ВУЗ:
Рубрика:
56
водородного электрода, достаточно легко реализуемого на металлах пла-
тиновой группы ,
2
23
H
H/HHO
E0.0591lga0.0295lgp
++
=⋅−⋅
. Следовательно,
при использовании даже сравнительно больших платинированных плати-
новых электродов и ячеек с малым объемом электролита снятие кривых
заряжения можно начинать лишь в том случае, если потенциал электрода
превышает обратимый водородный в том же растворе Е
r
не менее чем на
30 мВ . Напомним , что, согласно определению , величина
2
rH
E0.0295lgp
=−
, т.е. определяется только парциальным давлением водо -
рода. Для практической реализации этого требования поступают следую -
щим образом . Вначале через ячейку с деаэрированным раствором проду-
вают молекулярный водород. При этом на поверхности Pt образуется слой
H
адс
и устанавливается равновесный электродный потенциал , отвечающий
2
H
p
= 1 атм. После этого ячейку продувают аргоном или азотом для сни-
жения
2
H
p
до ∼ 0,1 атм, чему отвечает сдвиг E
r
в положительную сторону
примерно на 30 мВ . Основное количество адсорбированного водорода при
этом остается на поверхности платины .
На полной кривой заряжения Pt(Pt)-электрода обычно удается выде-
лить три области: водородную (0,05-0,35 В ), двойную (0,4-0,75 В ) и кисло-
родную (0,75-1,45 В ) (рис.2.6). В области I анодный процесс главным обра-
зом связан с ионизацией ад- атомов H
адс
по обратной реакции (2.25а) или
(2.26а), т.е. его десорбцией , а катодный – с образованием адсорбированного
водорода в этих прямых реакциях, т.е. с адсорбцией H
адс
. В области III
анодный ток обусловлен образованием ад- атомов кислорода по прямой ре-
акции (2.25б ) или (2.26б ) (адсорбция кислорода), а катодный – их восстанов-
лением , что сопровождается десорбцией О
адс
.
Однако из - за того, что в каждой
из этих областей продолжается процесс заряжения ДЭС, деление
Е
r
, ∆Q - кривой на « водородную» и «кислородную» области условно. Дейст-
вительно, полное количество электричества ∆Q
полн
, сообщенное электро-
ду, в анодном цикле затрачивается на изменение количества (в моль) ад-
сорбированного водорода ∆ n
H
или кислорода ∆ n
О
, а также изменение сво-
бодного заряда поверхности:
∆Q
I
полн
= ∆Q
H
+ ∆Q
С
= (-F∆n
H
+ ∆q)⋅S
ист
(область I) (2.27)
∆Q
II
полн
= ∆Q
O
+ ∆Q
С
= (-2F∆n
O
+ ∆q)⋅S
ист
(область II) (2.28)
Здесь S
ист
– истинная поверхность электрода. Коэффициент 2 перед
∆ n
О
означает, что на посадку одного атома кислорода требуется два элек-
трона, а знак (-) перед ∆ n
H
учитывает, что анодной поляризации ∆ n
H
< 0, то-
гда как ∆ n
О
> 0. В водородной области кривой заряжения F ∆n
H
>∆q, а в
кислородной 2F
∆
n
О
>∆
q. Хотя основная часть подводимого электричества в
области I и III затрачивается на посадку- ионизацию водорода или кисло-
рода, пренебречь ∆q, т.е. заряжением ДЭС, нельзя .
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- …
- следующая ›
- последняя »
