]

Развитие самих процессов извлечения металлов из растворов электрохимическими методами и, прежде всего электролизом, связано с решением ряда проблем — от усовершенствования способов очистки питающих растворов, обеспечения токопи-тания ванн, механизации и автоматизации обслуживания электролиза (например, автоматического обнаружения коротких замыканий, механизации обеспечения электродного хозяйства) до интенсификации самого электролиза. Интенсификация процессов электролиза является главной задачей при разработке электрохимических способов извлечения металлов из водных растворов. [c.436]

Задачи, решаемые в электрохимическом анализе, могут совпадать с задачами электрохимии. Однако между ними существует коренное отличие. Электрохимический анализ относится к методам аналитической химии, тогда как физическая электрохимия изучает теорию электродных процессов и ее практическое применение. Методы электрохимического анализа можно использовать в изучении теории электродных процессов постольку, поскольку эта теория связана с изучением свойств вещества, не являющегося ни материалом электрода, ни растворителем. Это может быть вещество, которое необходимо обнаружить в анализируемом образце, или примесь, присутствие которой нежелательно. [c.102]

Вспомогательный реагент в кулонометрическом титровании служит своего рода буфером, препятствующим смещению электродного потенциала до значений, когда возможны другие электрохимические процессы, иначе это привело бы к перерасходу количества электричества. Поскольку генерацию титранта, как правило, осуществляют при постоянной силе тока, задача определения количества электричества сводится к измерению времени, в течение которого достигается конечная точка титрования. Эта величина в свою очередь непосредственно связана с количеством генерируемого титранта через стехиометрию электродной реакции. При этом количество определяемого вещества связано с количеством генерируемого титранта через стехиометрию соответствующей химической реакции. [c.525]

При осуш ествлении электрохимических процессов в промышленности большое значение имеет правильный выбор электродных материалов и конструкции электродов. От правильного решения этих задач зависят такие основные технико-экономические показатели производства, как удельная затрата электроэнергии, селективность процесса, выход целевого продукта по току и чистота получаемого продукта, затраты на организацию производства, а также затраты материальных и трудовых ресурсов на ремонт электролизеров. [c.6]

На экзамене можно пользоваться следующими таблицами - Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, Растворимость оснований, кислот и солей в воде , - Электрохимический ряд стандартных электродных потенциалов . При решении задач разрешается пользоваться калькулятором. [c.499]

Перенапряжение является проблемой, имеющей не только теоретическое, но и важнейшее практическое значение. Наличие перенапряжения приводит к тому, что при промышлеяном электролизе непроизводительно затрачиваются значительные количества электрической энергии. Следовательно, снижение перенапряжения на электроде — это одна из важнейших задач прикладной электрохимии. Решить эту задачу невозможно без установления истинного механизма сложного электрохимического процесса, без установления его лимитирующ( й стадии, малая скорость которой и приводит к возникновению перенапряжения. Поэтому задача электрохимической кинеп ки заключается в нахождении способов увеличения скорости этой наиболее медленной стадии. Ясно, что как решение проблемы перенапряжения, так и вообще создание современной те(зрии электродных процессов невозможно без выяснения истин1юго механизма элементарных актов, составляющих сложный электрохимический процесс. [c.629]

Электрохимические реакции, встречающиеся в производстве, оказываются, как правило, многостадийными. Поэтому дальнейшая разработка теории многостадийных процессов является одной из важнейших задач электрохимической кинетики. Наряду с этим необходимо указать на проблему интерпретации рх-эффектов в условиях, когда специфическая адсорбция ионов раствора приводит к ускорению электродных процессов (например, выделение водорода в присутствии специфически адсорбирующихся анионов, электровосстановле-иие анионов в присутствии специфически адсорбирующихся катионов и др.). Так как при этом существенную роль играют локальные значения гр1-потенциалов из-за электростатического взаимодействия между реагирующими ионами и ионами двойного слоя, то решение этой проблемы непосредственно связано с развитием теории двойного слоя при специфической адсорбции ионов. [c.390]

