Перенос вещества между электродам

В отличие от рассмотренных электродов, потенциал которых определяется процессами переноса электронов между растворенным веществом (ионами) и металлом, в случае мембранных ионоселективных электродов (ИСЭ) потенциалопределяющим является процесс обмена ионов между мембраной и раствором. [c.236]

Это соотношение будет использовано в дальнейшем при рассмотрении переноса вещества между электродами и в гл. 5 — для определения глубины эрозии образца вакуумным искровым разрядом. [c.46]

Рассматривая перенос вещества между электродами и учитывая, что площадь противоэлектрода 5 может быть меньше площади кратера 5, получаем, что изменение отношения со временем также носит экспоненциальный характер. Однако пределом О, вместо выражения ё в, а [см. формулу (2.21)] будет служить величина [c.49]

Концентрационная цепь — это гальванический элемент (см.), в котором реакция, протекающая на одном электроде (или паре электродов), обратна реакции на другом электроде (или другой паре электродов), но изменение полной свободной энергии системы может отличаться от нуля вследствие наличия разности приэлектродных концентраций того или иного реагента. Электрическая энергия генерируется за счет изменения свободной энергии [15, сопровождающего перенос вещества между областями с разными концентрациями. Существуют следующие виды концентрационных цепей. [c.69]

Таким образом, предложенная модель переноса вещества между электродами удовлетворительно согласуется с экспериментальными результатами. В гл. 5 с помощью полученных зависимостей будет рассмотрено также влияние межэлектродного переноса распыленных частиц на результаты объемного и послойного анализов твердых тел. [c.50]

Влияние памяти на результаты послойного анализа. Толщина демпферного алюминиевого слоя на поверхности образца в процессе анализа остается постоянной благодаря переносу вещества между электродами. Наряду с алюминием переносится н материал пробы, а также содержащиеся в ней примеси. Поскольку часть распыленного вещества вместе с примесями полностью не удаляется из области разряда, перенос распыленных частиц должен вызвать наличие памяти , что [c.174]

Эффект памяти может быть учтен, исходя из рассмотренных положений о переносе вещества в вакуумном разряде (см. гл. 2) [47]. Благодаря переносу вещества между электродами в результате послойного анализа образца вместо действительного распределения примеси С(х) вдоль оси х (перпендикулярной к плоскости снимаемых слоев) будет наблюдаться искаженное распределение примесной коицентрации ус(х) [c.175]

На результаты послойного анализа оказывает влияние лишь, перенос вещества между электродами. Систематическая ошибка, вызванная влиянием памяти , учитывается с помощью выражения (5.7) после проведения послойного анализа эталонны.х образцов. [c.179]

Концентрационные элементы без переноса ионов состоят из двух электродов — твердых сплавов или амальгам, — одинаковых по своей природе, отличающихся по содержанию активного вещества. Оба электрода погружены в один и тот же раствор, содержащий ион активного вещества. Существенное отличие таких элементов — отсутствие границы между жидкими фазами и, следовательно, диффузионного потенциала, искажающего результат измерения ЭДС. Примером такого элемента может служить кадмиевый амальгамный элемент [c.337]

Электрохимическими называется группа инструментальных методов, основанная на существовании зависимости между составом анализируемого вещества и его электрохимическими свойствами. Электрические параметры (сила тока, напряжение, сопротивление) зависят от концентрации, природы и структуры вещества, участвующего в электродной (электрохимической) реакции или в электрохимическом процессе переноса зарядов между электродами. [c.170]

Электрохимические методы определения растворимости основаны на использовании зависимости электрических параметров от концентрации веществ, участвующих в электродной реакции или в электрохимическом процессе переноса заряда между электродами. [c.280]

Как показано выше, в электронно-молекулярных интегрирующих элементах перенос массы вещества между электродами пропорционален прошедшему количеству электричества. Следовательно, при протекании через прибор заданного значения постоянного тока выходной па- [c.147]

Реагенты РЬ и РЬО 2, между которыми происходит перенос электронов, служат электродами. Поскольку они представляют собой твердые вещества, отпадает необходимость в разделении электрохимического элемента на анодное и катодное отделения. Между РЬ и РЬОг нет прямого физического контакта, если конечно одна электродная пластина случайно не соприкоснется с другой. Чтобы предотвратить соприкосновение электродов, между ними помещают перегородки из дерева или стекловолокна. Для повышения силы снимаемого тока в каждом элементе помещено несколько анодных и катодных пластин, как это показано на рис. 19.5. [c.217]

