• Keine Ergebnisse gefunden

ТАРТУ 1981 НА ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОДАХVI ДВОЙНОЙ СЛОЙ И АДСОРБЦИЯ

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Aktie "ТАРТУ 1981 НА ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОДАХVI ДВОЙНОЙ СЛОЙ И АДСОРБЦИЯ"

Copied!
408
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

ДВОЙНОЙ СЛОЙ И АДСОРБЦИЯ НА ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОДАХ

VI

ТАРТУ 1 9 8 1

(2)

НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ЭЛЕКТРОХИМИИ АКАДЕМИИ НАУК СССР

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЭССР

ТАРТУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДВОЙНОЙ СЛОЙ И АДСОРБЦИЯ НА ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОДАХ

VI

Тезисы докладов всесоюзного симпозиума 29 и ю н я -01 июля 1981 г.

ТАРТУ 19 8 1

(3)

Т а р т у с к и й г о с у д а р с т в е н н ы й у н и в е р с и т е т , 1981

(4)

ПО Т Е Н Ц И А Л Ы Н У Л Е В О Г О ЗАР Я Д А С П Л А В О В ВИСМУТ-СУРЬМА Р.А.Алексеева, М.И.Шуганова, В.А.Кузнецов

Уральский гос у д а р с т в е н н ы й у н и в е р с и т е т им. А.М.Горького Зав и с и м о с т ь п о т е н ц и а л о в н у л е в о г о з а р я д а (п.н.з.) о т с ос т а в а т в е р д ы х с п л а в о в висмут-сурьма в п е р в ы е б ы л а исследо­

в ана А.Б.Килимником и А.Л.Ротиняном /I, 2/. О д н а к о э л е к т р о ­ д ы в их работах, возможно, н е в п о л н е о т в е ч а л и с в о й с т в а м и де а л ь н о поляризуемых. Н а б л ю д а л а с ь з н а ч и т е л ь н а я ч а с т о т н а я з а в и с и м о с т ь емкости, ф орма к р ивых д и ф ференциальной е м к о с т и н е в п о л н е с о о т в е т с т в о в а л а т е о р и и д в о й н о г о э л е к т р и ч е с к о г о с л о я /3-5/.

В н а стоящей р аботе п р и во дятся резул ь т а т ы исследования п.н.з. т в ер д ы х с п л а в о в

B i - s b .

З а в и с и м о с т ь п.н.з. о т с о с т а ­ в а т в е р д ы х с п л а в о в с о п о с т а в л я е т с я с т а к о й ж е зави с и м о с т ь ю для ж идких сплавов.

П.н.з. т в е р д ы х с п л а в о в о п р е д е л я л и с ь м е тодом дифферен­

циальной е м к о с т и п о с т а н д а р т н о й м е т о д и к е /4, 5/.С п о с о б под­

гот о в к и э л е к т р о д о в к и с с л е д ованиям о п и с а н в р а б о т е /

6

/. Д ля гом о г е низации э л е к т р о д ы о т ж и г а л и с ь в т е ч е н и е 70 ча с о в п р и температурах, бли з ки х к т е м п е р а т у р е л и н и и соли д у с а с о о т ­ ветствующих сплавов. Емк о с т ь д в о й н о г о э л е к т р и ч е с к о г о с л о я и змеряли с п о мощью моста п е р е м е н н о г о т о к а Р-568 в и н т е р в а л е ч а с т о т 210-2100 Гц. В к а ч е с т в е э л е к т р о д а с р а в н е н и я исполь­

з о в а л и насыщенный х л о р с е ребряный электрод. В с е измерения выпол н ен ы при т е м п е р а т у р е 25°С. Э л е к т р о л и т о м с л у ж и л и раст­

во р ы KF различной концентрации.

Были с н я т ы к р и в ы е д и ф ференциальной е м к о с т и на ч истом в исмуте и сплавах, с о д е р ж а щ и х о т I д о 95$ мае. сурьмы. В се кр и в ы е и м е ю т х о р о ш о вы р а ж е н ны й минимум, г л убина к о т о р о г о во з р а с т а е т с разбавлением раствора. Полож е н и е потенциала минимума кривых дифференциальной е м к о с т и н е з а в и с и т о т кон­

центрации э л е к т р о л ит а и ч а с т о т ы пе р е м е н н о г о тока. Установ­

лено, ч т о дисперсия е м к о с т и н е превышала 7-10$ при измене­

н и и час т о т ы п е р е м е н но г о т о к а о т 210 д о 2100 Гц. Токи поля­

р и зации п р и потенциалах, бли з к и х к потен ц и а л у минимума кри­

вых, б ыли незнач и т е л ь н ы м и и н е п ревышали 30 мкА/см2 . Сово­

к у п н о с ть полученных д анных д а е т о с н о в а н и е считать, ч т о по-

3

(5)

т енц и а л ы минимума е м к о с т и с о о т в е т с т в у ю т п.н.з. металлов и сплавов.

П.н.з. ж идких сп л а в о в изме р е н ы электрок а л и л л я р н ы м ме­

тодом при т е мператур е 700°С в расплавленной эвтектической с ме с и

L i Cl- KCi.

Рис. З а в и с имость п.н.з.

спл а в о в висмут-сурьма о т с о с ­ тава сплавов:

1

— т в е р д ы й сплав;

2

- жидкий сплав.

З а в и с и м о с т ь п.н.з. т в е р д ы х с п л а в о в

B i - s b

о т с о с т а в а с п л а в о в представлена на рис ун к е (кривая

1

).Как видно, в ши­

ро к о м интер в а л е с о с т а в о в п.н.з. т в е р д ы х с п л а в о в

B i - S b

с о в ­ п а д а ю т с п.н.з. ч и с т о г о вис м у т а и ли бл и з к и к нему. Так, д ля сплава, с о д е р ж а щ е г о 90$ мае. sb , п.н.з. п о ло ж и тельнее п.

н.з.

B i

в с е г о на 0,04 В. Л и ш ь в о б л а с т и составов, бли з к и х к чистой сурьме, п.н.з. с п л а в о в р е з к о с м е щ а ю т с я в положи­

т е л ь н у ю сторону. П о л у ч е н н ы е н ами р е зультаты кач е с т в е н н о ана­

л о г и ч н ы д а нным р а б о т /I,

2

/, н о к о л и ч е с т в е н н о отличаются.По н а ш и м д анным п.н.з.

Bi

р а в е н -0,39 В о т н о с и т е л ь н о нормаль­

н о г о в о д о р о д н о г о э л е к т р о д а (н.в.э.), ч т о х о р о ш о сог л а с у е т с я с л и т е р а т у р н ы м и дан н ы м и /5/. П.н.з. Sb с о с т а в л я е т -0,25 В о т н о с и т е л ь н о н.в.э. /7/.

З а в и с и м о с т ь п.н.з. жид ки х с п л а в о в

B i - S b

о т с о с т а в а и з о ­ б ражается кривой 2. П о с к о л ь к у з н а ч е н и я п.н.з., п о л у ч енные в в о д н о м раст в о р е и расплаве, не п о с р е д с т в е н н о несопоставимы, п.н.з.

B i

в э т и х с р е д а х с о в м е щ е н ы условно, а кривая 2 пе­

р е д а е т н е а б с о л ю т н ы е з н а ч е н и я п.н.з., а л и ш ь их изменения п р и измен е н и и с о с т а в а сплава. Как в и д н о и з рисунка, за в и с и ­ м о с т ь п.н.з. о т с о с т а в а ж идких с п л а в о в кач е с тв е н н о отл и ч а ­ е т с я о т ана л о г и ч н о й з а в и с и м о с т и для т в е р д ы х сплавов.

