Электрохимические методы контроля и защиты окружающей среды. Кравченко Т.А - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

38
установления заданного потенциала зависимость тока от времени опреде-
ляется только изменением концентрации реагирующих веществ вблизи по-
верхности электрода. Если время меньше 10
-3
с, то зависимость тока от
времени подчиняется уравнению
o
izF
i(1kt)
RT
=η −
, (64)
где η – заданное смещение потенциала,
o
1/2 o 1/2 o 1/2
Ox Ox Re d Re d
2i 1 1
k
zF c D c D
⎛⎞
=+
⎜⎟
π
⎝⎠
.
При достаточно малых t строят зависимость i от
t
, экстраполируя кото-
рую в 0, определяют ток обмена.
На практике в аналитических исследованиях широко применяется
хронопотенциометрия,
основанная на определении зависимости потен-
циала Е от времени t при заданном токе или при изменении тока по задан-
ному закону (рис. 11б). Наиболее простой разновидностью этого метода
является хронопотенциометрия при постоянном токе (гальваностатический
метод).
Уравнения, описывающие процессы, происходящие при хронопотен-
циометрических измерениях, выведены на основании предположения о по-
стоянстве силы
тока, протекающего через ячейку. В результате диффузии
у поверхности электрода возникает изменяющийся во времени градиент
концентраций.
Рис.11. Схема хроноамперометрической (а) и хронопотенциометрической
(б) кривых.
τ
–
переходное время.
Если учитывать концентрацию только окисленной формы вещества,
то можно описать мгновенную поверхностную концентрацию окисленно-
го вещества
Ox
c
в виде
1/ 2
o
Ox
1/2
2It
cc
zFS( D)
=−
π
, (65)
где t – время, I – сила протекающего через электрод постоянного тока.
Время, в которое
Ox
c
= 0 называют
переходным временем
τ
. При усло-
вии
Ox
c
= 0 справедливо
уравнение Сэнда
1/2 1/2 o
IzFS(D)c/2τ= π
. (66)
0
б
τ
t
Е
τ
/4
Е
1/2
i
а
t
                                              38
установления заданного потенциала зависимость тока от времени опреде-
ляется только изменением концентрации реагирующих веществ вблизи по-
верхности электрода. Если время меньше 10-3 с, то зависимость тока от
времени подчиняется уравнению
                                 i zF
                            i = η o (1 − k t ) ,                               (64)
                                  RT
                                            2i o ⎛ 1               1        ⎞
где η – заданное смещение потенциала, k =          ⎜ o 1/ 2 +               ⎟.
                                           zFπ1/ 2 ⎝ cOx DOx coRe d D1/Re2d ⎠
При достаточно малых t строят зависимость i от t , экстраполируя кото-
рую в 0, определяют ток обмена.
    На практике в аналитических исследованиях широко применяется
хронопотенциометрия, основанная на определении зависимости потен-
циала Е от времени t при заданном токе или при изменении тока по задан-
ному закону (рис. 11б). Наиболее простой разновидностью этого метода
является хронопотенциометрия при постоянном токе (гальваностатический
метод).
    Уравнения, описывающие процессы, происходящие при хронопотен-
циометрических измерениях, выведены на основании предположения о по-
стоянстве силы тока, протекающего через ячейку. В результате диффузии
у поверхности электрода возникает изменяющийся во времени градиент
концентраций.
        i             а                     Е         б




                                                   Е1/2

              0                           t               τ/4        τ     t

Рис.11. Схема хроноамперометрической (а) и хронопотенциометрической
        (б) кривых. τ – переходное время.

     Если учитывать концентрацию только окисленной формы вещества,
то можно описать мгновенную поверхностную концентрацию окисленно-
го вещества cOx в виде
                                             2It1/ 2
                              cOx = c −
                                      o
                                                          ,           (65)
                                          zFS(πD)1/ 2
где t – время, I – сила протекающего через электрод постоянного тока.
      Время, в которое cOx = 0 называют переходным временем τ. При усло-
вии cOx = 0 справедливо уравнение Сэнда
                               Iτ1/ 2 = zFS(πD)1/ 2 co / 2 .          (66)

Страницы