В отличие от обычной гомогенной химической реакции, протекающей во всех точках объема раствора, где есть реагирующие вещества, электрохимическая реакция идет на границе раздела между электродом и раствором, т. е. является реакцией гетерогенной. Отсюда следует, что любой электродный процесс всегда имеет ряд последовательных стадий сначала реагирующее вещество должно подойти к электроду, затем должна произойти собственно электрохимическая стадия, связанная с переносом электронов или ионов через границу раздела фаз (стадия разряда — ионизации), и, наконец, образовавшиеся продукты реакции должны отойти от поверхности электрода, чтобы освободить место для новых порций реагирующего вещества. Первая и третья стадии имеют одинаковые закономерности и называются стадиями массопереноса. Стадии массопереноса и разряда—ионизации присутствуют во всех без исключения электродных процессах. Помимо этих стадий при протекании электродных реакций встречаются также и другие. Так, часто электродные процессы осложняются химическими реакциями в объеме раствора или на поверхности электрода, в которых может участвовать исходное вещество или продукт электрохимической реакции [c.170]

Любой метод изучения интермедиатов включает фазы их генерации и детектирования, первая из которых в электрохимии всегда связана с электронным переносом, как правило, осуществляемым посредством электрохимической, реже фотохимической реакции. Перенос электрона с электрода на молекулу (ион) органического вещества приводит к образованию первичного продукта реакции и может инициировать ряд его дальнейших превращений, в ходе которых образуются вторичные продукты различной устойчивости. Способы детектирования возникающих промежуточных продуктов могут быть электроаналитическими, физическими (главным образом спектральными) или химическими и базироваться на различных принципах. При этом в одной группе методов процессы генерации и обнаружения промежуточных продуктов пространственно не разделены, в другой такое разделение существует, и между двумя названными фазами эксперимента находится еще одна — быстрая транспортировка исследуемых частиц от места их образования в зону аналитического определения. [c.197]

В отличие от обычной гомогенной химической реакции, протекающей во всех точках объема раствора, где есть реагирующие вещества, электрохимическая реакция идет на границе раздела между электродом и раствором, т. е. является реакцией гетерогенной. Отсюда следует, что любой электродный процесс всегда имеет ряд последовательных стадий сначала реагирующее вещество подходит к электроду, затем произойдет собственно электрохимическая стадия, связанная с переносом электронов или [c.201]

В соответствии с этой схемой на капельном ртутном или на вращающемся дисковом электроде в щелочных растворах наблюдаются две одноэлектронные волны, причем первая из них отвечает обратимому восстановлению кетонов с образованием анион-радикалов, а вторая — необратимому присоединению электрона к анион-радикалу. Такие волны видны, например, на поляризационной кривой электровосстановления бензофенона (рис. 203). При фиксированном потенциале диска на кольцевом электроде наблюдается ток окисления анион-радикалов, причем максимальный выход анион-радикалов соответствует области потенциалов предельного тока диффузии первой волны. Было показано, что ток на кольце не протекает при отсутствии катодного тока на диске и что он не может быть вызван окислением каких-либо других компонентов раствора, кроме анион-ра-дикалов. Образование анион-радика-лов было зафиксировано при помощи дискового электрода с кольцом также, когда на дисковом электроде наблюдается только одна многоэлектронная волна восстановления органического вещества. Анион-радикалы бензальдегида, ацетофенона, бензоилферроцена и ферроценилаль-дегида были зафиксированы в водных средах, что не удавалось сделать при пЪмощи метода ЭПР из-за короткого времени жизни анион-радикалов. Наряду с этим методом вращающегося дискового электрода с кольцом удалось обнаружить образование комплексов с переносом заряда между анион-радикалом и исходной молекулой карбонильного соединения. [c.401]

