Измерение емкости двойного слоя

Рис. 117. Компенсационная схема измерения емкости двойного слоя электрода переменным током

Как и следовало ожидать, повышение перенапряжения наблюдается лишь в определенном интервале потенциалов. Так, например, действие капроновой кислоты прекращалось при достижении электродом потенциала, примерно — 1 в. Как удалось экспериментально выяснить, такое поведение капроновой кислоты и других органических веществ связано с адсорбцией их молекул на поверхности электрода. Исследование электрокапиллярных эффектов, а также измерение емкости двойного слоя показали, что капроновая кислота адсорбируется на ртутном электроде в области потенциалов 0,055 — 1 в. При потенциале выше 1 в происходит десорбция, и действие этого поверхностно-активного вещества прекращается. [c.27]

Иначе объясняется влияние метанола и этанола на коррозию железа в серной кислоте в работе [116]. Измерения емкости двойного слоя показали, что в интервале концентраций 10- —10 моль/л эти спирты на железе почти не адсорбируются. В то же время в данном интервале наблюдается снижение скорости коррозии. Минимальная скорость коррозии совпадает с областью максимальной стабилизации структуры воды добавками спиртов-неэлектролитов. Стабилизация же структуры [c.102]

Схема компенсационной установки для измерения емкости двойного электрического слоя изображена на рис. 117. Метод состоит в сообщении поверхности металла и раствору некоторых малых количеств электричества AQ и —AQ и вычислении изменения потенциала электрода АУ и емкости. Чтобы электричество не тратилось на электрохимические реакции, при работе используется переменный ток высокой частоты. [c.166]

Таким образом, метод дифференциальной емкости дает возможность проводить количественные расчеты степени заполнения поверхности, свободной энергии адсорбции, а также определять характер адсорбции. К сожалению, строгие расчеты могут пока проводиться лишь для ртутного электрода. Количественные расчеты по результатам измерения емкости двойного электрического слоя на твердых электродах сопряжены с рядом трудностей и являются поэтому менее строгими. [c.144]

Основная трудность заключается в том, что твердые металлы не являются идеально поляризуемыми электродами, вследствие чего приходится учитывать и ток, расходуемый на электрохимическую реак<цию, даже в том случае, когда измерения импеданса производятся при переменном токе. В этих условиях эквивалентную схему ячейки нельзя уже представить в виде последовательного соединения емкости двойного слоя и сопротивления раствора. [c.144]

Адсорбция уксусной кислоты на поверхности железного электрода была подтверждена нами путем измерения емкости двойного электрического слоя. Адсорбция уксусной кислоты на железе (использовалось железо зонной плавки) имеет место и в области положительного, и в области отрицательного зарядов поверхности железа, как и в переходной между ними. Однако адсорбция на отрицательно заряженной поверхности железа в. случае уксусной кислоты выражена менее сильно, чем в случае ацетона (рис. 5.5). [c.185]

Об адсорбции молекул ингибитора па поверхности металла катода свидетельствуют результаты измерений емкости двойного электрического слоя, выполненные на железном электроде (железо зонной плавки) в присутствии ряда органических ингибиторов, поляризационные кривые (ф—Ig/), а также ход кривых <р с с — концентрация ингибитора) и ф—т (т —время катодной поляризации). [c.250]

Попытки изучения свойств катодной пленки непосредственно в электролите методом измерения емкости двойного электрического слоя [23] не увенчались успехом, так как по полученным [c.173]

При определении области потенциалов, в которой происходит адсорбция ингибиторов, можно исходить из величины потенциала нулевого заряда исследуемого металла или из изменений емкости двойного электрического слоя при добавке в электролит адсорбирующегося вещества. Рассмотрим, какие возможности имеются в настоящее время для определения области потенциалов адсорбции заданных веществ методом измерения импеданса. С точки зрения анализа результатов измерений импеданса простейшей является адсорбция нейтральных органических веществ. Если исследуемые вещества являются поверхностно-активными адсорбирующимися веществами, диэлектрическая постоянная которых меньше, чем воды, то в области их адсорбции наблюдается понижение емкости двойного слоя и область потенциалов адсорбции на кривых зависимости емкости от потенциала ограничивается пиками адсорбции — десорбции [2]. [c.27]

