Дальнейшее увеличение - сила - ток
Cтраница 2
 |
Подпрограмма раствора, содержащего смесь катионов. [16] |
По мере увеличения напряжения скорость восстановления ионов определяемого металла на катоде непрерывно возрастает и непосредственно прилегающий к катоду слой раствора все более и более обедняется этими ионами. В конце концов система достигнет такого состояния, при котором количество ионов, разряжающихся в единицу времени на катоде, равно количеству ионов, которые подходят к катоду в результате диффузии из более отдаленных частей раствора. Начиная с этого момента дальнейшее увеличение силы тока с возрастанием напряжения происходить уже не может. Получаемый предельный ток, именно вследствие его связи со скоростью диффузии, называют также диффузионным. [17]
Чтобы понять это, обратим внимание на то обстоятельство, что по мере увеличения напряжения скорость восстановления ионов определяемого металла на катоде все возрастает и непосредственно прилегающий к катоду слой раствора все более и более обедняется этими ионами. В конце концов система достигнет такого состояния, при котором сколько ионов разряжается в единицу времени на катоде, ровно столько же их подходит к нему в результате диффузии из более отдаленных частей раствора. Начиная с этого момента, дальнейшее увеличение силы тока с возрастанием напряжения происходить уже не может. При этом и получается предельный ток, который именно вследствие его связи со скоростью диффузии называется иначе диффузионным. [18]
 |
Полярограмма раствора, содержащего один катион. [19] |
Чтобы понять это, обратим внимание на то обстоятельство, что по мере увеличения напряжения скорость восстановления ионов определяемого металла на катоде все возрастает и непосредственно прилегающий к катоду слой раствора все-более и более обедняется этими ионами. В конце концов система достигнет такого состояния, при котором сколько ионов разряжается в единицу времени на катоде, ровно столько же их подходит к нему в результате диффузии из более отдаленных частей раствора. Начиная с этого момента, дальнейшее увеличение силы тока с возрастанием напряжения происходить уже не может. При этом и получается предельный ток, который именно вследствие его связи со скоростью диффузии называется иначе диффузионным. [20]
По мере возрастания потенциала электрода число частиц, реагирующих в единицу времени, возрастает, при этом растет сила тока в цепи, а их концентрация в приэлектродном слое убывает по сравнению с концентрацией в растворе. Возникает градиент концентрации, являющийся движущей силой диффузионного переноса частиц из объема раствора к поверхности электрода. При достаточном увеличении потенциала наступает момент, когда все частицы, поступающие к электроду за счет диффузии, немедленно разряжаются, так что их концентрация в приэлектродном слое становится весьма мало отличной от нуля. Начиная с этого момента, дальнейшее увеличение силы тока становится невозможным. Электрод приходит в состояние так называемой концентрационной поляризации. [21]
 |
Зависимость почернения линий и фона от силы тока. [22] |
Рассмотрим подробнее влияние параметров генератора на характер спектра. С увеличением силы тока мощность дуги увеличивается, электроды нагреваются сильнее и происходит более интенсивное испарение пробы. Это приводит к повышению интенсивности излучения линий, однако повышается и интенсивность сплошного фона. При умеренном токе интенсивность линий возрастает быстрее, чем интенсивность фона, и чувствительность анализа повышается. С дальнейшим увеличением силы тока это соотношение изменяется в сторону уменьшения разности почернений. [23]
Температура в столбе электрической дуги поддерживается от 4000 до 50 000 К в зависимости от условий процесса. При этом не удается получить плазму положительного столба электрической дуги с температурой выше 7000 К. Температура в электрической дуге является функцией плотности тока. С увеличением силы тока электрической дуги, плотность тока в дуге увеличивается лишь до известного предела. При дальнейшем увеличении силы тока происходит увеличение сечения дуги и объема плазмы без повышения температуры. [24]
В табл. 10 показана зависимость почернения линий от силы тока при испарении пробы из канала угольного электрода диаметром 2 мм и глубиной 5 мм. Почернение большинства линий усиливается с повышением тока вплоть до 16 а. Исключение составляют наиболее чувствительные линии хрома 4254 33 А и никеля 3414 76 А, расположенные в области интенсивного фона. Линия никеля 3050 82 А, расположенная в области слабого фона, усиливается без максимума до величины тока 16 а. По-видимому, при дальнейшем увеличении силы тока дуги для других линий наступает максимум почернений. Разумеется, с другими размерами электродов оптимальное значение тока иное. [25]
Количество ионов кадмия, находящихся на поверхности электрода до начала восстановления, определяется концентрацией кадмия в растворе. По мере увеличения потенциала электрода, число ионов, разряжающихся в единицу времени, все возрастает, а концентрация ионов в приэлектродном слое убывает по сравнению с концентрацией в растворе. Возникает градиент концентрации и начинается диффузия ионов кадмия из раствора к поверхности электрода, Однако количество ионов, диффундирующих в приэлек-тродный слой из раствора, оказывается при достаточном увеличении потенциала электрода меньшим, чем количество ионов, удаляющихся в результате восстановления. Наступает момент, когда все ионы, поступающие к электроду за счет диффузии, немедленно разряжаются, так что концентрация их в приэлектродном слое становится весьма мало отличной от нуля. Начиная с этого момента, дальнейшее увеличение силы тока становится невозможным. Электрод приходит в состояние так называемой концентрационной поляризации, при которой все ионы, диффундирующие к электроду, немедленно восстанавливаются. [26]
Почти во всех методах определения следов элементов применяют дугу постоянного тока. Графитовый электрод с пробой обычно служит анодом, сила тока в зависимости от применяемой методики достигает 30 а. Характерной особенностью дугового разряда является блуждание по электроду анодного пятна - места, в котором выделяется максимальное количество света и тепла. По мере увеличения силы тока анодное пятно растет, постепенно занимая всю торцовую поверхность электрода. При силе тока 15 а диаметр дугового шнура ( 3 мм) может быть равен диаметру электрода, при дальнейшем увеличении силы тока выше указанного значения дуга уже становится высокоинтенсивной. В отличие от обычной дуги температура высокоинтенсивной дуги возрастает по мере увеличения силы тока. По этой причине интенсивная дуга трудно поддается управлению ( электроды быстро сгорают, содержимое кратера рассыпается, выгорают защитные поляроидные стекла камеры) и для анализа ее обычно не применяют. [27]
Если вблизи поверхности металла существует электрическое поле, то электроны облака приходят в движение и образуется электрический ток, называемый термоэлектронным. Таким образом, если в вакууме имеются две металлические пластины, между которыми приложена разность потенциалов, то между ними возникает термоэлектронный ток. Очевидно, что сила тока должна расти с увеличением разности потенциалов. Существует максимальная сила тока, когда все электроны, попадающие через поверхность катода в электронное облако, увлекаются внешним электрическим полем к аноду и никакого обратного тока электронов через поверхность внутрь катода не существует. Эта максимальная сила тока называется силой тока насыщения: при дальнейшем увеличении разности потенциалов между анодом и катодом сила тока не изменяется, поскольку все электроны, поставляемые в результате термоэлектронной эмиссии из катода, задействованы для образования электрического тока и других носителей заряда для дальнейшего увеличения силы тока нет. [28]
 |
Статическая ха рактеристика дуги при постоянных длине дуги и дна-метре электрода. [29] |
Для газового разряда сопротивление не является постоянным, так как количество заряженных частиц зависит от интенсивности ионизации и, в частности, от силы тока. Поэтому электрическая дуга не подчиняется закону Ома. Зависимость напряжения на электродах от силы протекающего через дугу тока носит название статической характеристики дуги. Графическое изображение такой зависимости, полученной для постоянной длины дуги, показано на рис. 26.3. Форма кривой является характерной для всех сварочных дуг. Она показывает, что при малых силах тока ( область /) с увеличением силы тока быстро растет число заряженных частиц, поэтому электрическое сопротивление уменьшается и снижается напряжение, необходимое для поддержания дуги. При дальнейшем увеличении силы тока ( область / /) столб дуги начинает сжиматься, что принодит к меньшей скорости роста числа заряженных частиц, характеристика становится жесткой, а в области / / / характеристика становится возрастающей. Таким образом, форма статической характеристики дуги зависит от процессов, протекающих в дуге при изменении силы тока. Положение кривой в координатах сила тока - напряжение зависит от длины дуги. Более длинной дуге соответствует кривая, расположенная выше. Иначе говоря, существует семейство статических характеристик, каждая из которых соответствует определенной длине дуги. [30]
Страницы: 1 2 3