Коллоидные растворы обычно (но не всегда) обнаруживают явление электрофореза, открытое Ф. Ф. Рейссом в России в 1808 г. Это явление заключается в переносе коллоидных частиц в электрическом поле к тому или иному электроду. Следовательно, частицы коллоидно растворенного вещества, как и ионы, могут обладать электрическим зарядом. Явление электрофореза отличается от электролиза тем, что в последнем случае продукты электролиза выделяются на электродах в эквивалентных количествах при электрофорезе же происходит заметный перенос вещества только в каком-нибудь одном направлении. Несоблюдение при электрофорезе законов Фарадея, количественно характеризующих электролиз, долгое время заставляло предполагать, что между обоими явлениями нет прямой связи. На самом деле, как мы увидим из дальнейшего, такой вывод был неправильным, [c.11]

Особое строение раствора, находящегося в контакте с металлом, которое возникает, как только металл помещают в жидкость, содержащую растворенный электролит, даже при отсутствии переноса электронов между растворенным веществом и металлом ( идеальный электрод при этих условиях). Естественно, структура раствора вблизи электрода и ее изменение в зависимости от потенциала электрода являются важными факторами, влияющими на перенос заряда (если 011 имеет место). Эти явления опираются на теорию двойного слоя. [c.63]

Как уже было показано в 56, явление диффузии в перемешиваемом растворе электролита можно объяснить, предположив, согласно Нернсту и Бруннеру что около электрода имеется неподвижный диффузионный слой толщиной б. Однако теоретически не существует четкой границы между неподвижным диффузионным слоем и движущимся раствором электролита, так как вследствие конечных значений вязкости всегда имеется конечный градиент скорости течения жидкости. Поэтому переход от переноса вещества диффузией внутри диффузионного слоя к переносу конвекцией в движущемся растворе не может быть очень резким. Во внешней части диффузионного слоя должно наблюдаться наложение обоих видов переноса, на что впервые обратил внимание Эйкен . [c.216]

Итак, чтобы разобраться в кинетике электродных процессов п иметь возможность сознательно регулировать их скорость, мы должны хорошо знать закономерности, которым подчиняются отдельные стадии электрохимической реакции. А закономерности эти, как нетрудно понять, для стадий, связанных с подходом реагирующих веществ к поверхности электрода, существенно отличаются от закономерностей для стадии, включающей перенос электронов через границу раздела между электродом и раствором. Поэтому изложение кинетики электродных процессов принято делить на два больших раздела раздел, в котором рассматривается перенос реагирующих веществ к электроду, и раздел, посвященный закономерностям собственно электрохимической стадии разряда. Мы с вами не будем делать исключения из этого правила, но строгие математические выводы, характерные для обычного курса кинетики электродных процессов, постараемся заменить примерами практического использования обоих разделов электрохимической науки. [c.48]

Чтобы понять механизм переноса вещества к поверхности электрода, вернемся к гальванической цепи, через которую проходит электрический ток, но на этот раз с точки зрения изменения концентрации растворенных веществ. До включения тока концентрация вещества одинакова во всех точках раствора, и между электродами и раствором имеются некоторые скачки потенциала, которые называются равновесными и выражаются уравнением Нернста (стр. 18). После включения тока ионы или молекулы одного вида превращаются в ионы или молекулы другого вида. Концентрация растворенных веществ вблизи электрода изменяется и начинается ее выравнивание. Этот процесс носит название диффузии. Он имеет необычайно широкое распространение в природе и технике. Читатель сталкивается с ним на каждом шагу в своей повседневной жиз- [c.50]

Начнем с самых простых вопросов, касающихся только обмена электронов между электродом и подвергающимся электролизу веществом, которое доставляется к электроду путем диффузии или — в случае полярографии и особенно в условиях процесса на вращающемся дисковом электроде — путем конвекции. Для того чтобы исключить возможность миграционного переноса, в исследуемый раствор вводится основной электролит в концентрации, превышающей по меньшей мере на два порядка концентрацию деполяризатора. Предполагаем, что перед началом электролиза в растворе имеется вещество Ох, способное восстанавливаться на электроде в соответствии со схемой [c.109]

Электрохимические реакиии. На границах между электродами и растворами происходят химические превращения, обусловленные различной природой переноса электричества в разных частях цепи. Химические процессы могут протекать как с участием вещества электрода, так и без него. В последнем случае электрод играет роль передатчика электронов. [c.672]

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ — процессы, свя занные с переносом зарядов через границу между электродом п р-ром. Катодные процессы связаны с восстановлением молекул пли ионов реагирующего вещества, анодные — с окислением реагирующего вещества п с растворением металла электрода. [c.465]

Влияние строения двойного слоя в случае электродных процессов с участием органических веществ проявляется главным образом в изменении эффективного скачка потенциала между электродом и реагирующей на нем частицей, в изменении концентрации заряженных частиц в приэлектродном слое по сравнению с ее величиной в глубине раствора (в частности, в изменении pH), а также в изменении адсорбируемости частиц на поверхности электрода. Двойной слой оказывает влияние на скорость переноса электронов, поэтому влияние строения двойного слоя проявляется лишь в случае электродных процессов с необратимой электрохимической стадией. [c.59]

Электрохимические методы анализа основаны на использовании зависимости электрических параметров от концентрации, природы и структуры вещества, участвующего в электродной (электрохимической) реакции или в электрохимическом процессе переноса зарядов между электродами. Согласно рекомендациям ИЮПАК электрохимические методы анализа можно классифицировать следующим образом 1) методы без протекания электродной реакции, в которых строение двойного электрического слоя в расчет не принимается (кондуктометрия при низких и высоких частотах) 2) методы, основанные на электродных реакциях в отсутствие тока (потенциометрия) или под током (вольтамперометрия, кулонометрия, электрогравимет-рия). [c.102]

При степени завершенности электролиза 99% отношение С/Со = 10 = 4,606АГ для 99,9%-ной завершенности ( = 6,909К. Если эффективность перемешивания высокая, то для завершения электролиза на 99,9% требуется 12 мин. Такой расчет применяется для грубых оценок, потому что фактически зависимость между током и временем не следует в точности уравнению первого порядка ввиду наличия фоновых токов, эффектов заряжения и непостоянства условий переноса вещества к электроду. Для повышения эффективности электролиза следует подбирать такие условия, при которых площадь электрода А имеет максимально возможные размеры, а раствор хорошо перемешивается. [c.520]

Органическая электрохимическая реакция представляет собой гетерогенный процесс переноса электрона между электродом и органической молекулой. Именно от электродного потенциала зависит, достаточно ли поступает энергии для осуществления переноса электрона. Эта величина по существу определяет направление реакции и ее скорость. Как будет обсуждаться ниже, электродный потенциал может оказывать влияние на протекание реакции также посредством изменения адсорбционных характеристик по отношению к электроду исходных веществ, интермедиатов или продуктов реакции. Кроме того, электродный потенциал может воздействовать и на состояние поверхности электрода. Первым роль электродного потенциала в электросинтетических процессах оценил Хабер. Так, в результате электровосстановления нитробензола при небольших отрицательных значениях потенциала он получил фенилгидроксил-амин, а при более отрицательных потенциалах—анилин [1]. [c.14]

Ко.тичвство сконцентрированного на индикаторном электроде металла зависит в значительной степени от состава раствора. Им а основном определяются подвод электроактивного вещества к электроду, перенос заряда между электроактивным веществом и электродсж,отвод продуктов реакции переноса заряда и т.д. Пси выборе основного фонового раствора необходимо,чтобы концентрация электропроводящих частиц в растворе была достаточной,сохранялось постоянство коэффициентов диффузии и активности. Для создания фоновых вастворов чаще используются минеральные кислоты основания,соли различных металлов. В нашем случав при разработке методики оптимальные условия получены Щ1И использовании азотной кислоты.Она добавляется в количестве I мл к 100 мл воды. Кроме того,азотная кислота используется при озолении и растворении анализируемого образца. Использование одного вещества в качестве фонового и для озоления устраняет дополнительные загрязнения.вносимые в раствор различными реагентами. [c.104]

И менее точен, но зато значительно проще, чем метод Тизелиуса. На полоску фильтровальной бумаги, увлажненной буферным раствором, наносят в форме поперечной черточки или пятна исследуемый биоколлоидный раствор. Полоску помещают в горизонтальном положении в закрытое пространство, а концы ее погружают в буферный раствор, где находятся электроды. После подключения источника электродвижущей силы электрическое поле вызывает движение компонентов, находящихся в черточке или пятне, вдоль полоски. Скорость перемещения компонентов зависит от их электрофоретической подвижности. Через некоторое время электрофорез прекращают, бумагу высушивают и погружают в раствор красителя, который на биоколлоиде адсорбируется сильнее, чем на бумаге. По полученному изображению видно положение компонентов в конце электрофореза, и можно судить об их числе и электрофоретической подвижности. Из сказанного выше видно, что бумага играет роль пористой среды, препятствующей растеканию компонентов и их конвективному перемешиванию со средой, в которой протекает электрофорез . В последнее время вместо бумаги используют гелеобразные среды (агар-агар, желатин), которые дают более резко очерченные зоны. Электрофорез на бумаге (и в других средах) сопровождается побочными явлениями, такими, например, как перенос вещества, вызываемый миграцией испаряющегося буфера (Машбёф, Ребейрот и др., 1953 г.). Кроме того, было установлено (Шелудко, Константинов, Цветанов, 1959 г.), что, например, в желатине не только сама электрофоретическая подвижность некоторых красителей меньше, чем в воде или водных растворах, но и соотношение между подвижностями компонентов в этом случае совсем иное. Эти особенности метода еще не до конца изучены. Поскольку рассматриваемый метод имеет важное практическое значение, различные проблемы создаваемой в настоящее время теории электрофореза в пористых и гелеобразных средах п разнообразные методы его использования являются предметом многих научных трудов. Некоторое представление о них читатель может получить из монографии [6 1. [c.158]

Различие между величинами E и E q в рассмотренном примере вызвано o paничeниeм диффузионного переноса веществ Oxi, и т. д. к электроду и веществ Redi и т. д. в глубь раствора. Соответственно вводится понятие о перенапряжении диффузии, т. е. поляризации электрода, обусловленной задержкой диффузио1Шого процессса (рис. 93). Перенапряжение диффузии может возникать по описанному механизму и при анодной поляризации, когда процесс (7.6) протекает в направлении справа налево. Вещества, находящиеся в окисленном состоянии [c.159]

С этого момента рост потенциала электрода как бы отстает от роста налагаемого внешнего напряжения - электрод деполяризуется. Вещество, участвующее в электрохимической реакции и вызьшающее деполяризацию электрода, назьшают деполяризатором. Па участке БВ сила тока растет, а потом достигает некоторой постоянной величины, назьшаемой предельной силой тока (участок ВГ). Па этом участке сила тока практически не зависит от потенциала электрода. В этот момент электрод обладает энергией, достаточной для восстановления всех находящихся вблизи его поверхности ионов кадмия (II). Возникает слой, назьшаемый приэлектродным, где концентрация деполяризатора падает практически до нуля за счет высокой скорости переноса электронов с электрода и быстрого восстановления ионов кадмия (II). В результате обеднения ириэлектродного слоя по сравнению с объемом раствора, где концентрация кадмия (II) равна исходной величине, возникает градиент концентраций, вызывающий диффузию ионов кадмия (II) в обедненный слой. Диффундирующие к поверхности электрода ионы кадмия (II) восстанавливаются, а поскольку разность концентраций между электродным слоем и объемом раствора за счет протекания ничтожно малых (микроамперных) токов практически не меняется, предельный ток на участке ВГ остается постоянным. Он остается постоянным до потенциала, когда на электроде начинается новая электрохимическая реакция (восстановление другого деполяризатора или разряд катиона фонового электролита) и наблюдается новый подъем тока. Ток, обусловленный электрохимической реакцией на электроде, назьшают фарадеевским, подчеркивая его связь с процессом электролиза. [c.167]

С середины 30-х гг. в течение длительного времени развитие теории электрокапиллярностй было связано, в основном, с анализом поведения так называемого идеально поляризуемого электрода (Кениг [17]), который характеризуется полным отсутствием обмена веществом между контактирующими фазами [18—33]. Меньше внимания уделялось электродам, для которых перенос заряда через границу фаз оказывается возможным (обратимым электродам) [20, 30, 34—36]. Лишь в 60— 70-х гг. электрокапиллярные явления на обратимых электродах были подвергнуты детальному термодинамическому анализу [37—65]. [c.217]

