Ток - электрохимическая реакция
Cтраница 4
Этот прибор предназначен для контроля содержаний СО в воздухе рабочей зоны. Это автоматический прибор со световой и звуковой сигнализацией, способный предупреждать об опасных для человека уровнях СО в рабочих помещениях. Принцип действия газоанализатора основан на методе потенциостатической амперометрии ( см. выше), заключающемся в измерении тока электрохимической реакции окисления оксида углерода на рабочем электроде ячейки, находящемся при заданном потенциале. [46]
Рабочий электрод обычно имеет большую поверхность, и для достижения быстрого переноса массы раствор интенсивно перемешивают в течение всей реакции. В таких электродных реакциях используют, как правило, более высокие концентрации электрохимически активных веществ, чем при вольтамперометрии. Применение трехэлектродной системы в электрохимии обусловлено тремя основными причинами: она позволяет, во-первых, компенсировать падение Щ в электрохимической ячейке, во-вторых, поддерживать заданный потенциал рабочего электрода по отношению к подходящему электроду сравнения и, в-третьих, избежать большого тока через электрод сравнения. Потенциал, при котором ведут электрохимическую реакцию, выбирают по результатам циклической вольтамперометрии или потенциостати-ческих измерений в условиях стационарности. Весь ток электрохимической реакции протекает через рабочий и вспомогательный электроды, и его величина контролируется амперметром, а сила тока, протекающего через рабочий электрод и электрод сравнения, пренебрежимо мала. [47]
Все эти требования, включая и высокий коэффициент усиления, обычно выполняются с помощью многокаскадного усилителя. Его первый каскад 4 ( см. рис. 5.7) обеспечивает высокое входное сопротивление, второй 5 служит основным усилителем напряжения, третий 6 - это буферный согласующий каскад с низким выходным сопротивлением. Однако очень важно, чтобы первый каскад потенциостата обладал низким уровнем шумов, поскольку усиление шумов первого каскада следующим может серьезно ограничить чувствительность прибора. Поэтому электронные элементы первого каскада усилителя потенциостата подбирают по признаку обеспечения самого низкого уровня шумов. При концентрации ЭАВ 10 - 7 М через ячейку течет ток электрохимической реакции порядка 10 - 9 - 10 - 10 А. На преобразователе ток-напряжение этот ток создает напряжение 0 5 - 10 мкВ, пропорциональное сопротивлению преобразователя. Следовательно, для определения такой концентрации ЭАВ необходимо, чтобы уровень шумов первого каскада потенциостата был ниже указанного тока. [48]
 |
Строение диффузионного слоя деполяризатора у твердого электрода в условиях естественной стационарной диффузии ( tga dC / dx. [49] |
В кондуктометрическом методе анализа используется способность некоторых газов образовывать в растворах ионы или связывать ионы электролита в недиссоцированное или малодиссоциированные соединения. Однако токи, возникающие при наложении на электроды разности потенциалов, значительно выше, чем те, которые могут быть обусловлены разрядом ионов электролитов. Если в раствор таких электролитов опустить два индифферентных электрода ( металл которых не участвует в электрохимическом процессе), то при наложении на них разности потенциалов ток протекает лишь некоторое время. Этот ток, называемый током заряжения ia, обусловлен заряжением двойного электрического слоя на электродах. После заряжения двойного слоя, если разность потенциалов не увеличивать, ток прекращается, поскольку электрохимически активных веществ, которые могли бы быть причиной тока электрохимических реакций или фарадеевского тока, в растворе нет. При наличии в растворе электрохимически активных веществ, или деполяризаторов, после заряжения двойного слоя возникает фарадеавокий ток. Количество деполяризаторов у электродов пополняется за счет их диффузии из более удаленных точек раствора. Движение деполяризаторов может осуществляться также вместе с массой электролита ( например, при механическом перемешивании раствора), этот процесс называется конвективной диффузией. [50]
Фазовые искажения, вносимые оконечным усилителем, не имеют существенного значения, так как в паузах между управляющими импульсами он охвачен 100 % - ной отрицательной обратной связью, а при разомкнутой цепи обратной связи через него проходят только импульсы электрохимической реакции, фазовые искажения которых существенного влияния на работу системы в целом не оказывают. Оконечный усилитель нагружен на фазовый детектор. Этот усилитель может быть использован для усиления гармонического сигнала, когда за счет временной селекции сигнала ограничивается прохождение сигнала тока ячейки во временные интервалы, в которых переменная составляющая емкостного тока имеет максимальное, а полезный сигнал минимальное значения. В результате усилительный тракт не перегружается сигналом емкостного тока. Вместе с тем, если переориентировать работу диодного клапана от управляющего сигнала, фаза которого будет смещена на 90 относительно управляющего сигнала при выделении максимального полезного сигнала, то усилитель будет пропускать ток ячейки, соответствующий максимальному значению емкостного тока и минимальному значению тока электрохимической реакции. Таким образом, усилитель будет переключен на выделение емкостного тока. [51]
Страницы: 1 2 3 4