Инверсионно-вольтамперометрический способ установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле

 

Использование: способ относится к вольтампёрометрическим методам физикохимических исследований, в частности к исследованию характера осадков труднорастворимых соединений на поверхности металла. Сущность изобретения: проводят раздельное анодное концентрмрование двух или более труднорастворимых соединений, отличающихся Изобретение относится к области электрохимии , в частности к способам установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле , и может быть использовано в изучении явлений первичной пассивации металлов, определении микроконцентраций анионов инверсионными электрохимическими методами . размером молекул, на металлическом электроде при различных фиксированных значениях потенциала электрода при одинаковом времени электронакопления с последующем регистрацией катодных вольтамперограмм процесса электрорастворения полученных соединений, определением из площади под врльтампероГраммой количества накопленного на электроде осадка. Затем строится зависимость количества накопленного на электроде осадка от потенциала электролиза q f (Е), из максимума зависимости q f (Еу) определяется максимальное количество осадка, получающегося на электроде для двух соединений, и оценивается характер осадка из следующих соображений. Если для вещества, молекула которого имеет меньший размер, наблюдается большее количество накопленного на электроде осадка, то последний накапливается на электроде в виде ад-слоя; если же количества образующихся на электроде осадков не зависят от размера молекул последних , то на электроде образуется фазовый осадок. 2 ил. с/) Цель изобретения - разработка инверсионно-вольтамперометрического способа, позволяющего однозначно устанавливать энергетическое состояние труднорастворимого соединения на металле. Цель достигается электронакоплением анализируемого вещества на металлическом электроде при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, со00 О ч со s| ю

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 27/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а к к и и» (21) 4916342/25 (22) 17.12.90 (46) 07.04.93. Бюл, N. 13 (71) Тюменский государственный институт (72) M.Ñ.Çàõàðîâ, А,В.Гунцов и Н.С.Райкова (56) Брайнина X,Ç„Íåéìàí Е.Я. Твердофазные реакции в электроаналитической химии. М,: Химия, 1982, с. 13 — 23.

Московских А.Н, и др. пО двойных анодных полярографических пиках висмута на графитовом электроде", Журнал аналитической химии, 1972 r., т, 27, с, 1624, (54) ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТ РИЧЕСКИЙ СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРУДНОРАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА МЕТАЛЛЕЕ (57) Использование: способ относится к вольтамперометрическим методам физикохимических исследований, в частности к исследованию характера осадков труднорастворимых соединений на поверхности металла. Сущность изобретения: проводят раздельное анодное концентрирование двух или более труднорастворимых соединений, отличающихся

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к способам установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле, и может быть использовано в изучении . явлений первичной пассивации металлов, определении микроконцентраций анионов ин версион н ымй зле ктрохимическими методами. т Ы 1807379А1 размером молекул, на металлическом электроде при различных фиксированных значениях потенциала электрода при одинаковом времени электронакопления с последующем регистрацией катодных вольтамперограмм процесса электрорастворения полученных соединений, определением из площади под вольтамперограммой количества накопленного на электроде осадка. Затем строится зависимость количества накоплен ного на электроде осадка от потенциала электролиза 0 = f (Е7), из максимума зависимости q = f (Ет) определяется максимальное количество осадка, получающегося на электроде для двух соединений, и оценивается характер осадка из следующих соображений. Если для вещества, молекула которого имеет меньший размер, наблюдается большее количество накопленного на электроде осадка, то последний накапливается на электроде в виде ад-слоя; если же количества образующихся на электроде осадков не зависят от размера молекул последних, то на электроде образуется фазовый осадок. 2 ил, сгеан иаобретениз — разработка инеерсионно-аоантамперометрикеского способа, позволяющего однозначно устанавливать энергетическое состояние труднорастворимого соединения на металле.

Цель достигается электронакоплением анализируемого вещества на металлическом электроде при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, со1807379

55 держащего анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и последующем электрорастворении осадка.

Сущность предлагаемого способа установ- ления энергетического состояния осадка труднорастворимого соединения на металле состоит в электронакоплении анализируемого вещества на металлическом электроде и последующем его злектрораст- 10 ворении при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, содержащего анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по графику зависимости количества 15 осадка, накапливаемого на электроде от потенциала электронакопления определяют максимальное количество осадка 61, затем повторно проводят электронакопление с последующим электрорастворением осадка 20 . при различных потенциалах из раствора соли, содержащего другой анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по графику зависимости количества осадка от потенциала накопления определяют максимальное количество осадка О2, после чего по соотношению величин Q< и Qz судят об энергетическом состоянии осадка на металле, причем анионы в растворах выбира- 30 ют из условия dMeAq + clMehg, где дмедн1 и умед,2 — диаметры молекул, образованных металлом электрода и анионами первого и второго растворов соответственно.

Если окажется, что в первой серии опытов размеры молекул осадка меньше (находятся из справочной литературы) и Q1 >02, то труднорастворимое соединение образуется на электроде в виде ад-слоя, если же

Q«Qz, то труднорастворимое соединение образуется на электроде в виде фазового осадка, Способ поясняется фиг. 1 и 2, Пример 1. Определение характера осадков AgCI u Ag! на серебряном электроде при концентрации осадков из растворов

KCl u Kl в концентрациях 1 10 M.

Готовят растворы 1 10 M KCI u K I в

0,1 М растворе ацетата натрия, Ацетат натрия выбран потому, что анион данной соли не образует труднорастворимые соединения с катионом серебра, Сначала в электролитическую ячейку заливают 10 мл раствора, содержащего, например, хлорид калия. Раствор в ячейке деаэрируют инертным газом (аргоном) в течен 1е 10 мин, Используется серебряный э",åêòðîä, который перед погружением в злектролитическую ячейку полируют механически до зеркального блеска и промывают бидистиллированной .водой. В интервале потенциалов, в котором образуется Ag CI (фиг, 1, кр, 1), проводят электронакопление осадка Ag CI на серебряном электроде при различных потенциалах электрода в течение 2 мин. В каждом случае после электронакопления снимают катодные вольтамперограммы (скорость канирования 20 мВ/с) в области потенциалов от потенциала электронакопления до потенциала полного спада тока после пика, вычисляют иэ площади под пиком количества электричества, пропорциональное количеству осадка АцС! на электроде,,После каждого опыта электрод зачищают. На основе полученных данных строится зависимость Q = f (Еэ) (фиг, 1, кр. 1) и определяется Qmax (Ag CI), Завершив эту серию опытов, проводят аналогичную серию с раствором, содержащем 0,1 М ацетат натрия и 1 10 М Kl, Определяют Qmax (Agl) (фиг. 1, кр, 2). Эти величины оказались соответственно равными С4пдх (А С!) = 0,59 10 Кл, Qmax (Agl) =

=0,13 10 Кл. Известно, что размер молекулы AgCI (4,86А) меньше размера молекулы

Agl (5,54 А).

Следовательно, в условиях опыта осадки AgCI u Agl на серебряном электроде образуются в виде ад-слоя.

Пример 2, Определение характера осадка AgCI u Agl на серебряном электроде при концентрировании осадков из растворов KCI u Kl в концентрациях 1 10 М.

Готовят растворы 1 10 М КС! u Kl в

-4

0,1 M растворе ацетата натрия. Последующие операции аналогичны, приведенным в первом примере. Только катодные пики снимают при более низкой чувствительности регистрирующего прибора (полярографа).

Также определяют О»х (AgCI) и Qmax (Ац!) (фиг. 2, кр. 1 и 2), Они равны; Qmax (AgCI) =

=3,66 10 Кл, Qmaх (Ац!) = 7,15 10 Кл. В условиях опытов настоящего примера Q»x (AgCI) Qmax (Agl). Следовательно, в данном случае AgCI u Agl образуются на серебряном электроде в виде фазовых пленок.

Формула изобретения

Инверсионно-вольтамперометрический способ установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле, включающий электронакопление анализируемого вещества на металлическом электроде, погруженном в раствор с последующим электрорастворением осадка, отличающийся тем, что проводят

1807379 бМеАн1 + бМеАн2

0 40,Кл

О,ь

+ О 6 +С 3 +02. +04 0

Фиг. l

E,6 (нее.э.r.) +OÌ +ОЪ +O2 + O< 0 -О С,, (як кз) Фиг, Л

Составитель М,Захаров

Техред М.Моргентал Корректор Т.Вашкович Редактор

Заказ 1375 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 электронакопление анализируемого вещества с последующим его электрорастворением при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, содержащего анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по графику зависимости количества осадка, накапливаемого на электроде, от потенциала электронакопления, определяют максимальное количество осадка 0, затем повторно проводят электронакопление с последующим электрорастворением осадка при различных потенциалах из раствора соли, содержащего другой анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по другому графику зависимости количества осадка от потенциала накопления определяют максимальное количество осадка Ор, после чего

5 по соотношению величин Q> и Qz судят о характере осадка, причем анионы в растворах выбирают из условия

10 где. дМ,А 1 и dM A