Т аким образом, з а в и с и м о с т ь п.н.з. для с п л а в о в

B i - S b

о к а з ы в а е т с я т а к о й же, к а к и для других с п л а в о в /

2

,

8

,

9

/,х отя д анный с п л а в в т в е р д о м с о с т о я н и и п р е д с т а в л я е т с о б о й непре­

рывный р яд т в е р д ы х растворов. Лог и ч н о б ы л о предположить,что

4

(6)

з а в и с и м о с т ь п.н.з. о т с о с т а в а для э т о г о с п л а в а б у д е т о т л и ­ чаться о т з а в и с и м о с т и для других сплавов, являю щ и х с я э в т е к ­ т и ч е с к и м и с м е с я м и /

6

/ и л и с о в о к у п н о с т ь ю т в е р д ы х р а с т в о р о в /10/. Следовательно, н е з а в и с и м о о т т и п а д и а г р аммы с о с т ояния, п.н.з. т в е р д о г о с п л ав а в ш и рокой о б л а с т и с о с т а в о в о с т а ю т с я б л и з к и к п.н.з. компонента, и м е ю щ е г о б о л е е о т р и ц а т е л ь н о е з н а ч е н и е п.н.з.

Литература

1. А.Б.Килимник, А в т о р е ф е р ат канд.

диссертации, Л .,

1970.

2. А.Б.Килимник, А.Л.Ротинян, Ж.прикл.химии.45,1109 (1972).

3. К.В.Рыбалка, Д.И.Лейкис, Электрохимия, 3, 383 (1967).

4.

D . L e ik i s ,

V.

P a n in , K . R ib a lk a , J . E l e c t r o a n a l y t

.Chem..40.

9 (1972).

5. У.В.Пальм, В.Э.Паст, Р.Я.Пуллеритс, Электрохимия, 2,604 (1966).

6

. М.И.Шуганова, Г.В.Бирюкова, В.А.Кузнецов, Двойной с л о й и адсор б ц и я н а т в е р д ы х э л е к т р о д а х ГУ. Матер и а л ы Всесо­

ю з но г о симпозиума, Тарту, 1975, с.334.

7. М.Э.Хага, В.Э.Паст, Электрохимия, 5, 618 (1969).

8

. Ю.Кукк, Ж.Клавилье, Электрохимия, 13, 841 (1977).

9. М.И.Шуганова, Р.А.Алексеева, В.А.Кузнецов,Электрохимия, 16, 924 (1980).

10. А.Л.Ротинян, А.Б.Килимник, Ж.прикл.химии,44, 673 (I97IX

С Т Р О Е Н И Е ДВОЙ Н О Г О Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Г О С Л О Я НА БАЗИСНОЙ ГРАНИ МОНОКРИСТАЛЛА ВИСМУТА В С РЕДЕ ЭТА Н О Л А

К.Л.Аняи, Ю.Й.Эрлих, У.В.Пальм Т а ртуский госуда р с т в е н н ы й у н и в е р с ит е т

Д анные о с т р о е н и и д в о й н о г о с лоя для монокристалличес- к их э л ек т р о д о в в н е водной с р е д е в л и т е р а т у р е отсутствуют.

Целью данной р а б о т ы б ы л о и з у ч е н и е с т р о е н и я двой н о г о с л о я н а бази с н о й гр а н и (III) монокристалла в и с м у т а в с р е д е этанола.

Исследуемый ц и л и н д р ический элек т р о д б ы л и з г о т о в л е н и з

(7)

монокри с т а л л а в и с м у т а м арки "ос.ч.". Г р а н ь (III) является т о р ц о м цилиндра. Бок о в ы е поверх н о с т и ц и л индрического э л е к т ­ р ода б ы л и изо л и р о в а н ы п о м е т о д и к е ра б о т /I, 2/. Пов е р х н о с т ь б а з и сной гра н и перед измерением была полирована электрохи­

м ич е с к и п о разра б о т а н н о й н а м и с п е ц и альной методике. Малей­

ш и е о т к л о н е н и я в м е т о д и к е п о д г о т о в к и поверхности г р а н и (Ш) м он о к р и с т а л л а п р и в е л и к с и л ь н о м у искажению полученных ре­

зультатов.

З а в и с им о с т ь д и ф ф е р енциальной е м к о с т и С о т потенциала э л е к т р о д а Е б ыла изм е р е н а с пом о щ ь ю моста переме н н о г о т о ­ к а Р-568 п ри ч а с т о т е 210 Гц. П о т е н ц и а л ы и с следуемого э л е к т ­ р ода и з м е р е н ы п о о т н о ш е н и ю к в о д н о м у н а с ы щ е н но м у каломель­

н о м у электроду. Безводный э т а н о л для приготовления раство­

ров б ы л пол у ч е н п у т е м д в укратной фракционной перегонки 96$

э т а н о л а над СаО. ысю^ м арки "ос.ч." б ы л дв а ж д ы перекрис- т а л л и з о в а н и з б е з в о д н о г о этанола.

Рис.Кривые дифферен­

ц иал ь н о й е м к о с т и г р а н и (III) м о н окристалла в и с ­ м ута в ра створах LiCio^

в этаноле: I -

0

,

1

;

2

- 0,03;3-0,01;4-0,0052;

5 - 0,0032;

6

- 0,0013 М. З а в и с и м о с т ь С -Т о т С

" 1

п р и q = 0.

На р и с у н к е п р и в е д е н ы С,Е-кривые б азисной гр а н и (III) м о н окристалла вис м у т а в с р е д е э т а н о л а п ри различных концен­

тр а ц и я х Licio^. О н и и м е ю т в а нодной о б л а с т и потенциалов ха­

р а ктерный для в и с м у т а в э т а н о л ь н ы х растворах LiClo^ г о р б /3/. В о с т а л ь н о м ф орма привед е н н ы х С,Е-кривых м а л о о т л и ч а ­

е т с я о т с о о т в е т с т в у ю щ и х кривых, полученных для монокристал­

л а вис м у т а в в о д н ы х растворах

кр

/I, 2/ и о п л а в л е н н о г о кап­

л е в и д н о г о э л е к т р о д а в в одных /4/, эт а н о л ь н ы х /3/, метаноль- н ых /5/ и б у т а н о л ь н ы х /

6

/ растворах поверхностно-неактивных

6

(8)

э лектролитов. Н е с к о л ь к о п о н и ж е н н ы е з н а ч е н и я ем к о с т и в 1,3»

• IO

-3

М р астворе ысю^ (кривая

6

) в катодной о б л а с т и к р и ­ вой, по-видимому, с в я з а н ы с к р аевыми э ф ф е к т а м и в с и л ь н о разбавленных растворах.