После достижения диффузионного предельного тока, серебро выделяется на всей поверхности катода в виде сплошной губчатой массы. Исследования причин такого изменения структуры осадка до пред. показали, что на качество покрытий влияют условия адсорбции ионов на электроде. По данным измерений емкости двойного электрического слоя в зависимости от потенциа- [c.329]

Для изучения адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности металлов в электрохимии применяются разнообразные методы метод снятия электрокапиллярных кривых, измерение емкости двойного электрического слоя, измерение потенциалов и др. [c.86]

Довольно распространенным методом для определения адсорбции поверхностно-активных веществ является измерение емкости двойного электрического слоя [6]. В основе этого метода лежит явление снижения емкости в результате внедрения органических молекул между поверхностью металла и ионами двойного слоя, так как прослойка органического вещества имеет более низкую диэлектрическую постоянную, чем вода, и, кроме того, увеличивает расстояние между обкладками двойного слоя. Типичные кривые емкости для случая адсорбции октилового спирта на ртути приведены на рис. 42. Концентрация адсорбированного вещества может быть определена по изменению емкости двойного слоя согласно уравнению [c.88]

Методика определения емкости двойного слоя переменным током по компенсационной схеме подробно описана в литературе [6, 7]. Метод измерения емкости имеет несколько более широкую область применения, чем электрокапиллярный, так как его можно применять на жидких и твердых электродах, хотя необходимо отметить, что на твердых электродах результаты измерения емкости часто искажаются вследствие изменения поверхности. Как и электрокапиллярный метод, он не дает представления о скорости адсорбции поверхностно-активных веществ. Кроме того, в методическом отношении метод измерения емкости переменным током является довольно сложным. [c.88]

Важным достоинством метода полярографии на переменном токе является его пригодность для непрерывного контроля концентрации растворов в проточных системах. Переменно-токовая полярография допускает более точную компенсацию емкостного тока с учетом нелинейных свойств емкости двойного слоя. Это достигается путем использования в схемах фазочувствительных детекторов (вектор-полярография). При питании ячеек переменным напряжением прямоугольной формы влияние емкостного тока устраняется благодаря тому, что измерения выполняются в момент равенства последнего нулю. [c.141]

В тех случаях, когда на электроде протекает необратимый электрохимический процесс, например коррозия, измерения емкости двойного электрического слоя осложняются. Эту емкость можно определить по измерениям импеданса путем пересчета емкости и сопротивления на параллельную схему [32]. В случае, если электрохимический процесс сопровождается адсорбцией или протекает в условиях, когда на электроде имеются адсорбированные частицы ПАВ, интерпретация измерений импеданса еще более осложняется. Это связано с тем, что последовательное включение емкости и сопротивления, т. е. эквивалентная схема, заложенная в устройствах для измерения импеданса (например, мост переменного тока для электрохимических измерений Р-568), уже не отвечает эквивалентной схеме, моделирующей границу металл — раствор. При протекании фарадеевского процесса эта эквивалентная схема должна предусматривать параллельное включение емкости и сопротивления. Еще более усложняется эквивалентная схема, когда электродный процесс протекает через адсорбционно-десорбционные стадии. [c.32]

Следует подчеркнуть, что в случае корродирующего твердого металла кривые зависимости емкости от потенциала (с, -кривые) имеют неискаженный вид в довольно узкой области потенциалов, которой и ограничивается возможность расчета величины 6. Кроме того, на таких металлах невозможно зафиксировать адсорбционно-десорбционные пики, позволяющие рассчитывать другие параметры адсорбционного процесса, в частности, величину А ] )-потенциала. В то же время, как показано, в работе [32], на многих металлах, находящихся в коррозионно-активных средах, измерение емкости двойного электрического слоя позволяет оценивать величину 6 с высокой достоверностью. [c.32]

Локальное увеличение заряда поверхности, ведущее к перестройке прилегающего к ней двойного электрохимического слоя, можно обнаружить экспериментально, если оно ведет к увеличению емкости этого слоя, которую можно представить как систему параллельно соединенных локальных емкостей. В частности, для малоуглеродистой стали (п 10) сдвиг минимума на кривых дифференциальной емкости (в сторону отрицательных значений потенциала) должен иметь величину Афл = Аф (М) —0,16 В, сопоставимую с измеренной, как это показано далее. [c.102]

Влияние спиртов на электроосаждение металлов было предметом ряда исследований ([448—456]. Адсорбция алифатических спиртов на границе ртуть — раствор впервые была изучена А. Н. Фрумкиным [457] впоследствии были проведены измерения емкости двойного слоя на твердых электродах — свинце и платине [458—459], доказавшие адсорбцию молекул спирта (изучался амиловый спирт) на электроде вблизи потенциала нулевого заряда. Адсорбция нонилового спирта на ртутном и платиновом электродах подтверждена измерениями емкости двойного слоя в работах [454, 455, 459]. [c.169]

Адсорбция метилового спирта на электроде из железа зонной плавки в растворах НС1, H2SO4 и H IO4 была установлена путем измерения емкости двойного слоя [463]. Однако механизм адсорбции в этой работе не выяснен. [c.173]

Влияние лигандов на скорость меднения. От природы лиганда зависит шероховатость покрытий. Определение площади поверхности покрытий путем осаждения монослоя СигО [28], а также данные измерения емкости двойного слоя [29] показывают, что наиболее гладкие покрытия получаются в тартратных растворах (табл. 9). Знание истинной поверхности позволяет рассчитать истинную (микроскопическую) скорость меднения, отне- [c.106]

Сравнительная оценка лигандов. От природы лиганда зависит шероховатость покрытий. Определение площади поверхности покрытий путем осаждения монослоя СигО, а также данные измерения емкости двойного слоя показывают, что наиболее гладкие покрытия получаются в тартратных растворах (табл. 10). Знание истинной поверхности позволяет рассчитать истинную (микроскопическую) скорость меднения, отнесенную к единице площади поверхности. Значения истинной скорости меднения в растворах, содержащих тартрат, ЭДТА, ТЭА, различаются меньше, чем наблюдаемой скорости. При этом в трилоновых растворах истинная скорость, как правило, ниже, чем в тартратных, следовательно, [c.85]

При измерении поляризационных кривых I U) важное значение имеет зависимость изменений результатов измерения от времени. В области прямых Тафеля стационарные состояния достигаются довольно быстро. Постоянная времени может быть приблизительно рассчитана как произведение электрической емкости двойного слоя d 10 -100 мкФХ Хсм на сопротивление поляризации /-p= At//A/ 1- -1000 Ом-см и составляет 10 —-10 с. Напротив, диффузия и образование поверхностного слоя существенно зависят от времени. В области предельных токов стационарные состояния устанавливаются очень медленно. Это часто наблюдается и на технических сооружениях, где имеются такие покрытия. [c.55]

С этой целью было проведено [85 ] измерение дифференциальной емкости двойного слоя стали СЬ-08 при стационарном потенциале коррозии в средах 0,1-н. H2SO4 с ингибиторами в зависимости от степени деформации (рис. 51). Одновременно измеряли величину стационарного потенциала. [c.151]

Следует указать, что измеряемый на переменном токе полный импеданс электрода наряду с емкостью двойного слоя содержит импеданс, отражающий конечную скорость процессов диффузии, адсорбции и электрохимической реакции. Поэтому, строг говоря, для определения численных характеристик адсорбируемости ингибиторов требуется обрабатывать данные измеренного импеданса, например методом Эршлера—Рэндлса или методом комплексной плоскости. Но в данном случае нужно было определить относительное влияние степеней деформации на изменение адсорбируемости ингибитора, качественно отражаемое изменением измеряемой дифференциальной емкости электрода. [c.157]

Адсорбция органических соединений на металлах исследуется обычно двумя методами измерением натяжения на границе фаз (пограничного) и измерением дифференциальной емкости двойного слоя. Для л<идких электродов применимы оба метода. На твердых же электродах адсорбция нсследуется в основном методом определения емкости двойного электрического слоя. [c.132]

Адсорбция кетонов па железном электроде была экспериментально подтверждена измерениями емкости двойного электрического слоя, которые проводились на электроде из железа зонной плавки. Как видно из рис. 5.5, емкость двойного слоя на железном электроде в 0,1 н. растворе H2SO4 понижается при введении ацетона. Ход кривых емкость — потенциал свидетельствует также о том, что адсорбция ацетона происходит и на отрицательно заряженной поверхности железа. [c.180]

Рис. 42. Зависимость дифференциальной емкости двойного слоя от потенциала на ртутном электроде (В. И. Мелик-Гайказян, П. И. Долин). i- N K l 2-1 N K l -f 5 10- ГЛ гексилового спирта (измерение без фильтра) 3 —I N K 1 + 5. 10- М гексилового спирта, (измерение с фильтром).

Для Практического использования уравнений типа (1.79) необходимо определить величины 0 и Аярь Вопрос о соотнощении торможения электродного процесса и адсорбции ингибиторов наилучщим образом рещен в случае ртутного электрода. Для жидкого ртутного и амальгамных электродов величины 0 и Аяр можно рассчитать по результатам электрокапиллярных измерений. Теория этого вопроса, методика измерений и расчетов подробно описаны в литературе. Достаточно полно разработаны также методы определения адсорбции органических ПАВ на ртутном электроде путем измерения емкости двойного электрического слоя [6, 32]. [c.30]

Предварительно было определено значение переходного сопротивления каждого участка, где проводились измерения, которые были использованы в расчетах. Кроме того, при расчетах принималось значение поляризационного сопротивления 5,0 Ом м2 удельное сопротивление грунта от 10 до 100 Ом м в зависимости от пикета, значения емкости двойного слоя в пределах 0,4- 0,5 Ф м2. Частота источника определенного тока была 1000 Гц. Затухания измерены устройством, выполненным на базе трассоискателя ИТ-5. [c.274]

По методике, подробно описанной в статье [85], изучали дифференциальную емкость и сопротивление двойного слоя на поверхности деформируемого одноосным растяжением образца из стали Св-08 (отжиг в вакууме при 920°.С) в электролите 0,1-н. H2SO4. Результаты измерений приведены на рис. 31. Как видно из рисунка, деформация изменяет стационарный потенциал незначительно, тогда как потенциал незаряженной поверхности [86] смещается в сторону отрицательных величин, т. е. поверхность зарядилась положительным зарядом. В соответствии с теорией с ростом деформации сдвиг заряда поверхности в сторону положительных значений увеличивается, а затем несколько уменьшается из-за общего уменьшения механохимического эффекта. Аналогичные результаты получаются и в растворе НС1. Если измерять изменение заряда поверхности по ср-шкале Л. И. Антропова, т. е. по величине сдвига потенциала незаряженной поверхности ф , то можно сделать вывод, что деформация практически незаряженной поверхности (в недеформированном состоянии ф близко к фс.г> что согласуется с данными [86]) привела к возникновению положительного заряда, характеризующегося сдвигом Аф 102 [c.102]

При значениях потенциала, соответствующих области активного растворения, измеренная емкость Сх максимальна и достигает значения (400—500)-10 мкФ/м и более (участок АВ). Большая емкость обусловлена фарадеевским импедансом и свидетельствует о значительных токах обмена. После самопроизвольного сдвига потенциала в положительную область (кривая B ZD) емкость двойного электрического слоя резко снижается и достигает минимума (С 18-10 мкФ/м2). Уменьшение емкости объясняется, очевидно, образованием оксидной пленки на поверхности, что приводит к уменьшению как дифференциальной емкости двойного электрического слоя, так и ее фарадеевской составляющей. [c.87]

Адсорбция органических соединений ониевого типа (аммониевых, оксониевых, сульфониевых) также увеличивается при наличии в растворе галогенид-ионов (С1 , Вг , 1 ). Так, в работе [52] методом -измерения дифференциальной емкости двойного электрического слоя на железе было показано, что адсорбция хинолина И диметиланилина увеличивается при наличии в электролите ионов хлора. Объясняется это тем, что в кислых электролитах эти соединения присоединяют протоны, в результате чего в растворе появляются катионы. [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...