Абсолютная разность E — =о складывается, во-первых, из омического падения напряжения внутри электрохимической ячейки (между катодом и анодом) ом=/- цепи (Рцепи — внутреннее сопротивление цепи), и, во-вторых, из поляризаций катода АЕц и анода АЕл. Поляризация каждого из электродов представляет собой изменение гальвани-пвтенциала на границе электрод — раствор по сравнению с его равновесным значением, вызванное прохождением электрического тока. Электрический ток, в свою очередь, связан с протеканием электродного процесса (фарадеев-ский ток) и с заряжением двойного слоя (ток заряжения). Если свойства поверхностного слоя не изменяются во времени, то протекающий через электрод ток определяется только скоростью самого электродного процесса и размерами электрода. В этих условиях плотность тока i=l/s (s — поверхность электрода) служит мерой скорости электрохимической реакции. Поляризация электрода обусловлена конечной скоростью электрохимического процесса, а потому она является некоторой функцией плотности тока AE AE(i). Функциональная зависимость АЕ от i (или i от АЕ) называется поляризационной характеристикой. Задача электрохимической кинетики заключается в установлении общих закономерностей, которым подчиняются поляризационные характеристики, с целью регулирования скорости электродных процессов. Эта задача чрезвычайно важна, поскольку уменьшение поляризации при заданной плотности тока позволяет существенно повысить КПД использования электрохимических систем. [c.201]

Зависимость скорости алектродной реакции от потенциала электрода. Задачи теории электрохимической кинетики сводятся к установлению характера зависимости скорости электрохимического превращения I от потенциала электрода ф или перенапряжения Т1. Искомая зависимость определяется механизмом электродного процесса. Обратная задача состоит в установлении механизма путем анализа зависимости скорости от условий проведения электролиза и налагаемого электродного потенциала. [c.304]

Именно изучение кривых зависимости 1 = /( ) помогает установить наличие соединений, мешающих правильному ходу кулонометрического титрования. Для устранения их влияния на ход основной реакции следует поступить так, как это указано выше (см. стр. 193). Сказанное, однако, вовсе не означает, что в растворе всегда должны отсутствовать другие соединения, способные восстанавливаться или окисляться раньше, чем вспомогательный реагент (при соответствующих электродных процессах генерации). Если продукты подобных электроактивных веществ способны химически взаимодействовать с определяемым веществом, то присутствие их не мешает кулонометрическому титрованию определяемого вещества. Если же подобные примеси, кроме того, способны в свою очередь химически взаимодействовать с промежуточным реагентом, электрогенерированным из вспомогательного реагента, то это позволяет ди( )ференцированно определить примеси и искомое вещество. Возможность последовательного кулонометрического титрования нескольких соединений основывается, следовательно, на тех же принципах, что и теории других электрохимических методов анализа, в первую очередь — потенциометрического титрования. Для решения таких задач весьма важно знать формальные потенциалы ред-окс систем, участвующих в реакциях. [c.202]

Поляризация электрода обусловлена конечной скоростью электродного процесса, а потому она является ф-цией плотности тока. Фующиональная зависимость ДЕ от i (или i от АЕ)назьгаается поляризационной характеристикой электрода. Задача Э.к. заключается в установлении общих закономерностей, к-рым подчиняются поляризационные характеристики электродов, с целью регулирования скорости электродных процессов. Решение задач Э. к. имеет больщое практич. значение, поскольку уменьшение поляризации ДЕ при заданной плотности тока позволяет существенно повысить кпд использования электрохим. систем. Э.к. является теоретич. основой электрохимической защиты металлов от коррозии. [c.459]

Влияние адсорбции на кинетику электродных процессов. Адсорбция оказывает заметное влияние на электродные реакции. Это следует учитывать не только в электрохимических сш[тезах, но также и в друггзх технологически важных областях, таких, например, как ингибирование коррозии металлов [61], электрооеаждение металлов и улучшение качества осадков [62] с помощью органических веществ. Поэтому неудивительно, что делалось мною попыток решения этой задачи [63] Не- [c.74]

Объем книги не позволил полностью отразить все работы, посвященные злектроосаждению железа и его электрохимическому поведени о. Одн 1ко авторы надеются, что приведенный материал поможет сформировать определенное представление о механизме электродных процессов при железнении, его связи с образованием структуры и свойствами злектрохимических железных покрытий, а также позволит не только решать практические задачи, но и служить руководством при выборе злектролитов и условий электролиза для конкретных применений железнения в производстве. Авторы надеются также, что публикация монографии будет способствовать как развитию электрохимической науки в области железнения,так и в определенной мере - развитию электрохимии металлов и гальваностегии в целом. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология