Изучение - электрохимическая кинетика
Cтраница 1
Изучение электрохимической кинетики, этого важнейшего раздела электрохимии, способствует выяснению механизма и регулированию, совершенствованию и интенсификации разнообразнейших электродных процессов в электролизерах и при использовании химических источников электрической энергии. [1]
При изучении электрохимической кинетики перезарядки ионов обратимых систем в растворе нами была обнаружена интересная закономерность. [2]
Первоначально при изучении электрохимической кинетики использовали те же приемы, что и при изучении скорости химических реакций. [3]
Метод снятия кривых заряжения впервые был разработан и применен советскими учеными А. Н. Фрумкиным, А. И. Шлы-гиным [34] для изучения электрохимической кинетики. Кривые заряжения, как показали наши работы [35, 36], могут быть с успехом использованы и при коррозионных исследованиях. Метод заключается в наложении тока постоянной величины на электрод и измерении потенциала во времени. Измерение потенциала при медленных его изменениях может производиться обычным путем, при быстрых же изменениях потенциал должен регистрироваться автоматически. [4]
 |
Распределение потенциала в диэлектрике ( а между двумя ] металлпческими алек-тродами и в растворе электролита ( б. [5] |
Однако при изучении электрохимической кинетики эти детали становятся существенными. [6]
В электрохимической кинетике измеряют скорости суммарного процесса и составляющих его стадий в зависимости от заданной плотности тока. От других кинетических исследований кинетика электродных процессов отличается возможностью регулирования высот барьеров свободной энергии процессов гетерогенного переноса заряда с помощью изменения падения напряжения на фазовой границе. Перед изучением электрохимической кинетики желательно иметь термодинамическое описание системы; выявляют все реагенты, продукты промежуточных соединений, определяют стехиометрию полного процесса. [7]
Релаксацией называется процесс постепенного перехода физической системы из некоторого неравновесного состояния, вызванного внешними причинами, в равновесное. В рассматриваемом случае под релаксацией понимают выравнивание с помощью диффузии неравномерного распределения концентрации реагирующих веществ у поверхности электрода, которое возникло в результате резкого отклонения электрохимической системы от равновесного состояния. Таким образом, в релаксационных методах изучения электрохимической кинетики наблюдают поведение электрода в течение весьма короткого промежутка времени ( 10 - 5 - 10 - 4 с) после отклонения от равновесных условий вследствие резкого изменения потенциала электрода или величины тока в цепи. [8]
Это обусловлено чрезвычайно длительным ( в течение многих часов) установлением стационарного состояния. Поэтому на практике электродный процесс осуществляют или в стационарных условях при размешивании элек-тррлита, или в нестационарных условиях. В изучении электрохимической кинетики при первом способе осуществления электродного процесса большую роль играет метод вращающегося дискового электрода, а при втором способе - полярографический метод и группа релаксационных методов. [10]
Изучение механизма процессов электроосаждения и анодного растворения металлов осложняется тем, что в случае твердых металлов, наряду с двумя обычными стадиями всякой электрохимической реакции ( перепое реагирующих частиц, разряд или ионизация этих частиц), имеется еще стадия включения разрядившегося атома в кристаллическую решетку металла. Основная трудность изучения механизма стадии разряда - ионизации состоит в том, что для многих металлов ее скорость настолько велика, что в обычных условиях скорость всего процесса лимитируется стадией переноса вещества. Тем не менее, в настоящее время можно считать доказанным, что для значительного числа металлов ток обмена имеет конечную величину. Путем применения новых экспериментальных методов к изучению электрохимической кинетики, а именно переменноточного метода [1-3], нестационарных методов с осциллографической записью изменения потенциала электрода после включения тока постоянной плотности [4-7] или изменения плотности тока при постоянном потенциале электрода [8] в начальной стадии процесса, а также метода радиоактивных индикаторов [9, 10] для ряда систем были измерены величины тока обмена. Результаты изучения зависимости тока обмена от концентрации амальгам и растворов [1, 3,9, 10] хорошо согласуются с теорией замедленного разряда. [11]
Поскольку эффективность катодного процесса зависит от высоты поднятия пленки электролита в углеводородную фазу, а форма мениска на твердой поверхности в системе двух несмеши-вающихся жидкостей определяется смачивающей способностью этих жидкостей, представляется возможным изменить межфазное натяжение, а тем самым и форму мениска. Согласно взглядам, развитым академиком Ребиндером, адсорбция углеводородораство-римых поверхностно-активных веществ на твердой поверхности может значительно повысить смачивание поверхности металла углеводородом. В качестве ПАВ нами были изучены анионоак-тивное вещество олеат магния и катионоактивное - соль дицикло-гексиламина. Результаты, полученные при изучении электрохимической кинетики, хорошо согласовались с непосредственными коррозионными опытами. [12]
В монографии изложена теория капиллярного равновесия и гистерезиса в пористых средах. Проведены экспериментальное и теоретическое исследования тонких пленок жидкости, стабилизированных градиентом поверхностного натяжения. Развита теория гидродинамического перемешивания в пористых катализаторах ( гл. Изложенные в этих главах результаты имеют общий интерес, а также используются в исследованиях электрохимических генераторов - топливных элементов. Фронт исследований, непосредственно связанных с проблемой создания топливного элемента, в течение последних лет неуклонно расширяется. Эта проблема, сложность которой становится все очевиднее, включает в себя три основных раздела. Первый - изучение электрохимической кинетики наиболее перспективных систем на гладких электродах. [13]
Страницы: 1