ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение емкости двойного электрического слоя импульсным гальваностатическим методом из "Руководство к практическим работам по электрохимии" Наряду с измерением емкости двойного электрического слоя с помошью моста переменного тока она может быть определена из гальваностатических кривых потенциал — время, полученных при мгновенном изменении плотности поляризующего тока. Предполагается, что в исследуемом интервале потенциалов электродные реакции не протекают, а если и протекают, то их скорость определяется медленной электрохимической стадией. [c.91] На амальгамированном медном электроде в 1. М растворе НС1 снимают гальваностатические кривые Е—t, отвечающие мгновенному изменению скорости катодного выделения водорода в области линейной зависимости поляризационной кривой —lg/к- Из начальных участков полученных кривых определяют значение производной (dEldi)t=o и рассчитывают емкость амальгамированного медного электрода. [c.91] Трехэлектродная ячейка для измерений схе.матически изображена на рис. 2.13. В сосуд А помещают амальгамированный медный электрод, электролитический ключ и трубку для ввода (и вывода) водорода (на рисунке не показаны). В сосуд Б, отделенный от сосуда А шлифом, помещают платиновый вспомогательный электрод. В качестве электрода сравнения используется насыщенный каломельный электрод. [c.91] Применяемую в работе соляную кислоту марки х.ч. очищают однократной перегонкой. Вода используется дважды перегнанная. [c.92] Потенциометрический контур содержит потенциометр типа Р-307 для измерения потенциала исследуемого электрода и осциллограф с усилителем постоянного тока (типа С8-1) для записи кривых Е — t. Осциллограф должен иметь устройство для подачи задержанного относительно начала развертки импульса, которым запускается генератор прямоугольных импульсов, и фотоприставку для фотографирования с экрана осциллографа. [c.93] Собирают тщательно вымытую (аналогично тому, как это описано в работе 2.2) ячейку, не помещая в нее амальгамированный медный электрод. Шлиф, отделяющий сосуд Б от сосуда А, перед установкой на место смачивают 1 М. раствором НС1. В сосуд А вводят 50 мл 1 М раствора НС1, а в сосуд Б такое количество того же раствора, чтобы уровень раствора в сосуде А был несколько выше, чем в сосуде Б. [c.93] Заполняют колено электролитического ключа, находящееся в сосуде А, 1 М раствором НС1. Второе колено электролитического ключа заполняют насыщенным раствором КС1 (из сосуда В). После этого помещают в сосуд А амальгамированный медный электрод и подводят к нему вплотную капилляр электролитического ключа. [c.93] Включают ячейку в поляризующий контур таким образом, чтобы амальгамированный медный электрод был катодом (переключатели Пр1 и Пр2 находятся в положении 1, ПрЗ — в положении 5) и с помощью сопротивлений R и R2 устанавливают плотность поляризующего тока (/i) равной I-IO А/см (предварительно необходимо узнать размер поверхности электрода). Затем начинают насыщать водородом исследуемый раствор в сосуде А. [c.93] С помощью потенциометра измеряют потенциал исследуемого электрода через каждые 15 мин, пока он не достигнет постоянного значения при заданной плотности тока (допускается изменение потенциала не более 1—2 мВ за 10 мин). Когда установится постоянное значение потенциала, но не ранее, чем через час после начала пропускания водорода в сосуд А, включают и подготавливают к работе, согласно инструкциям, осциллограф и генератор прямоугольных импульсов. В исходном состоянии на генераторе устанавливают вид запуска — внешний длительность импульса — 5—10 мсек амплитуду импульса / o полярность импульса выбирают такой, чтобы импульс увеличивал плотность катодного тока в поляризующей цепи. [c.93] Кнопкой однократного запуска на осциллографе С8-1 запускают развертку луча и соответственно генератор и наблюдают форму получаемой кривой Е — 1. Амплитуду подаваемого прямоугольного импульса тока регулируют так, чтобы сдвиг потенциала электрода от исходного значения составлял 40мВ. Длительность подаваемого импульса тока и скорость развертки подбирают такими, чтобы вся кривая Е — 1 помещалась на экране осциллографа и чтобы при новой плотности тока успевало установиться постоянное значение потенциала электрода. [c.94] Затем переключатель Пр1 ставят в положение 2 и, подавая, как и ранее, одиночный импульс тока, по смещению луча при переходе от /1 к /2 определяют визуально величину падения напряжения на эталонном сопротивлении 100 Ом, которая должна составлять не менее 10 мВ. (Если при больших амплитудах импульса тока падение напряжения на сопротивлении 100 Ом будет больше 50 мВ, то с помощью переключателя ПрЗ включают в поляризующий контур меньшее сопротивление — 50 или 10 Ом.) Устанавливают переключатель Пр1 в положение / и переводят осциллограф в режим запоминания. Подавая одиночный импульс тока, получают изображение кривой Е— на экране осциллографа, которое затем фотографируют. Стирают записанную кривую Е — и повторяют запись и фотографирование трижды. Записывают скорость развертки и величину включенного эталонного сопротивления. Переводят затем переключатель Пр1 в- положение 2 и, подавая одиночный импульс тока, записывают и фотографируют кривую падения напряжении на эталонном сопротивлении. Для определения масштаба по потенциалу устанавливают периодический режим развертки (1— 5 мсек/см) и, изменяя показания потенциометра скачками на 10 мВ (всего на 50 мВ), получают на экране осциллографа изображение соответствующих сдвигов луча, которое затем фето-графируют. [c.94] Увеличивают с помощью сопротивлений и / г плотность поляризующего тока до 3-10 А/см , измеряют потенциал электрода и, не изменяя показаний потенциометра, ставят переключатель Пр2 в положение 2. При новом значении исходной плотности тока снимают кривые Е — t в том же порядке, как описано выше. Затем проводят съемку всех указанных зависимостей при исходной плотности тока 8-10 А/см . [c.95] После окончания работы устанавливают минимальную чувствительность вертикального усилителя осциллографа, выключают осциллограф и генератор. Проявляют и сушат фотопленку. [c.95] Полученные на фотопленке изображения перерисовывают под увеличителем (10-кратное увеличение) на миллиметровую бумагу, совмещая горизонтальные линии шкалы экрана осциллографа с горизонтальными линиями миллиметровой бумаги. После этого находят масштабы времени и потенциала на миллиметровой бумаге в сек/мм и В/мм соответственно. Масшт-. б времени определяют как произведение числа делений шкалы экрана, приходящихся на 1 мм миллиметровой бумаги, на скорость развертки, при которой снималась соответствующая кри-вая Е — /. Масштаб потенциалов находят из сдвигов луча оС циллографа, отвечающих изменению показаний потенциометра на 10 мВ. [c.95] Используя найденный масштаб потенциалов, определяют величину падения напряжения на стандартном сопротивлении (АУ) в вольтах и рассчитывают изменение плотности тока при прохождении прямоугольного импульса тока через ячейку Ду=Л1// , где — величина стандартного сопротивления в Ом. [c.95] Вернуться к основной статье