Как в и д н о и з рисунка, на С,Е-кривых б а зисной г р а н и (III) монокристалла в и с м у т а образуется, а н а л о г и ч н о э л е к т р о ­ д у с о п л а в л е н н о й п о ве р х ностью /3/, при концентрациях Lie с

6

0,01 М х о р о ш о вы р а ж е н н ы й минимум. Минимум е м к о с т и з а ­ к о н о м е р н о у г лубляется п р и у м еньшении к о нцентрации э л е к т р о ­ л и т а и потенциал е г о п ри с « 5,2*10“^ М практи ч е с к и н е з а ­ в и с и т о т к о н ц е н трации ыею^ в растворе. В о т л и ч и е о т о п ­ л а в л е н н о г о электрода, в с л у ч а е к о т о р о г о м инимум в 0,01 М р астворе Licio^ я в ляется о т н о с и т е л ь н о г л у б о к и м /3/, н а г р а н и (III) м о н о к р исталла в и с м у т а в т о м ж е р ас т в о р е о н в ы ­ р ажен слабее. Такая ж е т е н д е н ц и я о т м е ч е н а п р и с о п о с т а в л е н и и .д анных бази с н о й г р а н и (III) и в и с м у т о в о г о э л е к т р о д а с о п ­ л авле н н о й п о в е р х ностью в в о д н ы х растворах поверхностно-не­

а к т и в н о г о э л е к т р о л и т а /I/. По-видимому, э т о о б у с л о в л е н о р а з ­ л ичной геоме т р и е й к ап л е в и д н о г о и м о н о к р и с т а л л и ч е с к о г о э л е к ­ тродов, т.е. в о з м о ж н ы м в л и я ни е м к раевых э ф ф е к т о в в по с л е д ­ н ем случае. Вп о л н е о б о с н о в а н о считать, ч т о мин и м у м е м к о с т и н а С,Е-кривых г р а н и (III) м о н о к р исталла вис м у т а о б у с л о в л е н диффузностью д в о й н о г о э л е к т р и ч е с к о г о с л о я при п о т е н ц и а л е н у л е в о г о з а р я д а Eq=0. Е_q б а з и с н о й г р а н и (III) в с р е д е э т а н о л а с о с т а в л я е т -0,48x0,01 В (водный нас.к.э.) с т о ч ­ ностью д о н е и з в е с т н о г о ж и д к о с т н о г о с к а ч к а по т е н ц и а л а н а г р а ­ н иц е э та н о л а с водой. Н а й д е н н о е н а м и з н а ч е н и е Eq_g г р а н и (III) в э т а н о л е н а 0,03 В отрицательнее, ч е м о п л а в л е н н о г о кап л е в и д н о го в и с м у т о в о г о э л е к т р о д а в т о м ж е р а с т в о р е /

6

/.

П р и м е р н о т а к а я ж е раз н и ц а в з н а ч е н и я х E^_q ус т а н о в л е н а в с л у ч а е поликри с т а л л а и г р а н и (III) в исмута в в одной с р е д е /I, 2, 7/. П р и п е р е х о д е о т в о д н ы х р а створов к э т а н о л у к а к для г р а н и (III) м о н о к р исталла висмута, т а к и в с л у ч а е поли- кристал л и ч е с к о г о о п л а в л е н н о г о в и с м у т о в о г о э л е к т р о д а с д в и г Е _q в исмута в с т о р о н у положит е л ь н ы х п о тенциалов с о с т а в л я ­ е т 0,17-0,18 В. П о ориент и р о в о ч н о й о ц е н к е э т о н а 0,02-0,03 В меньше, ч е м п о л у ч е н о н а ртутном э л е к т р о д е /

8

/.М о ж н о с ч и ­

тать, ч т о перех о д о м о т в о д ы к э т и л о в о м у с п и р т у при Eq_Q н а г р а н и (III) м о н о к р исталла в и с м у т а и н а ртутном э л е к т р о д е из­

м е н е н и е э н е р г и и взаим о д е й с т в и я молекул р а с творителя с ме­

т а л л о м о т л и ч а е т с я мало.

(9)

На р и с у н к е п р иведена т а к ж е з а в и с и м о с т ь С ^ о т

обратной

е м к о с т и ди ф ф у з н о г о с л о я С д п ри Eq_Q в растворах различной кон ц е н т р а ц и и LiClO^ в этаноле. Как в и д н о и з

р и с у н к а ,

з ависи­

м о с т ь С

" 1

о т СГ* является лине й н о й с б л и з к и м к е д и н и ц е уг­

л о в ы м к о эффициентом (обратное з н а ч е н и е тан г е нс а у гла накло­

на с о с т а в л я е т 1,05-1,1). Э т о т р е з у л ь т а т г о в о р и т о том, ч т о т е о р и я ди ф ф у з н о г о с л о я в о б щ и х че р т а х применима для коли­

ч е с т в е н н о г о о п и с а н и я с т р о е н и я дво й н о г о с л о я на г рани (III) м о н о к р и с т а л л а в исмута в с р е д е этанола, а специфическая а д ­ с о р б ц и я ионов iii+ и СЮ^ при Е _q я в ляется незначительной.

З н а ч е н и е е м к о с т и п л о т н о г о с л о я $г п р и E q_g, полученное н а о с н о в е зависи м о с т и С

-1

о т С“*, с о с т а в л я е т 17.5 мкФ/см и практи ч е с к и с о в п а д а е т с соотве т с т в у ю щ и м результатом для к а п ­ л е в и д н о г о э л е к т р о д а (17,3 мкФ/см

2

/3/). П р и в ы соких п о л о ж и ­ т ел ь н ы х зарядах наблюдается некоторый разброс з н а ч е н и й Ср с концентрацией, ч т о у к азывает н а небольшую с п е ц и <|и ч е с к у ю а д с о р б ц и ю ионов CIOJ п ри q > 0.

Литература

1. А.Н.Фрумкин, М.П.Пярноя, Н.Б.Григорьев, 7.В.Пальм,Элект­

рохимия, 10, ИЗО (1974).

2

. У.В.Пальм, М.П.Пярноя, М.А.Сальве, Электрохимия, 13, 873 (1977).

3. У.В.Пальм, М.Г.Вяэртныу, Э.К.Петьярв, Электрохимия, II, 1849 (1975).

4. К.Пальтс, У.Пальм, В.Паст, Р.Пуллеритс, Уч.зал.Тартуско­

г о гос.ун-та, вып.235, 57 (1969).

5. Э.К.Петьярв, К.А.Кольк, У.В.Пальм, Электрохимия

8 100

(1972).

6

. М.Г.Вяэртныу, У.В.Пальм, Электрохимия,

15

,

592

(

1979

) 7. В.Э.Паст, У.В.Пальм, К.А.Пальтс, Р.Я.Пуллеритс, М.Э.Ха-

га, Двойной с л о й и адсо р б ц и я на т в е р д ы х электродах* I М атериалы симпозиума, Тарту, 1968, с.114.

8

. Р.С.Майзлиш, И.П.Твердовский, А.Н.Фрумкин, ж v * ™

28, 87 (1954).

(10)

И С С Л Е Д ОВАНИЕ М О Д Е Л И ДВО Й Н О Г О Д И Ф Ф У З ИОННОГО С Л О Я АМ П Е Р О М ЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ГАЗОВОГО КОМПОНЕНТА

А.Э.Антон, А.А.Маширин, Т.Т.Тенно Т арт у с к и й г о с у д а р с т в е н н ы й у н и в е р с и т е т

На д е ж но с т ь с и с т е м к о н т р о л я и регулирования г а з о в о г о компо н е н т а среды, о с н о в а н н ы х н а п р и м е н е н и и а м п е р о метричес­

ких датчиков, с у щ е с т в е н н о з а в и с и т о т с т а б и л ь н о с т и датчиков.

С т а б и л ь н о с т ь п о с л е д н и х о п р е д е л я е т с я п о с т о я н с т в о м п а р а м е т р о в т е х ко н с т р ук т и в н ы х элементов, к о т о р ы е о б е с п е ч и в а ю т пр о п о р ­ ц и о н а л ь н о с т ь в ы х о д н о г о т о к а д а т ч и к а кон ц е н т р ац и и и з меряемо­

г о г а з о в о г о компонента. К э т и м ко н с т р у к т и в н ы м э л е м е н т а м пр е ж д е в с е г о о т н о с и т с я дво й н о й д и ф ф у з ионный с л о й мембрана- электролит, п о с т о я н с т в о п а р а м е т р о в к о т о р о г о п р е и м у щ е с т в е н н о о п р е д е л я е т с т а б и л ь н о с т ь а м п е р о м е т р и ч е с к о г о датчика. В дан­

ной ра б о т е рас с м а т р и в а е т с я с о о т н о ш е н и е п а р а м е т р о в о т д е л ь н ы х с л о е в д в о й н о г о д и ф ф у з и о н н о г о с л о я м е м б р а н ы и электролита, о к а з ы в а ю щ и х р а з л и ч н о е в л и я н и е н а с т а б и л ь н о с т ь амперо м е т р и ­ че с к о г о датчика.

На о с н о в е т е р м о д и н а м и ч е с к о г о а н а л и з а п о к а з а н о /I/, ч т о п ри д о с т а т о ч н о м алой т о л щ и н е с л о я э л е к т р о л и т а выхо д н о й т о к датчика I о п р е д е л я е т с я у р а в н е н и е м

I = n F U / l ^ P ^ . c , (I) г д е п - ч и с л о э л е к т р о н о в в э л е м е н т а р н о м акте, F - ч и с л о Ф а ­ радея, А

1

- п о в е р х н о с т ь мембраны,

11

- т о л щ и н а мембраны,Р.,- к о эффициент п р о н и ц а ем о с т и мембраны, Кд - к о э ф ф и ц и е н т Генри, с - концентрация г а з о в о г о компо н е н т а в ж идкой среде.

П ри с ои з м е р и м о с т и п а р а м е т р о в с л о я э л е к т р о л и т а с пара­

метрами с л о я м е м б р а н ы у р а в н е н и е в ы х о д н о г о т о к а датчика п ри­

о б р е т а е т в ид /

2

/

I = nFCLj/P^., +

1 / РгА 2) ~ \ -с

, (2)

г д е I

2

- т о л щ и н а с л о я электролита, Pg - коэ ф ф и ц и е н т прони­

ц аемости электролита, А

2

- пов е р х н о с т ь с л о я электролита.Вы­

ражения

11

1

А

1

и l ^ P

^ 2

М

0

Г УТ б ы т ь охарактеризованы,

к ак с о п р о т и в л е н и я п ро н и ц а е м о с т и с л о е в м е м б р а н ы и э л е к тролита.

(11)

Сопроти в л е н и е прони ц а е м о с т и с л о я э л е к т р о л и т а м енее с т а ­ бильно, ч е м с о п р о т и в л е н и е п р о н и ц а е м о с т и мембраны. Э т о с в я ­ з а н о с и з менениями т о л щ и н ы с л о я э л е к т р о л и т а

1

2 , о п р е д е л я е ­ мой формой п р о м е ж у т к а м е ж д у э л а с т и ч н о й мембраной и к а т о д о м датчика. Вид фун к ц и и т о к а датчика (рисунок) о т т о л щ и н ы мем­

б раны

11

и э л е к т р о л и т а

12

показывает, ч т о ув еличение т о л ­ щины мем б р а н ы с н и ж а е т з а в и с и м о с т ь т о к а датчика о т т о л щ и н ы слоя электролита. Т аким образом, у в е л и ч е н и е с о п р о т и в л е н и я проницаемости мембраны, п р о п о р ц и о н а л ь н о г о

1

1, п о в ы ш а е т с т а ­ б и л ь н о с т ь т о к а д а тчика п р и данной нестабильности с о п р о т и в ­ ления проницаемости с л о я электролита,пропорционального

1

2.

Зависи м о с т ь т о к а датчика о т с о противлений прон и ц а е м о с т и о т ­ дельных с л о е в д в о й н о г о дифф у з и о н н о г о с л о я о ц е н и в а е т с я п е р ­ вой п р оизводной о т функции (

2

) п о с о п р о т ивлению п р о н и ц а е ­ мости с л о я электролита, которая в данном ч астном с л у ч а е (при

Aj

= А

2

= А = conat,

Pj

= const,

Pg

= const, =

= oonat и перем е н н о й l2) и м е е т в и д

d l / d d g / P g A ^ = -1(1^ + lgP

^ ) - 1

. (3)

О т н о с и т е л ь н о е з н а ч е н и е о т к л о нения т о к а датчика д1/1 , о б у с л о в л е н н о е нестабильностью с о противления п р о н и ц аемости с л о я э л е к т р о л и т а о п р е д е л я е т с я п о формуле,полученной на о с ­ н о в а н и и уравнения (3)

д.

1/1

= -Д

12

/ { 1 Л + l ^ / P g ) “ 1 , (

4

)

10

(12)

г д е д

12

- з н а ч е н и е н е с т а б и л ь н о с т и т о л щ и н ы с л о я э л е к т р о л и т а , о б у с л о в л и в а ю щ е е с о о т в е т с т в у ю щ у ю н е с т а б и л ь н о с т ь с о п р о т и в л е ­ ния п р о н и ц ае м о с т и с л о я электролита.

Изложенный метод исследования модели двой н о г о диффузи­

о н н о г о с л о я а м п е р о м е т р и ч е с к о г о д а тчика г а з о в о г о к о мпонента п о с о о т н о ш е н и ю п а р а м е т р о в п ро н и ц а е м о с т и о т д е л ь н ы х с л о е в м емб р а ны прим е н и м т а к ж е для а н а л и з а т е м п е р а т у р н о й и н е кото­

рых других х а р а к т е ри с т и к а м п е р о м е т р и ч е с к о г о д а тчика г а з о в о ­ г о компо н е н т а среды.

Литература

1. Т.Т.Тенно, В.Э.Паст, Д войной с л о й и а д с о р б ц и я на т в е р д ы х э л е к т р о д а х У1. М а т е р и а л ы В с е с о ю з н о г о симпозиума, Тарту, 1981, с.328.

2. Т.Т.Тенно, К.И.Бергман» И.Я.Раудсепп, В.Э.Паст, Двойной с л о й и а д сорбция на т в е р д ы х э л е к т р о д а х У. М а т е р и а л ы Все­

с о ю з н о г о симпозиума, Тарту, 1978, с.251.

И ЗМЕ Р Е Н И Е ВОЛЬТА-ПОТЕНЦИАЛОВ РТУТИ И А М А Л Ь Г А М И ЦДИЯ К О НТАКТНЫМ М Е ТОДОМ

Л.И.Антропов, Ю.С.Герасименко, И.Ф.Хирх-Ялан Киевский полите х н и ч е с к и й и н с т и т у т

В н а с т о я щ е е в ре м я с у щ е с т в у е т р яд мет о д о в для измерения Вольта-потенциалов металлов. В б о л ь ш и н с т в е и з н их измерения п ро в о д я т н а з а р а н е е п о д г о т овленных металлических поверхнос­

тях. Испо л ь з о в а н и е ра з л и ч н ы м и исслед о в а т е л я м и г л у б о к о г о в а ­ куума и л и и н е р т н о й а т м о с ф е р ы выс о к о й ч и с т о т ы н е п о з в о л я е т

II

(13)

п о л у ч а т ь над е ж н ы х з н а ч е н и й и з меряемых величин.Различие д а я ных для о д н о г о металла на д е сятки и с о т н и милли в о л ь т з а т ­ р у д н я е т и х и с п о л ь з о в а н и е в э л е к т р о х и м и и /1-4/. Ц елью насто­

ящей р аботы я в л я л о с ь пр и м е н е н и е имп у л ь с н о г о метода /5/ Для измерения Вольта-потенциалов жид к и х металлов и и з у ч е н и е в лияния условий прове д е н и я э к с п е р и м е н т а на п о лучаемые р е­

зультаты.

В о с н о в е к о н т а к т н о г о метода измерения Вольта-потенша- л о в л е ж и т у с о в е р ш енствованный /

6

/ конденсаторный метод, в к отором ис с л е д у е м ы е мет а л л ы в м е с т о с б лижения д о о п р е д е л е н ­ н о г о з азора приводятся в кон т а к т друг с другом. Для п о л у ч е ­ ния надежных данных и з м е р е н и е проводится на свеже о б р а з о в а н ­ н ых поверхностях жидких м еталлов в а т м о с ф е р е инер т н о г о г а ­ за. В каче с т в е о б ъ е к т о в исследования б ы л и выб р а н ы 5 $ат. и

2 0

$ат. а м а л ь г а м ы индия.

Рис. Установка для изме­

рения Вольта-потенциалов ж и д ­ ких металлов: I - из м е р и т е л ь тока,

2

- регистратор, 3 - по­

тенциометр, 4 - ячейка, 5 - с истема выдавливания метал­

лов,

6

- колонка для о ч и с т к и газов, 7 - б л о к управления установкой.

У становка для измерения Вольта-потенциалов ж идких м е ­ т а л л о в (рис.) с о с т о я л а и з измерителя т о к а I с р е г и с т ратором

2

(заломинающий о с ц и л л о г р а ф C8-I3), потенциометра 3, я ч е й к и 4, с и с т е м ы п р и в е д е н и я в кон т а к т жи д к и х металлов 5, к о л о н к и о чи с т к и г а з о в

6

и блока управления установкой

7

.

Работа на у с т а н о в к е з а к л ю ч а л а с ь в следующем.Жидкие ме- т а л л ы рт у т ь и а м а л ь г а м а и ндия в а мпулах по м е щ а л и с ь в я ч е й к у и в с к р ы в а л и с ь п о с л е с о з д а н и я в ней и нертной а т м о с ф е р ы

л

лен и е м и н е р т н о г о газа ж и д к и е мет а л л ы в ы д а в л и в а л и с ь Из пилл я р о в д о контакта. Н а о с ц и л л о г р а ф е рег и с т ри р о в а л а с ь *а~

12

(14)

л и ч и н а т о к а в м о м е н т пе р е д к о н т а к т о м в з а в и с и м о с т и о т н а п ­ ряжения на потенциометре. П о з н а ч е н и я м т о к а и к о м п е н с и р у ю ­ щ е г о н а п р я ж е н и я с т р о и л с я график, и з к о т о р о г о о п р е д е л я л о с ь напряжение к о мпенсации п р и н у левом т о к е в измерительной ц е ­ пи. Э та вели ч и н а с о о т в е т с т в о в а л а Вольта-потенциалу. Ч увст­

в и т е л ь н о с т ь и з м ерительной ц е п и с о с т а в л я л а 1»1СГ® А/В, т о ч ­ н о с т ь и з мерения Вольта-потенциалов равна ±0,01 В. В и з м е р е ­ н и я х и с п о л ь з о в а л а с ь р т у т ь м арки Р-00000 и и ндий м а р к и

1

п- 00000. В к а ч е с т в е инер т н о й а т м о с ф е р ы г л а в н ы м о б р а з о м п р и ­ менялся о ч и щ е н н ы й а р г о н м арки "А". П о л у ч е н н ы е з н а ч е н и я В о л ь ­ та-потенциалов для ртути с 5$ат. и

20

$ат. а м а л ь г а м и н д и я сос т а в л я л и 0,038 В и 0,135 В , соответственно.

И с с л е д о в а л о с ь в л и я н и е с о д е р ж а н и я кисл о р о д а в и н е р т н о й а т м о с ф е р е на из м е р я е м у ю в е л и ч и н у Вольта-потенциала для р т у ­ т и и 5$ат. а м а л ь г а м ы индия. Кислород д о з и р о в а н н о в в о д и л с я в о ч и щ е н н ы й а р г о н в с л е д у ю щ и х концентрациях: Ю-^

%

об., КГ

3

#об., 10“ ^# об. и

20% об .

Оказалось, ч т о з а м е т н о е и з м е н е н и е Вольта-потенциала (увеличение н а 0,02 В) наблюд а е т с я п р и концентрации к и слорода

1

*

10

-

1

#об. и п р и к о н ц е н т р а ц и и

20

$об. у в е л и ч ивается д о 0,4 В. И з м е р е н и е Вольта-потенциала (для р тути и

20

#ат. а м а л ь г а м ы индия) п р о в о д и л о с ь и в а т ­ м осф е р е о ч и щ е н н о г о водорода. З а м е н а а т м о с ф е р ы ар г о н а на в о ­ д ородную н е изменила в п р е д е л а х т о ч н о с т и и з м ер е н и я з н а ч е н и я Вольта-потенциала.

Данный м етод п о з в о л я е т п о л у ч а т ь в о с п р о и з в о д и м ы е з н а ч е ­ ния Вольта-потенциалов ж и д к и х мета л л о в на с в е ж е о б р а з о в а н н ы х п о в ерхностях в и нертной а т м о с ф е р е о б ы ч н о й чистоты.

Литература

1. Л.И.Антропов, П р и в е д е н н а я и л и

-шкала поте н ц и а л о в и е е испо л ь з о в а н и е п р и и з у ч е н и и к и н е т и к и э л е к т р о х и м и ч е с к и х реакций, Л., Изд-во "Знание", 1965.

2. Л.И.Антропов, З ащита металлов, 5, 619 (1973).

3. А.Н.Фрумкин, П о т е н ц и а л ы н у л е в о г о заряда, М., Изд-во "На­

ука", 1979, с.177.

4.

S . T r a s a t t i , A dvances i n E le c tro c h e m . and. E le c tro c h e m .Eng.,

10

, 213 (1977).

5. Ю.С.Герасименко, И.Ф.Хирх-Ялан, Двойной с л о й и а д с о р б ц и я

н а т в е р ды х э л е к т р о д а х У. Мате р и а л ы В с е с о ю зн о г о с и м п о з и у ­

ма, Тарту, 1978, с.39.

