Капилляр - луггин
Cтраница 4
Для работы используют ту же ячейку ( см. рис. 3.23), что и для снятия кривых заряжения. Следует обратить внимание на то, чтобы кончик капилляра Луггина был максимально приближен к рабочему электроду. В гальваностатических условиях омическое падение потенциала в растворе между рабочим электродом и кончиком капилляра Луггина является постоянной величиной, определяемой силой тока в цепи. Поэтому кривая легко может быть исправлена на омическое падение потенциала. В потенциодинамических условиях омическое падение потенциала изменяется от точки к точке вследствие того, что меняется ток, а потому наличие омического падения потенциала может искажать кривую. [46]
Во-вторых, если ток не совсем постоянен, iR - падение будет изменяться и искажать переходное напряжение. Влияние iR - падения можно частично устранить, используя капилляр Луггина ( рис. 26), в котором электрод сравнения передвинут к поверхности рабочего электрода. [48]
Величину катодной поляризации обсадной колонны в исследуемом интервале определяют по плотности тока в этом интервале при данном значении поляризующего тока ( критерий 3) и стационарной катодной поляризационной кривой ( СКПК) стали в пластовой воде этого же интервала. СКПК в пластовой воде-снимают в герметичной ячейке с использованием капилляра Луггина и вспомогательного анодного электрода из углеродистой стали. Рабочий ( катодно-поля-ризуемый) электрод из трубной стали до начала поляризации выдерживают-в исследуемой пластовой воде в течение 10 сут для получения на нем сульфидов и установления стационарного потенциала. [49]
Зондирование приэлектродных слоев с помощью стеклянных и ме-таллоокисных электродов. Аля определения рН приэлектродного сдоя стеклянные электроды обычно имеют конструкцию аналогичную капилляру Луггина, на торец которого напаивается мембрана стеклянного электрода. Сопротивление таких стеклянных никроэяектродов на несколько порядков выше сопротивления обычных стеклянных электродов. Это требует применение специального усилителя для измерения потенциала электрода. [50]
 |
Схематическая кривая катодной поляризации платинового электрода в кислом растворе иона металла Л1. [51] |
Электрод сравнения ( например, электрод серебро - хлорид серебра или насыщенный каломельный электрод) практически не пропускает тока, следовательно, его можно рассматривать как точку с постоянным потенциалом, относительно которой можно измерять анодный и катодный потенциалы. Чтобы свести эту величину к минимуму, пользуются капиллярным солевым мостиком ( капилляр Луггина), помещая его так, чтобы отверстие капилляра находилось в непосредственной близости к поверхности электрода, или работают в области тока низкой плотности. [52]
 |
Способы подвода капилляра Лугпша - Габера к поверхности работающего электрода.| Схема, поясняющая измеосние омической составляющей. [53] |
Оценим омическую составляющую при измерениях методом Нернста - Глезера. При измерениях по трехэлектродной схеме в водных растворах сопротивление между электродом и срезом капилляра Луггина - Габера примерно 0 2 - 0 5 Ом. [54]
Чтобы исключить из измерений омическое падение, потенциалы, измеренные при данном значении тока, экстраполируют к нулевому расстоянию. Эта процедура уменьшает трудности, связанные с неравномерным распределением тока и нарушением массопереноса вблизи капилляра Луггина. Однако при экстраполяции не учитывается отклонение удельной проводимости внутри диффузионного слоя от ее значения в глубине раствора. Число измерений, необходимых для получения вольтамперной кривой, при этом значительно увеличивается. Кроме того, процедура экстраполяции сама по себе не относится к потенциостатическим методам, согласно которым потенциал рассматриваемого электрода должен быть постоянным относительно внешнего электрода сравнения. [55]
Для определения этой зависимости используют трехэлектрод-ную ячейку ( рис. XXV. Его можно погрузить непосредственно в раствор или установить рядом с ячейкой, но в обоих случаях электролитический мостик, заканчивающийся так называемым капилляром Луггина, должен быть плотно прижат к исследуемому электроду. [56]
Вследствие пористости электродов возникла трудность в помещении капилляра Луггина на одном и том же расстоянии от поверхности электрода, что существенно при сравнении результатов. Поэтому при исследовании влияния технологических параметров применялись три одинаковых держателя; измерение потенциала производилось через высверленный в самом держателе канал, выполненный в виде капилляра Луггина. Эскиз этого держателя приведен на фиг. [57]
Диффузионные потенциалы при измерениях потенциала электрода под током могут возникнуть, во-первых, на границе соприкосновения раствора в ячейке и раствора электрода сравнения. Во-вторых, диффузионный потенциал возникает в результате изменения концентраций в приэлектродном слое между слоем раствора, непосредственно прилегающим к поверхности электрода, и раствором в кончике капилляра Луггина - Габера на достаточном удалении от поверхности. Этот диффузионный потенциал при низких плотностях тока пренебрежимо мал, но при приближении к предельному току в отсутствие фонового электролита может привести в ряде случаев к существенным искажениям измерений. [58]
В качестве вспомогательного электрода обычно используют платиновую проволоку. Поскольку скорость электрохимического процесса в области активного растворения металла может быть весьма велика, для уменьшения омического падения потенциала ( особенно это важно для растворов с малой проводимостью) желательно использовать электрод сравнения, снабженный капилляром Луггина. Собственно электродом сравнения может быть каломельный, хлорсеребряный, водородный в том же растворе или любой другой. [59]
Если бы изменение электродного потенциала происходило мгновенно, в этот момент проходил бы бесконечно большой ток, обусловленный емкостью двойного слоя. На самом деле в течение первых Ю 5 с потенциал электрода еще не может установиться из-за ограниченности гока потенциостата, применяемого для получения ступенчатого изменения потенциала, а также вследствие омических потерь в растворе между рабочим электродом и электродом сравнения, имеющихся даже при наилучшем расположении капилляра Луггина. По окончании заряжения двойного слоя и установления потенциала наблюдаемый ток продолжает уменьшаться, так как у электродной поверхности развиваются концентрационные градиенты. Если фарадеевский ток затухает сравнительно медленно, наблюдаемый по окончании заряжения двойного слоя ток становится относительно постоянным и в отсутствие диффузионных затруднений его можно считать фарадеевским. Однако метод ступенчатого изменения потенциала обычно применяет-ся для изучения быстрых электродных процессов, где затухание фарадеевского тока происходит достаточно быстро, так что по окончании заряжения двойного слоя кривая зависимости тока от времени не проявляет никакой тенденции к выравниванию. Для вычисления кинетических параметров или стационарного фарадеевского тока при этом следует знать временную зависимость фарадеевского тока. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5