ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы электродов и гальванических элементов из "Краткий курс физической химии" В гальванических элементах различают три типа электродов. Электроды первого рода — металлы в растворах своих солей, их потенциалы определяются активностями катионов. Потенциалы электродов второго рода определяются активностями анионов и состоят из металла (например, Ag) и его малорастворимой соли (Ag l), находящихся в растворе легкорастворимой соли с одноименным анионом (КС1). На электроде происходит реакция Ag (T)=Ag++e. В присутствии КС1 проходит осаждение Ag++ l =Ag l (т). [c.124] При избытке Ag l а -=Ь и =L/a j-. [c.124] В шкале электродных потенциалов стандартный водородный электрод является электродом сравнения. В этом электроде рн, = 1 ат, а активность ионов водорода равна также единице (aj +=l). Однако практически более удобны другие электроды сравнения, например каломельный. Он подобен описанному выше хлор-серебряному электроду и состоит из ртути, смешанной с порошком каломели (Hg2 l2), и раствора КС1, его потенциал определяется реакцией 2Hg(ж)+2 l-=Hg2 l2+ +2е. Если раствор КС1 одпонормальный, то потенциал каломельного электрода при 25° С отрицательнее потенциала стандартного водородного на 0,281 В, а еслн де-цинормальный, то отрицательнее на 0,3388 В. [c.125] Во всех рассмотренных элементах отсутствовала граница между двумя жидкими растворами. Поэтому не было перехода электролита из одного раствора в другой. В таких элементах без переноса э. д. е. зависит только от двух электродных потенциалов. В элементах с переносом, например в медно-цинковом, имеется граница между двумя растворами ZnS04 и USO4, через которую происходит диффузионный перенос, сопровождающийся некоторой убылью свободной энергии и возникновением дополнительной разности потенциалов на этой границе. Чтобы лучше понять природу этой разности потенциалов, рассмотрим границу между чистой водой и раствором H I. Так как подвижность ионов Н+ намного больше, чем 1 , то при диффузии НС1 в воду ионы водорода продвинутся дальше. [c.126] С высокой точностью определяют малые концентрации кислорода, что важно для контроля и регулирования состава атмосфер в печах для термической и химикотермической обработки стали. [c.127] Элементы с твердым электролитом широко исполь-зз ют для определений термодинамических функций при образовании соединений. Например, в элементе Р1 Ре, Fe0 Zr02+ a0 Ni0, Ы1 Р1 на электродах идут процессы Ре(т)+02-=Ре0(т)-+-2е и Ы10(т)-)-2е=М1(т)+02 , приводящие к реакции Ре(т)-)-К10(т)=Ре0(т)-1-Й1(т), для которой А0=—2ЕР=А0р —Зная из независимых данных АО по измерениям В находят А С ,о. [c.128] Перспективно применение твердых электролитов для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в топливных элементах, в которых на один электрод подается окислитель, а на другой — топливо. [c.128] Здесь идет реакция С(3(т)-1-8Ь(т)=С(18Ь(т). Измерение э. д. с. дает непосредственно величину АС д , = ==—2ЕР. [c.128] Важным применением метода э. д. с. является оценка кислотности водных растворов, для которой используют водородный показатель pH. По определению рН= ==—1 2н+- нахождения pH применяют концентрационный элемент Р1, Нг (1 ат) Н+, Н+,а 5+ =11Р1, На (1 ат), где левый электрод находится в исследуемом растворе, а правый — стандартный водородный электрод, для которого Е°=0. Поэтому измеряемая э. д. с. элемента равна потенциалу левого электрода, т. е. Е=—0,0591 д ЙН+ = 0,059 pH. [c.128] Технологические свойства металлургических шлаков определяются их основностью. Подобно тому как кислотность водных растворов определяют по йн+ основность шлаков рационально оценивать по активности свободных ионов кислорода, которую в принципе можно измерять при помощи кислородных электродов, погруженных в расплавы. [c.128] Вернуться к основной статье