Способ изучения поляризации электрода в растворе электролита

 

Союз Соеетсних

Социалистицесних

Респубяин

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено15.01.73 (21) 1871227/25 с присоединением заявки № (51) М, Кл.

Я 018 27/52

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано05,06.7 6, Бюллетень №21 (45) Дата опубликования описания 26.10.76 (53) УДК 543. 253 (088.8) (72) Автор . изобретения

Г. М. Гусельников (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ПОЛЯРИЗАБИИ ЭЛЕКТРОДА

В РАСТВОРЕ ЭЛЕКТРОЛИТА

2 (потекциостатирование„гальваностатирование), что и позволяет применять способ лицп.. для лабораторньк измерений узкого диапаз:»на.

В промыщленной практике при электролизе например, водньк растворов солей цинка, кадмия, меди отсутствуют прес ые и надежные в эксплуатащш способы ксптрэля параметров электродньк процессов, что зв трудняет ведение процессов электролиза в оптимальном режиме.

Цель изобретения - повышение точности у упрощение анализа, а также разработка ! способа оценки параметров электрохимическ,»й ! реакции который мог бьп.ь применен на пр. -! мышленных электролизерах и бьл бы,и;дежен ! в эксплуатации.

Сущность изобретения заключа гся в том, что измерение тока производят после рюрь -! ,ва силовой цепи, Производят .мгновенн е (-.т 100 мксек) прерывание поляризующего r.xn

1 ,и измеряют длителвн-..сть броска тока . б ».тной полярности, в":вникающего в гилзвой и .-, пи электролизер:p л сне разрыва сил )T ýé и ..пи.

Изобретение может быгь применено в прбиэводстве металла путем электролиза для определения кинетических параметров электродных процессов на промыщленньк электролизерах, 5

Чтобы надежно управлять процессом элект-. роосаждения металлов, необходимо изучить механизм протекания электрохимической реакции, установить кинетические параметр рве электродного процесса. 10

Известный способ основан на анализе зависимости тока, поляризуюшего электрод, от времени при скачкообразном изменении потенциала. При этом фиксируется поведение электрода в течение короткого време- т5 ни (10 - 10 сек) после отклонения от равновесия вследствие резкого изменения пс тенциала электрода (потенциостатический способ) или тока B цепи (гальваностатический способ), По зависимости потенциала 20 илй тока во времени устанавливаются кин тнческие параметры электродного процесса, К недостаткам описанного спос ба относятся сложность аппаратуры и необходимость соблюдения особых условий при измерениях 2Ь

О П И С А Н И Е -;цт -516954

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

В момент пр жрашения подачи поляризую« щего тока в двойном электрическом слое электродов возникает переходный процесс, хврвктеризуемый тем, что поляризации элек родов спадает до нуля не мгновенно, в в тече ние о р промежутка времени, ой ределяемого плотностью тока, величиной поверхности электродов, составом электролита.

Пока продолжается переходный процесс со провождаюшийся спвдением поляризации„в <0 разомкнутой цепи электролизеров нвблюдв ется бросок тока обратной полярности по отношению к поляризуюшему току, являющийся поквзвтелем электродной поляризации. Бросок тока может регистрироваться известными измерительными средствами; при визуальном наблюдении и записиосциллогрвфом, при использовании броска тока квк управляющего пврвметрв в автоматизированном процессе . импульсным усилителем, Предложенный способ оценки электродной поляризации может быть применен нв промышненных электролизервх в случае промышленной серии элекролизв кадмия. И

Рассматриваемая серия электролиза кадмия имеет следующие параметры: суммарная величина видимой поверхности катодов 8 19 м2, ток1= 14.40 в, напряжение IJ = 56 в. Квк можно видеть, серия отличается высокими плотностями тока. Источником питания серии электролиза кадмия служит генератор постоянного тока. Прерывание поляризующего тока осуществляется автоматически. Напряжение и ток серии электролиза в момент прерывания тока регистрируются шлейфовым осциллографом.

Нв чертеже показана зврегистоироввн86s осциллогрвмма. 40

Ток после достижения нулевого значения меняет свое направление нв обрвтное при разорванной силовой цепи электролизеров.

Кривая напряжения У имеет двв характерных излома нв участках вв и вс. Участок вв соот ветствует уменыцению поляризуюшего тока до нуля при отключении тока. Участок вс соответствует спвдению напряжения нв серии электролизв при отсутствии поляризуюшего тока. Если предположить, что зв время спада прямого тока поляризация по известным причинам изменится незначительно, то участок вв кривой напряжения соответствует активному падению напряжения r,t в растворе, контактах, ошиновке и источнике питания. Тогда участок вс, соответствующий времени протекания обоатного тока, хврвктеризуобр ет изменение поляризации йф во времени. Из осциллограммы видно, что покв величина Дч) не уменьшилась до нуля, т. е, пока регистрируемое осциллографом нвпряжение нв серии не достигло стационарного потенциала E (противо-ЭДС), ток обратной полярности отличается обр от нуля. По мере завершения переходных процессов в двойном электрическом слое. поляризация электродов уменьшается до нуля, и напряжение нв серии достигает знвчения,g.- При этэм ТоК обрвтиой поля- рности обр, через время твкже

t становится равным нулю.

Спадвние поляризации во времени и возникновение броскв тока обрвтной полярности - взаимосвязанные явления, вызываемые протеканием переходного процесса в двойном электрическом слое.

Формулв изобретения

Способ изучения поляризации электрода в растворе электролита, основанный нв измерении временной зависимости тока при скачкообразном изменении потенциале, о тлича ю ш и и с ятем, что, с целью пэвышения точности и упрошения анализа, измерение тока производят после разрыва силовой цепи, Составитель

Техред F.. Петрова, Корректор M.Ëåéýåðë àë

Редактор f .Орловскаи

113О35, Москва, Ж 35, Раушскан наб, д.4/5

Филиал ППП "Патент*, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

T>Ð .1029 Подписное

ИПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений иотк ытий