ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные понятия и определения, характеризующие химические источники тока из "Новейшие достижения в области химических источников тока" Химическим источником тока называется система, в которой энергия протекающих в ней химических процессов окислительно-восстановительного характера непосредственно выделяется в виде электрической энергии. [c.5] Подобный переход одного вида энергии в другой возможен только при раздельном протекании процессов окисления и восстановления. Вещество, подвергающееся окислению, должно быть отделено от восстанавливающегося вещества электролитом, имеющим только ионную проводимость. Отвод и подвод электронов к реагирующим веществам является обязательным условием возникновения процессов окисления и восстановления и должен обеспечиваться включением в состав электродов веществ, обладающих электронной проводимостью (за счет электропроводного каркаса или специальных добавок). Ионы электролита (или растворителя) непосредственно участвуют в электродных реакциях электролит, кроме того, обеспечивает образование замкнутой электрической цепи при включении источника тока на внешнюю нагрузку. [c.5] Таким образом, непременными частями химического источника тока являются положительный и отрицательный электроды, обладающие электронной проводимостью и содержащие активные вещества, которые способны подвергаться восстановлению или окислению, и электролит, в который эти электроды погружены. [c.5] Между двумя вертикальными линиями указывается основной компонент электролита. В случае применения электролита двух видов для одного и того же источника тока (один для отрицательного электрода, другой для положительного) их формулы разделяются пунктирной линией, показывающей наличие внутренней диафрагмы. [c.6] Источники тока с одинаковой электрохимической схемой относят к одной электрохимической системе. У таких источников тока могут быть некоторые различия в концентрации и составе электролита, соотношении компонентов активных масс, наличии специальных присадок, конструкции электродов, размерах самого источника тока и т. п. Это, однако, не меняет их принадлежности к электрохимической системе, если при этом не изменяется написание электрохимической схемы (вернее, ее основных частей — вида активных веществ и электролита). Источники тока, отличающиеся по вышеуказанным параметрам, относят к различным типам одной электрохимической системы. [c.6] Отражает сущности механизма их действия. Для отрицательного электрода применяют восстановители, т. е. вещества, способные легко окисляться. Окислительная или восстановительная сила того или иного вещества характеризуется значением его потенциала, который возникает на электроде, опущенном в электролит. Вещества с более сильными окислительными свойствами обладают более положительным потенциалом усиление восстановительных свойств характеризуется сдвигом значения потенциала в отрицательную сторону. [c.7] Потенциал численно равен работе, которую может совершцть единица положительного электричества при перемещении из данного электрода в электрод, потенциал которого условно принят за нуль. Значение потенциала принято выражать в вольтах. [c.7] За нуль потенциала принят потенциал нормального водородного электрода при температуре +25°С. Такой электрод представляет собой платинированную плагину, частично опущенную в раствор с активностью ( эффективной концентрацией ) ионов водорода, равной единице, и частично находящуюся в атмосфере водорода при давлении I ат. [c.7] Скачок потенциала у любого электрода возникает на границе электрод — электролит, что связано с появлением на этой границе двойного электрического слоя, одна часть которого находится на электроде, а другая, ионная часть с противоположным зарядом образуется в приэлектродной зоне раствора [Л. 1]. [c.7] Равновесным потенциалом называется потенциал реального электрода, находящегося в равновесии с раствором. [c.7] Нормальным или стандартным потенциалом, значением которого обычно характеризуют окислительно-восстановительную реакцию, называется равновесный потенциал электрода, опущенного в раствор с соотношением концентраций (вернее, активностей) окислителя и восстановителя, равным единице и при температуре 4-25°С (иногда при - -18°С). [c.7] Где равновесный потенциал Ро— нормальный потенциал Я—универсальная газовая постоянная, дж1г-моль-град Г — температура, °К п —число электронов, участвующих в реакции Р — число Фарадея, к Оок и авоссх — активность окислителя и восстановителя. [c.8] Потенциал электрода может быть измерен путем сравнения с каким-либо электродом, потенциал которого известен. В качестве таких электродов (так называемых электродов сравнения ) применяются водородный, каломельный, окисно-ртутный и некоторые другие. Так как потенциал этих электродов чувствителен даже к тем малым токам, которые потребляет вольтметр, то измерения с ними проводят с помощью специальной потенциометрической схемы. Для не очень точных измерений можно использовать в качестве электродов сравнения металлы с хорошо воспроизводимыгй потенциалом, например цинк для щелочных и кадмий для кислых растворов. В этом случае уже возможно применить для измерений вольтметр с достаточно высоким внутренним сопротивлением. [c.8] С достаточной для практических целей точностью можно измерить э. д. с. с помощью вольтметра. [c.8] Ее величина зависит от вида активного вещества и электролита, электродной плотности тока, температуры, конструктивного устройства электродов, степени разря-женности и некоторых других факторов. Различают обычно два основных вида поляризации концентрационную и химическую. [c.9] Концентрационная поляризация вызывается изменением концентрации потенциалопределяю-щих ионов в приэлектродном пространстве, расходуемых или выделяемых в результате электродного процесса. Это, как можно видеть из уравиения Нернста, приводит к изменению и потенциала электрода. [c.9] Химическая поляризация определяется замедленностью одной из стадий электродного процесса, что затрудняет его протекание. Этот вид поляризации проявляется в отдельных случаях уже при очень малых плотностях тока. [c.9] Разнообразные системы химических источников тока можно разделить на две большие группы элементы и аккумуляторы. [c.10] К группе элементов относят источники тока одноразового действия. [c.10] Аккумуляторы после своего разряда могут быть возвращены в свое первоначальное электрохимическое состояние пропусканием через них тока в направлении, обратном разряду. [c.10] Вернуться к основной статье