Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Выдра Ф. -> "Инверсионная вольтамперомиетрия " -> 17

Инверсионная вольтамперомиетрия - Выдра Ф.

Выдра Ф., Штулик К., Юлакова Э. Инверсионная вольтамперомиетрия — М.: Мир, 1980. — 278 c.
Скачать (прямая ссылка): inversionnayavoltama1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 113 >> Следующая

Для предельного тока на конический электрод (рис. 5, б) предложено уравнение (для ламинарного потока) [38]
1L = 0,77nFAc°0x ии v~7“ Г4*, (2.44)
где I —образующая конуса.
Для предельного тока на трубчатый электрод (рис. 5, в) предложено уравнение
IL = 5,306 • 102/iD^ X2/Vh с0х, (2.45)
где X —-длина цилиндра в направлении потока, V—объемная скорость потока. Если X дана в сантиметрах, V в кубических сантиметрах в секунду, то IL выражается в амперах, IL является степенной функцией линейной скорости электролита с показателем
Осаждение веществ на электродах. Свойства осадков
47
Рис. 5. Различные типы электродов для условий конвективной диффузии.
а —плоский электрод в ламинарном потоке электролита; 6—конический электрод; s — трубчатый электрод: г — горизонтальный вращающийся проволочный электрод; д — вертикальный вращающийся проволочный электрод; е — электрод с турбулентным потоком электролита; ж — дисковый электрод.
Цилиндр из нержавеющей
стам
Тефмновая
изоляция
Активный
материал
степени 0,33 для ламинарного течения и 0,58 для турбулентного [40].
Для горизонтально вращающихся проволочных электродов (рис. 5, г) наблюдается турбулентное течение у поверхности электрода. Зависимость 1Ь от скорости вращения / очень сложная [41]:
IL = kfпри f = 200 — 1600 об/мин; (2.46а)
II = при f = 10 — 90 об/мин. (2.466)
При скорости вращения 90—200 об/мин изменение нельзя описать с помощью какой-либо функции. Для восстановления ионов некоторых металлов экспериментально установлена [42] зависимость
lL = kf\ (2.47)
где а может принимать значения от 0,51 до 0,64. В этом случае движущийся торец горизонтально вращающейся проволочки покрывался воском для улучшения воспроизводимости измерений. Турбулентность особенно ощутима на движущемся конце вращающейся проволочки. Учитывая плохую воспроизводимость гидродинамических условий, следует по возможности избегать использования таких электродов. Предпочтительнее проволочный электрод, вращающийся вертикально (рис. 5, д), для которого найдено [43], что, если поток ламинарный, IL пропорционален D2* как и следовало предположить для ламинарного потока.
Предлагались также вибрирующие электроды [44—46]; для них
l пропорционален концентрации электроактивных веществ для частоты вибрации до —60 Гц с амплитудой ~0,5 мм и частоте До ~40 Гц с амплитудой до ~0,5 мм.
Описан вращающийся электрод с полностью турбулентным ОП1°ком (рис. 5, е) [106, 107]. Толщина диффузионного слоя для
48
Глава 2
этого электрода обратно пропорциональна угловой скорости вращения электрода со [36]:
8 = k/a,
где k — константа пропорциональности, зависящая от размеров электрода и кинематической вязкости раствора. Для предельного тока можно записать [см. уравнение (2.11)]
Рис. 6. Перенос вещества у вращающегося дискового электрода.
г — общий радиус электрода, г0 — Радиус активной поверхности электрода.
nFDnuc,
Ox Ox
(2.48)
В инверсионных электрохимических методах анализа наиболее широкое применение нашли сферический электрод в перемешиваемом растворе (подвешенный ртутный капельный электрод), плоский и цилиндрический (проволочный) стационарные и вращающиеся электроды (твердые или ртутные пленочные). Об использовании других электродов в инверсионных методах анализа пока нет сообщений. В настоящее время среди ртутных пленочных и твердых электродов значительное распространение получил вращающийся дисковый электрод (рис. 5, ж). Он все чаще применяется в инверсионных методах анализа [47—49]. Вращающийся дисковый электрод (ВДЭ) имеет два существенных преимущества по сравнению с другими твердыми электродами: 1) существует строгая гидродинамическая теория для потока раствора к этому электроду [33], позволяющая проводить математическую обработку экспериментальных данных с такой же точностью, как для ртутного капельного электрода; 2) активная поверхность электрода при обновлении гораздо легче воспроизводится по сравнению с другими электродами; обновление достигается полированием.
В последние годы ВДЭ интенсивно используется в электрохимических и электроаналитических измерениях, а число опубликованных работ исчисляется уже сотнями. Теория ВДЭ и результаты, полученные при его применении, рассматривались неоднократно в обзорных работах [50—52].
Услоеия массопереноса у вращающегося дискового электрода схематически изображены на рис. 6. Показано [33, 36], что при вращении электрода раствор всасывается перпендикулярно к его поверхности; здесь он получает радиальную скорость и движется горизонтально к краю электрода. Предполагая, что электрод имеет достаточно большую поверхность (общая поверхность с изолирующим слоем), можно пренебречь краевым эффектом, а так как элект-
Осаждение веществ на электродах. Свойства осадков
49-
«ять, что объем раствора бесконечно большой (на практике диаметр электрода обычно 1 см, а диаметр ячейки 5—6 см [51]). Тогда, полагая, что выполняются условия ламинарного течения, можно считать, что толщина гидродинамического пограничного слоя 80. приблизительно равна [36, 50] [см. уравнение (2.12)]
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed