Способ определения подвижности растворов в концентрированных растворах электролитов

Авторы патента:

G01N27/26 - путем определения электрохимических параметров; путем электролиза или электрофореза (определение коррозионной стойкости G01N 17/00; путем разделения на составные части с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматографии G01N 30/00; иммуноэлектрофорез G01N 33/561; электрохимические процессы и аппараты вообще B01J; стандартные элементы H01M 6/28)

Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано при анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблиц электрохимических констант. Способ основан на перемещении ионной границы в трубке с дисперсньм наполнителем. Целью изобретения является определение подвижности приведенных в контакт растворов электролитов. Для этого определяют расстояние до сечения трубки с наполнителем , по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, и при прохождении упомянутой ионной границы через это сечеНие, измеряют скорость течения раствора в трубке, свободной от дисперсного наполнителя , а подвижность раствора находят по формуле Up Vp С /i, где Vp - скорость раствора, см/с, i - плотность электрического тока, А/см С - концентрация раствора, Г-ЭКВ./1000 см, Д - эквивалентная электропроводность. Ом г-экв / см , Это позволяет определить параметры электропереноса в концентрированных растворах. 1 ил. (Л с ю ел чЗ 4 СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН (5D 4 G 01 N 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862109/31-25 (22) 04.03.85 (46) 15.09.86. Бюл, Р 34 (71) Ордена Ленина физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (72) В.П. Трошин, Э.В. Звягина и В.И. Селиверстов (53) 543.257(088.8) (56) Изгарышев H,À., Горбачев С.В, Курс теоретической электротехники.

M-Л., 1951, с. 46.

Авторское свидетельство СССР

Р 1051416, кл. С 01 М 27/26, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ

РАСТВОРОВ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ (57) Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано при анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблиц электрохимических констант. Способ основан на пере„„SU,» 1257498 А 3 мещении ионной границы в трубке с дисперсным наполнителем. Целью изобретения является определение подвижности приведенных в контакт растворов электролитов. Для этого определяют расстояние до сечения трубки с наполнителем, по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, и при прохождении упомянутой ионной границы через это сечеиие, измеряют скорость течения раствора в

° трубке, свободной от дисперсного наполнителя, а подвижность раствора находят по формуле Up = Vp С Л/i, где Vp вЂ” скорость раствора, см/с, вЂ” плотность электрического тока, А/см2, С вЂ” концентрация раствора, r-экв./1000 см, h вЂ” эквивалентная электропроводность, Ом г-экв. см, Это позволяет определить параметры электропереноса в концентрированных растворах. 1 ил.

1 125

И300 7етеиие oòåEÎ< .ится к электро химии и мОжет б7ытеэ использОвяиО ElpH анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблицы электрохимических констант.

Цель изобретения вЂ” обеспечение возможности определения подвижности приведенных в контакт растворов электролитов.

При ионной проводимости в приведенных в контакт различных растворах электролитов возникают внутренние электромиграционные градиенты давления, приводящие к движению растворов.

Растворы перемещаются навстречу друг другу или в разные стороны, компенсируя тем самым объемные изменения, возникающие на границе растворов из-за электромиграции разного сорта ионов. При пронускянии постоянного электрического тока через растворы электролитов, находящиеся в контакте, возникает движение этих растворов, накладывающееся ня движение ионов под действием электрического поля и влияющее на параметры электропереноса.

На чертеже представлено устройство, осуществляющее предпоженный способ.

Устройство представляет собои

U-образную стеклянную трубку и содержит катодный объем 1, соединенный с вспомогательным электродным объемом

2, трубку 3 с дисперсным наполнителем 4, заполненную кварцевым песком крупностью 20 мкм, анодный измерительный капилляр 3, термостатируемую рубашку 5. Для измерения скорости движения раствора и наблюдения за скоростью движения ионной границы используются микроскопы б. В трубку с дисперсным наполнителем и в трубку без наполнителя заливается индикаторный раствор электролита, а в катодный объем вЂ” ведущий электролит, причем один из растворов должен быть цветным для осуществления визуального наблюдения за границей. Используются растворы высоких концентраций, и которых установлено отсутствие электроосмоса. Перед включением электричес кого тока граница растворов продавливается вниз давлением воздуха, подвЂ” водимого к катодному объему. При пропускании постоянного электрического тока между растворами образуется ионная граница, перемещающаяся вверх по

7498 2 песчаному столбику под действием тока.,ЕЕЕЕЕ определения гидродинамических сопротивлений растворам Н и Н с помощью сжатого воздуха, подаваемого в кятодный объем, останавливают движение ионной границы на концах дисперсного иаполнителя. В этом случае трубка с наполнителем целиком заполнена одним из растворов, а тевЂ”

10 чение жидкости, равное по величине скорости границы, носит чисто гидродинамический характер.

Тогда, используя закон Пуазейля.вЂ”

Дарси, можно рассчитывать значение

R, и Н7 по формуле

R а где P

1 = Iг /(r, + г ) = 0,0б м.

Скорость раствора СоСI,,измеренная в трубке без наполнителя, при прохожвЂ” дении ионной границей сечения трубки с наполнителем, по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, получилась равной

0 3 "10 з см/с. Электропроводность

Р-7

7 н.раствора СоС12 равна 17,0 Ом г-экв см2, плотность тока 2,53 А/см2, тогда для подвижности 7 н.раствора

СОС1, получаем

0 3 10 7 17

2 53 ° 10з вЂ” О, 14-10 см с/В

Движение раствора СоСI, происходит по направлению к ионной границе растворов. внешнее давление, необходимое для удержания ионной границы неподвижной;

Ч 7 вЂ” скорость противотока,определяемая по скорости ионной границы.

25 В качестве примера рассмотрим определение подвижности приведенных в контакт 7 н.растворов LiCI-СоС12 при t = 25 С. Измеренная величина Rq

7 для раствора LiCI равна RE =9 10 Нс/м, Когда дисперсный наполнитель был заполнен полностью раствором СОС1, то

R, = 1,5 10 Нс/м. Длина песчаного

3 наполнителя составляла 1 = 0,1 м, расстояние от конца дисперсного на35 полнителя до ионной границы со стороны раствора LiCI, где гидродинамические сопротивления по обе стороны от границьE равны, будет

Способ определения подвижности растворов в концентрированных раство>0 рах электролитов путем перемещения ионной границы в трубке с дисперсным наполнителем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения подвижности приве15 денных в контакт растворов электролитов, определяют расстояние до сечения трубки; по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления протеканию растворов равны, и при ,прохождении ионной границы через это сечение измеряют скорость течения раствора в трубке, свободной от дисперсного наполнителя, а подвижность раствора Up находят по формуле

ЧАС

Ур

1 где 7р

3 12574

Для сравнения укажем, что подвижность катионов кобальта при той же . самой концентрации раствора СоС1, равна 0, - 10 см с/В.

Для внесения поправки на изменеS ние уровня раствора за счет электродных процессов и движения ионов отдельно измерялась эта величина в растворе СоС1,, когда только один раствор СоС1, заполнял установки и,следовательно, отсутствовало внутреннее электромиграционное давление. .При уменьшении гидродинамических сопротивлений растворам в, 2 раза, т.е. когда общая длина песчаного наполнителя равна 1 = 0 05 м, а

0,03 м, величина скорости раствора при пропускании. той же величины электрического тока и прохождении границей сечения при 1 осталась неизменной, что свидетельствует о независимости скорости течения растворов от величины f когда граница проходит через сечение трубки при

Предлагаемый способ позволяет определить подвижность приведенных в контакт растворов электролитов, обусловленную действием внутреннего электромиграционного градиента давления. Эта постоянная величина для дан-З ных двух растворов позволяет определять параметры электропереноса методом движущейся границы при разделении ионов и изотопных ионов методом ионных подвижностей, выбирать опти98 4 мальные условия анализа ионов по их подвижностям, использовать ранее полученные данные по кажущимся" числам переноса и подвижности ионов.

Формула и з о б р е т е н и я скорость раствора, см/с; плотность электрического тока, А/см ; концентрация раствора, г-экв./1000 см ; эквивалентная электропровод-< -1 ность раствора, Ом г-экв см .

1257498

Составитель И. Рогаль

Техред Л.Олейник Корректор И.Муска

Редактор А. Додинич

Заказ 4909/40

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения подвижности растворов в концентрированных растворах электролитов

Изобретение относится к электрохимии и физической химии растворов электролитов и может быть использовано при измерении истинных параметров и при изучении строения растворов электролитов, в частности кинетической гидратации ионов

Способ контроля качества полимерных слоистых материалов // 1247738

Аналого-цифровой преобразователь параметров диэлькометрического датчика // 1242801

Изобретение относится к области автоматического измерения физико-химических свойств веществ

Способ исследования растительного белка // 1242800

Способ электрофоретического разделения полиионов // 1239578

Способ разделения микрочастиц // 1233027

Способ определения кремния // 1180791

Способ определения распределения плотности тока на поверхности длинномерного изделия в электролитической ячейке // 1179196

Способ определения концентрации ионов в растворах // 1179195

Способ электрофоретического анализа смесей ионов металлов // 1176229

Способ определения нитрит-иона в растворе // 2105296

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа с использованием ионоселективных электродов и может быть использовано для повышения чувствительности и селективности способа

Способ определения мышьяка (iii) // 2105297

Изобретение относится к электроаналитической химии, а именно к способу определения мышьяка (III), включающему концентрирование мышьяка на поверхности стеклоуглеродного электрода в растворе кислоты с последующей регистрацией аналитического сигнала, при этом концентрирование мышьяка (III) проводят на поверхности стеклоуглеродного электрода, покрытого золотом, в растворе до 3,0 M в интервале потенциалов -0,40-(-0,45)B в течение 1-10 мин с последующей регистрацией производной анодного тока по времени при линейной развертке потенциала

Способ измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током // 2106620

Изобретение относится к области электрохимии, электрохимических процессов и технологий в части измерения потенциала электродов под током, а именно к способу измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током, основанному на прерывании электрического тока, пропускаемого между рабочим и вспомогательным электродами, и измерении текущего потенциала рабочего электрода, при этом процесс измерения текущего потенциала Eизм рабочего электрода производят относительно электрода сравнения непрерывно по времени t, затем по измеренным значениям потенциала рассчитывают первую производную от зависимости изменения текущего потенциала рабочего электрода от времени: (t)=Eизм

Способ получения активированных кислого и щелочного растворов // 2108300

Изобретение относится к способу получения активированных кислого и щелочного растворов, включающему электрохимическое разделение водного раствора электролита, при этом электрохимическому разделению подвергают мочу животных и/или человека

Способ адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений // 2114424

Изобретение относится к адсорбции компонентов, а именно к способу адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений путем наложения электрического поля в электрохимической ячейке, при этом перед концентрированием проводят адсорбцию на жидкометаллическом электроде из раствора, содержащего адсорбируемые соединения, при интенсивном перемешивании и потенциале электрода, обеспечивающем необратимую адсорбцию, а концентрирование после отстаивания осуществляют путем сокращения поверхности электрода с необратимо адсорбируемыми соединениями при переводе электрода из ячейки в капилляр. Изобретение относится к анализу материалов с помощью оптических методов путем адсорбции компонентов

Способ определения потенциала поверхности // 2119157

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к области аналитической электрохимии, и может быть использовано при определении свойств грунтов, горных пород, строительных материалов, а также свойств поверхностей раздела фаз

Полупроводниковый материал для адсорбционных сенсоров низкомолекулярных органических соединений и способ его изготовления // 2119695

Изобретение относится к составу полупроводниковых материалов, используемых в адсорбционных сенсорах для обнаружения и количественной оценки концентрации низкомолекулярных органических соединений, преимущественно кетонов в выдыхаемом людьми воздухе, и к технологии изготовления таких полупроводниковых материалов

Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах // 2120624

Способ определения содержания нефтепродуктов в воде // 2126965

Устройство для анализа воды // 2132049