Cтраница 2
На том же рисунке, на кривой 5, приведены данные о зависимости перенапряжения выделения водорода на кадмие от плотности тока. Из рисунка видно, что понижение концентрации ионов кадмия и повышение концентрации серной кислоты в электролите приводит к некоторому увеличению катодной поляризации. [16]
Заметим, что найденный потенциал более отрицателен, чем стандартный потенциал данной полуреакции. Из закона действия масс следует, что при понижении концентрации ионов кадмия протекание полуреакции затрудняется. [17]
![]() |
Вольтамперная кривая анодного растворения кадмия ( 1. кривая остаточного тока холостого опыта ( 2. ( Печатается с разрешения Американского химического общества из. [18] |
После достижения максимума ток уменьшается вследствие истощения концентрации элементного кадмия в висящей капле. Ток пика после поправки на остаточный ток был прямо пропорционален концентрации ионов кадмия в интервале от 10 - 6 до 10 - 9 М, а также продолжительности электролиза. [19]
При больших значениях плотности тока обмена зависимость потенциала электрода от времени, наблюдаемая при включении поляризующего тока постоянной плотности, определяется изменением концентрации реагирующих форм у поверхности электрода. При электровосстановлении сульфатных комплексов кадмия на кадмиевом электроде из растворов с концентрацией ионов кадмия 10 - 3М и плотностях тока порядка 10 - 4 - 10 - 3 А-см - 2 равновесие электродной реакции практически не нарушается, и изменение потенциала кадмиевого катода определяется закономерностями нестационарной диффузии ионов кадмия ( II) к поверхности электрода. Когда концентрация ионов кадмия у поверхности электрода уменьшится практически до нуля, потенциал электрода начинает быстро смещаться до значений, при которых выделяется водород. Выделение водорода в области потенциалов хронопотенциометрической волны восстановления кадмия ( II) практически не происходит в связи с большой величиной перенапряжения водорода на кадмии. [20]
Кадмиевые цианистые электролиты отличаются следующими-недостатками: ядовитостью, высокой стойкостью и, главное, стойкостью вследствие разложения цианидов и карбонизации раствора. В результате большой склонности кадмиевых анодов к пассивированию, анодный выход по току часто меньше катодного, и потому при кадмировании концентрация ионов кадмия в-электролите уменьшается. [21]
Ионизация атомов кадмия и разряд его гидратированных ионов или сульфатных комплексов протекают на кадмиевом электроде с большой скоростью. Поэтому скорость анодного растворения кадмия ( или его амальгамы) в сульфатных и других сходных электролитах определяется скоростью процесса диффузии ионов кадмия от поверхности электрода в толщу раствора и зависит от гидродинамических условий и концентрации ионов кадмия в растворе. [22]
При больших значениях плотности тока обмена зависимость потенциала электрода от времени, наблюдаемая при включении поляризующего тока постоянной плотности, определяется изменением концентрации реагирующих форм у поверхности электрода. При электровосстановлении сульфатных комплексов кадмия на кадмиевом электроде из растворов с концентрацией ионов кадмия 10 - 3М и плотностях тока порядка 10 - 4 - 10 - 3 А-см - 2 равновесие электродной реакции практически не нарушается, и изменение потенциала кадмиевого катода определяется закономерностями нестационарной диффузии ионов кадмия ( II) к поверхности электрода. Когда концентрация ионов кадмия у поверхности электрода уменьшится практически до нуля, потенциал электрода начинает быстро смещаться до значений, при которых выделяется водород. Выделение водорода в области потенциалов хронопотенциометрической волны восстановления кадмия ( II) практически не происходит в связи с большой величиной перенапряжения водорода на кадмии. [23]
Удельная поверхность гидроокиси кадмия с повышением рН и температуры возрастает от 4 до 15 м2 / г. Так как одновременно наблюдается снижение содержания NOJT, то увеличение поверхности может быть связано с уменьшением количества анионов. Какой-либо зависимости между концентрацией ионов кадмия в маточном растворе, дисперсностью кристаллитов и величиной поверхности не наблюдается. [24]
Поэтому скорость диффузии, а следовательно, и сила тока увеличиваются по мере увеличения наложенного потенциала. Однако если наложенный потенциал достаточно отрицателен, концентрация ионов кадмия в приэлектродном слое приближается к нулю по сравнению с концентрацией в массе раствора. В этих условиях скорость диффузии и, следовательно, сила тока становятся постоянными. [25]
Однако катионы меди, ртути, серебра, свинца и железа ( III) отравляют мембрану. В анализируемом растворе не должны присутствовать ионы ртути, меди и серебра. Концентрация ионов железа и свинца не должна превышать концентрацию ионов кадмия в образце. Ионы железа ( III) можно маскировать, добавляя в анализируемый раствор фторид натрия. При отравлении мембраны на ее поверхности образуется осадок, что приводит к увеличению времени отклика. Чтобы сделать электрод вновь пригодным к работе, мембрану полируют. [26]
После этого определяют концентрацию кадмия в контрольном растворе. Для этого к выданному преподавателем в мерной колбе емкостью 50 мл раствору соли кадмия добавляют указанные выше компоненты-фон. Снимают полярограмму и по высоте ее волны с помощью калибровочного графика находят концентрацию ионов кадмия в растворе. [27]
Это упомянутое только что равенство обоих скачков потенциала металл / раствор устанавливается при всех условиях само по себе; реакция между металлами и раствором происходит до тех пор, пока не достиг-нется это равенство. Так как отдельный скачок потенциала зависит от отношения между электролитической упругостью растворения и осмотическим давлением соответствующих ионов, то в случае равновалентных металлов осмотические давления соответствующих ионов должны, повидимому, относиться, как упругости растворения, для того чтобы оба скачка потенциала были друг другу равны. При значительно отличающихся упругостях растворения, как это имеет место в случае цинка и кадмия, концентрация ионов кадмия поэтому должна быть чрезвычайно мала по сравнению с концентрацией ионов цинка. [28]
![]() |
Измерение высоты волны. [29] |
Иногда основным электролитом может служить сам анализируемый раствор. Так, например, кадмий и свинец, находящиеся в виде примесей в цинке, можно определить непосредственно в растворе анализируемого образца. Это возможно потому, что, во-первых, потенциал восстановления цинка более отрицательный, чем потенциал определяемых, примесей, во-вторых, концентрация ионов цинка значительно больше концентрации ионов кадмия и свинца. Таким образом, в данном случае соль цинка является фоном. [30]