(15)

6. W . E . M e y e r h o f , P.H.Miller, R e v . S c i.l ust rum. , £,15 (1946).

В Ы ЧИСЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ С К ОРОСТЬ ЭЛЕК Т Р О Х И М И Ч Е С К И Х РЕАКЦИЙ В П Р ИСУТСТВИИ НЕЙТРАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Б.Н.Афанасьев, Л.М.Кузякова

Ленинградский технол о г и че с к и й инст и т у т им. Ленсовета В р амках модели /I/ для к о н с т а н т ы с к о р о с т и э л е к т р о х и ­ мичес к о г о процесса K

q

с п р а в е д л и в о у р а в н е н и е

к

0

= к|к^/(к| + Kg) , (I) г д е к® = Kj(I- Q)rlexp(-AG

^1

V

r t

) , (2) к| = K

2

exp(-AG^

2

VRT) , (3) K

q

= к®ехр[(

ö

nF/RT) ^ 1] . (4)

Q Q

З д е с ь Kj, к*?, Kj и к

2

- к он с т а н т ы с к о р о с т и с т а д и и п р о н и к ­ новения ч а с т и и ы деполяризатора в поверхностный с л о й и о б ­ р а тного процесса п р и д а нном з н а ч е н и и О и п р и 9 =

0

; aGq1,) и aGq2^ - и з менение с в о б о д н ы х э н е р г и й для в ы ш е у к а з а н н о й стадии; к® - константа с к о р о с т и с т а д и и пер е но с а э л е к т р о н а п р и

0

=

0

;

0

- с т е п е н ь запол н е н и я пов е р х н о с т и э л е к т р о д а молекулами адсорбата; ®

1

- измен е н и е л о к а л ь н о г о - потенциала п р и п е р е хо д е о т

0

=

0

к 0 = I ; а - к о э ф ф и ц и ­ е н т переноса. Физический с м ы с л параметра г

1

р а с с м о т р е н ра­

н е е /I/.

В частном с л у ч а е к| « к| и з уравнений (1-4) с л е д у ­ ет, ч т о

Kq = Kj(I- 0 ) r iexp(-*G^1 V r t) . (5)

П р и 0 =

c o n s t

, к а к в и д н о и з соотношения (5).константа с к о ­ рости Kq, и с о о т в е т с т в е н н о плот н о с т ь тока, н е з а в и с и т о т з нач е н и я пот е н ц и а л а э л е к т р о д а п р и условии,что a^q1^ =

c o n s t .

В э т о м с л у ч а е до л ж е н наблюд а т ь с я э ф ф е к т Лошкарева".Причины в о зрастания т о к а при дальнейшем с д в и г е п о тенциала о б с у ж д е н ы в работах /1-2/. В др у г о м ч а стном случае,когда I ст а д и я об-

14

(16)

ратима, и з у р авнений (1-4) следует, ч т о

Kq = к

0

(

1

-

0

)rlexp(-SlÖ) (

6

) s

1

0 = [(ag

£1

ag£2^)-ош1|а'¥°'*'

0

]Ли и к

0

= k®ki/k

2

. (7)

В н а с т о я щ е е в ремя на б о л ь ш о м э к с п е р и м е н т а л ь н о м м атери­

а л е показано, ч т о з н а ч е н и е п а р а м е т р а г

1

о п р е д е л я е т с я т о л ь ­ к о природой д е п оляризатора (н е з а в и с и м о о т п р и р о д ы ПАВ) и н а­

б л юдается к о рреляция м е ж д у в е л и ч и н о й пара м е т р а г

1

и р азме­

рами а к в а к о м п л е к с о в и о н о в металлов. Э т и ф а к т ы у б е д и т е л ь н о с в и д е т е л ь с т в у ю т в п о л ь з у модели, к оторой с о о т в е т с т в у ю т у р а в ­ нения (6-7).

Пара м е т р з^ для р еакций э л е к т р о в о с с т а н о в л е н и я двух- и л и т р е х з а р я д н ы х ио н о в м о ж н о р а с с ч и т ы в а т ь п о уравн е н и я м /3/

з

1

= aG£(I - otn/z)/RT и л и з

1

=дТ

0-^11 p [ ( z

-

a

n)/RT] . (

8

) Для в ы ч и с ления з н а ч е н и й a'Y®

"*■1

н е о б х о д и м о з н а т ь детал ь н у ю с т р у к т у р у п о в е р х н о с т н о г о с л о я /4/. Для вы ч и с л е н и я с в о б о д н о й э н е р г и и a g £ в с о о т в е т с т в и и с у р а в н е н и е м

-&Gg + ( A G ^ - a e f 0 ) + (д о ^-л о ^) + U

g

|=I-

ü

G®=0) (9) т р е б у е т с я з н а н и е р ас п р е деления д и э л е к трической про н и ц а е м о с ­ т и в п о в е р х н о с т н о м с л о е /2-3/. З д е с ь и д а л е е п р и н я т ы т е ж е обозначения, ч т о и в работах

/1-3/.

Ф у нкция (ag®=I - a g ^ 0) х ара к т е р и зу е т и з м е н е н и е в з а и м о действия иона д е п оляризатора с е г о "зеркальным изображением" в о вне ш н е й плос к о с т и Г ельм­

гольца п р и п е р е х о д е о т 0 = 0 к 0 = 1. Вел ич и н ы и aG^T^ - с в о б о д н ы е энергии, ха р а к т е р и з у ю щ и е в з а и м о д е й с т в и е иона д е п оляризатора с ио н а м и фона в о вне ш н е й плоск о с т и

1

ё*ш- гольца. П оя в л е н и е члена aG^ - a G

^ 0

в уравн е н и и (9) о б у с ­ л о в л е н о тем, ч т о у р а в н е н и е Борна, п о к о т о р о м у рассчитывает­

с я п а раметр ag£ , п о л у ч е н о для б е с к о н е ч н о р а з б а в л е н н о г о раствора. В р амках мод е л и Дебая - Онзагера н е т р у д н о полу­

ч и т ь в ы р а ж е н и е

AG 0=I= (£Н

0

- e

1

)(ze)2N /1б4Г£°е1(£0','0<4 +ен

0

)(d

1

-X

1

).(IO)

2

А н а л о г и ч н о е у р а в н е н и е м о ж н о з а п и с а т ь и для

a

G ^ /

r t

. Про- л_т

0

-П в е д е н н ы е н а м и р а с ч ет ы показали, ч т о ч л е н

a

G ^ -

a

G ^ ^ с л а ­ б о з а в и с и т о т Xj и с р а в н и т е л ь н о мал п о с р а в н е н и ю с

a g

^,

a g

®=

i

и AG®^0 , и п о э т о м у и м в п ервом при б л и ж е н и и м о я н о

пренебречь. В ы ч и с ление п а р а м е т р а A G ^ ^ -

a g

^ ^ б ы л о прове-

(17)

д е н о в р амках "модели ступеньки". Х о т я т а к а я м о д е л ь и явля­

е т с я г р у б о приближенной, р а сч е т ы показывают, ч т о э т о т пара­

метр в о з р а с т а е т с ро с т о м потенциала. Э т о измен е н и е м о ж е т б ы т ь к о м п е н с и р о в а н о в с л е д с т в и е у м е н ь шения дифференциально!' е м к о с т и CQ и л и Cj с увелич е н и е м о т р и ц а т е л ь н о г о з н а ч е н и я по тенциала (CQ и Cj - з н а ч е н и я дифференциальной е м к о с т и эл е к т р о д а п р и 0 = 0 и 0 = I , соответственно). Вычисления /2-3/, п р о ве д е н н ы е в р а м к а х рассмотренной в ы ш е модели, т а к ­ ж е показали, ч т о I) н а блюдается с о о т в е т с т в и е м е ж д у р ассчи­

т а н н ы м и и э к с п е р и м е н т а л ь н ы м и з н а ч е н и я м и параметра з.,;

2

)д л я ионов, це н т р ы к оторых н а ходятся на о д н о м и т о м ж е р асстоя­

н и и Xj о т поверх н ос т и э л е к т р о д а и кот о р ы е и м е ю т п р и м е р н о рав н ы е размеры, параметр з

1

'пропорционален z^(I -cxn/z);

3) п о мере у м еньшения Xj (например, вс л е д с т в и е ч а с т и ч н о й дегидратации иона деполяризатора) п араметр з

1

у м е н ь ш а е т с я и м о ж е т прини м а т ь в ы с о к и е о т р и ц а т е л ь н ы е з н ачения п ри у с л о ­ вии, ч т о е

1

= const /3/.

Литература 1. Б.Н.Афанасьев, ДАН СССР, 252, 693 (1980).

2. Б.Н.Афанасьев, Соврем е н н ы е а с п е к т ы э л е к т р охимической к и ­ нетики, Тбилиси,Изд-во "Мепниереба", 1980, с.89.

3. Б.Н.Афанасьев, Электрохимия, 17, 32 (1981).

4. И.Ф.Фиштик, В.А.Кирьянов, В.С.Крылов, Электрохимия, 16, 850 (1980).

О НЕКОТОРЫХ ОСО Б Е Н Н О С Т Я Х СТРОЕНИЯ ДВОЙНОГО Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Г О С Л О Я НА ЛИОФИЛЬНЫХ МЕТАЛЛАХ

И.А.Багоцкая, А.В.Шлепаков, В.Г.Бойцов И н с т и т у т э л е к т р о х и м и и А Н С С С Р

Как и з в е с т н о н а sp—м е таллах р о с т л и о ф и л ь н о с т и э л е к т ­ рода с о п р о в о ж д а е т с я з а м е т н ы м увелич е н и е м е м к о с т и плотной ча с т и д в о й н о г о с л о я Ср в о б л а с т и а д с о р б ц и я растворителя.

Э т о п р ив о д и т к н е к о т о р ы м о с о б е н н о с т я м в с т р о е н и и д в о й н о г о

16

(18)

с л о я н а л и о ф и л ь н ы х электродах. Так, из-за в ы с о к и х з н а ч е н и й Ср м о ж н о ожидать, ч т о н а л и о ф и л ь н ы х м е таллах д а ж е в д оста­

т о ч н о концентрированных растворах вклад е м к о с т и диффузной час т и д в о й н о г о с л о я в с у м м а р н у ю е м к о с т ь э л е к т р о д а о к а ж е т с я значительным. О т сюда вытекает, ч т о в е л и ч и н а Сг в о б л а с т и адсор б ц и и растворителя, в ч а с т н о с т и п р и н у л е в о м з а р я д е q =

0

н е м о ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а экспериментально, а т о л ь к о р ассчи­

т а н а п о м одели Гуи-Чапмена-Грэма. К р о м е того, и з у ч е н и е с и с ­ т е м с выс о к и м з н а ч е н и е м Ср п о з в о л я е т п р о д в и н у т ь п р о в е р к у модели Гуи-Чапмена-Грэма в о б л а с т ь в ы с о к и х концентраций.При исследовании с т р о е н и я д в о й н о г о с л о я на Ga в диметилсуль- ф о к с и д е СДМСО) в раст в о р а х с п е ц и ф и ч е с к и неадс о р б и р у ю щ е г о с я эле к т р о л и т а ИаСЮ^ в шир о к о й о б л а с т и к о н центраций ( о т 0,01 д о I М) б ы л о показано, ч т о м о д е л ь Гуи-Чапмена-Грэма п р именима к Ga-электроду в п л о т ь д о 0,5 М раствора. В I M р астворе наб л ю д а е т с я о т к л о н е н и е в с т о р о н у з а в ы ш е н н ы х з н а ч е ­ н ий емкости, что, повидимому, с в я з а н о с б о л е е быс т р ы м у м е н ь ­ шением диффуз н о с т и д в о й н о г о слоя, ч е м э т о с л е д у е т п о м о д е л и Гуи-Чалмена. Р а с с ч и танная п о м о д е л и в е л и ч и н а С

^=0

= 145±5 мкФ/см^ и н а м н о г о п р е в о с х о д и т з н а ч е н и е С

_0

в 0,5 М раст­

воре, р а в н о е

66

мкФ/см2 . В I М р а с т в о р е Cq=Q =

86

мкФ/см2 . П о л у ч ен н ы е резул ь т а т ы з а с т а в и л и п е р е с м о т р е т ь о ц е н к у в е л и ч и н ы С

^=0

на Ga в о воде. В л и т е р а т у р е /I/ з н а ч е н и е C

q=0

= 135 мкФ/см в 0,5 М Na

2

S

0

^ о т о ж д е с т в л я л о с ь с е м ­ к остью пло т н о й ч а с т и д в о й н о г о с л о я Ga-электрода.Если пред­

положить, ч т о м о д е л ь Гуи-Чапмена-Грэма прим е н и м а к Ga в в о д н ы х р а створах Na

2

sc

>4

(строение д в о й н о г о с л о я на Ga в в о д н ы х растворах NaoS0. различной к о н ц е н т ра ц и и н е иссле-

^ п —П

довалось), т о р а с с ч и танная п о мо д е л и в е л и ч и н а Ср о к а з ы ­ в а ется равной ~ 250 мкФ/см^ и н а м н о г о п р е в о с х о д и т е м к о с т ь в 0,5 М растворе.

П р и и сс ледовании с т р о е н и я д в о й н о г о с л о я н а Ga в вод­

н ых растворах КаСЮ^ /

2

/ б ы л о о б н а р у ж е н о о т к л о н е н и е о т мо­

дели Гуи-Чапмена-Грэма, к о т о р о е с в я з ы в а л о с ь л и б о с наруше­

н и е м с тр у к т у р ы пло т н о й ч а с т и д в о й н о г о с л о я а ни о н а м и CIO^ ,

выжима е м ы м и и з о б ъ е м а раствора н а г р а н и ц у р аздела фаз, л и б о

с увеличением д и э лектрической п р о н и ц а е м о с т и

t

в диффузной

ч а с т и д в о й н о г о с л о я п о с р а в н е н и ю с е е о б ъ е м н ы м з н а ч е н и е м

из-за вли я н и я с т р у к т у р ы в о д ы в пло т н о й ч а с т и д в о й н о г о с л о я

на пос л е д у ю щ и е с л о и воды. В дальнейшем п р е д с та в л е н и е о з а ­

в ы шенном з н а ч е н и и £ в диффу з н о м с л о е н а л и о ф и л ь н ы х метал­

(19)

л ах п о л у ч и л о распр о с т р а н е н и е в л и т е р а т у р е /3, 4/. П римени­

мо с т ь м о д е л и Гуи-Чапмена-Грэма к Ga-электроду в ДМСО, не­

с м о т р я на з н а ч и т е л ь н о е с п е ц и ф и ч е с к о е взаимод ействие

Ga

с ДМСО, з а с т а в и л а в е р н у т ь с я к рассмотрению э т о г о вопроса. С о­

п о с т а в л е н и е данных п о в л и я н и ю а н и о н о в СЮд н а с к а ч о к по­

т е н ц и а л о в на г р а н и ц а х раствор/воздух

/5/,pacTBop/Hg

и раст- в о р /Ga /

6

/ п о з в о л я е т с д е л а т ь вывод,что о т к л о н е н и е с т р о е н и я д в о й н о г о с л о я на Ga в во д н ы х р а створах СЮ^ о т м о д е л и Гуи-Чапмена-Грэма с в я з а н о н е с увеличением е , а с н аруше­

нием п о в е р х н о с т н о г о с л о я м олекул в о д ы на Ga анио н а м и СЮ^.

П р и у в еличении кон це н т р а ц и и СЮ^ с к а ч к и потенциала н а г р а ­ ницах раствор/воздух и рас т в о р /Hg с м е щ а ю т с я в о т р и ц а т е л ь ­ ную с т о р о н у п р и б л и з и т е л ь н о на о д н у и т у ж е величину, в т о время как на г р а н и ц е р а с т в о р /Ga - в положительную. Э т о с в и ­ детельствует о н а рушении а ни о н а м и СТО^ с т р у к т у р ы п о в е р х ­ н о с т н о г о с л о я в о д ы на Ga. П р и м е н и м о с т ь модели Гуи-Чапмена- Грэма к г р а н и (100) монокристалла

Ag

в растворах н е а к т и в ­ н о г о э л е к т р о л и т а

КЗ?

/7/ показывает, ч т о несмотря на в ы с о ­ кую г и д р о ф и л ь н о с т ь серебра, з н а ч е н и е £ в диффузной ч а с т и двой н о г о с л о я в раст в о р е

кр

о с т а е т с я б е з изменения.

Литература

1. A.Frumkin, B.Damaskin, I.Bagotskaya, К.Grigoryev, Elect- rochim. Acta, 1_2, 75 (1974).

2. А.Н.Фрумкин, H.Б.Григорьев, И.А.Багоцкая, Электрохимия, 2, 329 (1966).

3. А.Н.Фрумкин, Н.Б.Григорьев, Электрохимия, 5,

533

(1968).

4.

S.Trasatti, Modern Aspects of Electrochemistry,"13* Kew York, Plenum Press, 1979, p.112.

5. A.Frumkin, Kolloidzeitschrift, 2Ž>H 5* 34° (1924).

6. I.A.Bagotskaya, A.M.Morozov, K.B.Grigoryev, Electrochim.

Acta, 1

2,

873 (1968).

7. T.Vitanov, A.Popov, Trans. SAEST, K)> 5 (1975).

18

(20)

ИЗУЧЕНИЕ ДДСОРБЩШ ИО Н О В НА П Л А Т И Н И Р ОВ А Н Н О Й П Л АТИНЕ В ДИМЕТИЛСУЛЫОКСИДНЫХ РАСТВОРАХ

H.A.Б а л а ш о в а

И н с т ит у т э л е к т р о х и м и и АН С С С Р

В с о в р е м е н н о й л и т е р а т у р е о т с у т с т в у ю т с в е д е н и я о б а д ­ со р б ц и и и о но в на п л а т и н и р о в а н н о й п л а т и н е и з раств о р о в ди- м е т и лсульфоксида (ДМСО), н е о б х о д и м ы е для в ы я с н е н и я в л и я н и я пр и р о д ы р а с творителя на с т р у к т у р у д в о й н о г о э л е к т р и ч е с к о г о слоя. В в о д н ы х раство р а х р а з л и ч н ы х с о л е й а д с о р б ц и о н н о е п о ­ ве д е н и е платин и р о в ан н о й п л а т и н ы (Pt/Pt) б ы л о и з у ч е н о о ч е н ь подробно, ч т о п о з в о л я е т п р о в е с т и с р а в н е н и е е г о с п о в е д е н и е м в ДМСО.

В н а с т о я щ е й р а б о т е н а Pt/Pt в водно-диметилсульфоксид- ных раств о р а х с у л ь ф а т а натрия, н и т р а т о в к а д м и я и шнка и б р о м и д а натрия, а т а к ж е в р а с т в о р а х э т и х с о л е й в

100

# (

12

М) ДМСО, и з у ч а л и с ь п р о ц е с с ы адсорбиии-десорбции и о б м е н а кати­

о н о в и а н и о н о в м е т од о м р а д и о а к т и в н ы х индикаторов. Концент­

рация с о л е й б ы л а (2,5-5)*10“ ^ М. В р я д е о п ы т о в р а с т в о р ы п о д ­ ки с л я л и с ь k

2

so

4

д о к о н ц е н т р а ц и и 10"^ М. А д с о р б ц и я и змеря­

л а с ь п о ра д и о а к т и в н о с т и э л е к т р о д а б е з е г о в ы н и м а н и я и з р а с т ­ вора. Э л е к т р о д о м с л у ж и л о б р а т и м ы й во д о р о д н ы й п л а т и н о в ы й э л е к т р о д в в о д н ы х раств о р а х и з у ч а е м ы х солей.Величина и стин­

ной поверх н о с т и э л е к т р о д о в о п р е д е л я л а с ь п о д л и н е в о д о р о д н о й ч асти к ривых з а р я ж е н и я в 0,05 М H

2

so4. С пом о щ ь ю кр и в ы х з а ­ ряжения б ы л о о б н а р у ж е н о в л и я н и е п р е д в а р и т е л ь н о г о конт а к т а эл е к т р о д а с ДМСО. Ч е м д л и т е л ь н е е б ы л э т о т к о н т а к т и в ы ш е концентрация ДМСО, т е м м е н ь ше б ы л о к о л и ч е с т в о а д с о р б ирован­

н о г о в о д о р о д а и в ы ш е п о т е н ц и а л е г о ионизации.На т а к и х э л е к ­ т р о д а х п о т е н ц и а л а д с о р б ц и и к и слорода т а к ж е б ы л з н а ч и т е л ь н о выше. О т м ы в а н и е э л е к т р о д о в в т е ч е н и е м н огих (до 14) с у т о к в бид и с т ил л я те и л и 0,05 М с е р н о й к и с л о т е н е п р и в о д и л о к в о с ­ ста н о в л е н и ю а д с о р б ц и о н н ы х с в о й с т в электрода,характерных для н е е в водных растворах. П о э т о й п р и ч и н е в а д с о р б ц и о н н ы х ош- т а х при м е н я л и с ь электроды, н е б ы в ш и е в к о н т а к т е с ДМСО.Сна­

чала с н и м а л и с ь а д с о р б ц и о н н ы е к р и в ы е в в о д н о м растворе,д а л е е

добавлялся Д М С О д о о п р е д е л е н н о й к о н ц е н трации и в н о в ь с н и м а ­

л и с ь а д с о р б ционные кривые. П о с л е э т о г о п р о и з в о д и л а с ь д е­

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

– Преместете въртящата се дръжка с четвърт оборот в посока на часовниковата стрелка и

Зависимость заполнения поверхности никелевого электрода электрохимически активным водородом от перенапряжения ука­ зывает на замедленность

В много редки случаи са наблюдавани реакции на свръхчувствителност (2 случая на подуване на лицето). От въвеждането на ваксинацията реакции на

ты въ широкихъ народныхъ мае- сахъ, еще не оэаренныхъ лучами русскаго культурнаго солнца. Такъ будемъ же ежегодно въ этотъ русск 1й праздникъ набираться

ТЕСТОВЕ ЗА КАЧЕСТВО И ТЯХНОТО ТЪЛКУВАНЕ Три химически теста (определяне на рН, соленост и три различни минерални форми на азот) и два биологични теста (отворен

На мен ми е известно, че освобождавам от задължението за опазване на тайна доброволно и че по всяко време мога да отменя

ако тестът се използва неправилно), Вие като родители сте задължени да се обърнете към Вашия личен лекар или педиатър, за да може те да предприемат всички необходими

Нуждаещи се от помощ работоспособни между 15 и 25 години, коити отхвърлят допустима работа или мероприятие за включване в работа или не полагат достатъчно