Возникновение потенциала асимметрии возможно при химических воздействиях на поверхность электрода (протравливание щелочами или плавиковой кислотой), механических повреждениях (стачивание, шлифование), адсорбции жиров, белков и других поверхностно-активных веществ. К наиболее важным причинам возникновения потенциала асимметрии относится изменение сорбционной способности стекла по отношению к воде при термической обработке в процессе изготовления электрода. Некоторый вклад вносит дегидратация набухшего поверхностного слоя (высушивание или выдерживание в дегидратирующем растворе). Возникновению потенциала асимметрии способствует неодинаковое напряжение на двух сторонах стеклянной мембраны. Если пустсЛ-ы кремнийкислородной решетки на одной ее поверхности отличаются по форме от пустот на другой поверхности, то нарушается равновесие переноса ионов между стеклом и раствором и возникает потенциал асимметрии. В общем, любое воздействие, способное изменить состав или ионообменные свойства мембраны, влияет на потенциал асимметрии стеклянного электрода и может привести к ошибкам в измерениях pH. Мешающее действие потенциала асимметрии компенсирзтот при настройке рН-метров по стандартным буферным растворам, имеющим постоянную и точно известную концентрацию ионов водорода. [c.188]

Обратимся к примеру восстановления на ртутном капающем электроде. Вероятно, появление в определенной области потенциалов увеличенного (против фонового значения) тока восстановления вызвано переносом электронов между электрохимически активным центром и электродом. Характерным признаком такого процесса является резкое возрастание тока в области потенциалов, непосредственно охватывающей потенциал нулевого заряда электрода. Мицка [5], получивший полярограммы суспензий многих нерастворимых веществ, считает, что здесь доминирующую роль играют силы адсорбционного взаимодействия между твердыми частицами суспензии и электродом. Типичная нолярограмма, снятая при перемешивании суспензии угольного порошка в отсутствие кислорода воздуха, имеет вид кривой 1 на рис. 1 (здесь и далее потенциал относительно каломельного электрода). [c.35]

Механизм электропроводности в проводниках первого и второго рода. В проводниках первого рода (и в полупроводниках) электрический ток переносится только электронами, а в проводниках второго рода — положительно и отрицательно заряженными ионами. Существенно то, что проводник первого рода можно непосредственно подключить к источнику тока, в то время как проводник второго рода подключается к источнику тока только при помощи проводника первого рода. Так, чтобы в цепь с аккумулятором был включен раствор серной кислоты, необходимо в этот раствор опустить два проводника, например два платиновых или иных электрода, а затем проводами присоединить эти электроды к аккумуля- тору. Таким образом, на пути прохождения электрического тока через проводник второго да от одного полюса (положительного) источника тока до другого (отрицательного) стоят две границы раздела фаз проводник первого рода проводник второго рода. Под действием электрического поля, созданного между электродами внешним источником тока (аккумулятором), ионы, содержащиеся в растворе, меняют хаотический характер движения на направленное движение. Причем положительно заряженные ионы — катионы — движутся к отрицательно заряженному электроду — катоду, а отрицательно заряженные ионы -j анионы — движутся к положительно заряженному электроду аноду. Сам процесс движения катионов к катоду и анионов к аноду по объему проводника второго рода так же, как и перемещение электронов по объему проводника первого рода, не вызывает никаких химических реакций. Реакции протекают лишь на границе раздела фаз проводник первого рода 1 проводник второго рода. При этом катионы, достигая катода, получают от него электроны и восстанавливаются, а анионы, достигая анода, отдают ему свои электроны и окисляются. В результате этого молекулы растворенного вещества разлагаются на соответствующие составные части, которые в зависимости от своей [c.266]

Так как вместе с ионами перемещается также и вода, числа переноса, найденные, например, по изменению концентраций электролита вблизи электродов, т. е. по методу Гитторфа, не отвечают их истинным значениям. Разные сорта ионов движутся с различными скоростями и связаны не с одним и тем же числом молекул воды, поэтому изменение концентрации вблизи электрода будет следствием уменьшения (или увеличения) не только числа частиц растворенного вещества, но и числа молекулы воды. Числа переноса, определенные без учета эффекта гидратации ионов, называют поэтому кажущимися или гитторфовскими, а числа переноса с поправкой на гидратацнонный эф( кт — истинными или уошборновскими (Уошборн впервые исследовал это явление). Кажущиеся г и истинные Гг числа переноса связаны между собой соотношениями для катионов [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология