Хронопотенциометрия при малых токах

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Индивидуальные задания для выполнения расчетно-графической части работы по разделу «Хронопотенциометрия при малых токах». Когда заряжение двойного электрического слоя завершилось, потенциал электрода принимает некоторое постоянное значение. Для определения плотности тока обмена представляем экспериментальные данные в координатах — In (п°° л) = /(t) (рис. 30). Приравниваем плотности тока заряжения… Читать ещё >

Хронопотенциометрия при малых токах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Хронопотенциометрия — релаксационный метод исследования электрохимического процесса. В условиях задания постоянной плотности тока регистрируется зависимость потенциала электрода от времени. Возмущение системы в момент включения тока состоит в изменении потенциала электрода за счет протекания электрохимического процесса — реакции перехода, что реализуется при включении тока мгновенным броском перенапряжения. Со временем на поляризацию перехода накладываются еще и концентрационные ограничения, что приводит к постепенному смещению потенциала в область отрицательных значений (рис. 27).

Рис. 27. Зависимость плотности тока (а) и потенциала катода (б) от времени при хронопотенциометрическом исследовании Характер зависимости потенциал — время (хронопотенциограммы) определяется природой протекающих на границе электрод/раствор процессов. Задаваемая плотность тока реализуется в заряжении двойного электрического слоя (i_c) и протекании фарадеевского процесса разряда или ионизации (i_F). При включении постоянного тока происходит зарядка двойного электрического слоя и начинает протекать фарадеевский процесс: Хронопотенциометрия при малых токах.

Ток заряжения двойного электрического слоя определяется значением емкости двойного электрического слоя (Сд_С) и скачком потенциала на его поверхности: Хронопотенциометрия при малых токах.

Примем, что электрохимический процесс контролируется смешанной кинетикой:

Задаваемая плотность тока описывается следующей зависимостью:

При задании малых плотностей тока в течение малого промежутка времени считаем, что электрохимический процесс еще не протекает, т. е. весь ток расходуется только на заряжение двойного электрического слоя:

Соответственно емкость двойного электрического слоя составит.

Хронопотенциограмма в момент включения небольшой плотности тока представлена на рис. 28.

Рис. 28. Хронопотенциограмма в момент включения тока.

Когда заряжение двойного электрического слоя завершилось, потенциал электрода принимает некоторое постоянное значение.

Рис. 29. Хронопотенциограмма к моменту окончания заряжения двойного электрического слоя.

(рис. 29).

Считаем, что в момент окончания заряжения двойного электрического слоя весь ток будет расходоваться на протекание электрохимического процесса:

Приравниваем плотности тока заряжения двойного электрического слоя и фарадеевского процесса.

После преобразования и сокращения величин второго порядка малости получаем выражение.

Проводя интегрирование, получаем уравнение прямой Хронопотенциометрия при малых токах.

Для определения плотности тока обмена представляем экспериментальные данные в координатах — In (^п°° ^л) = /(t) (рис. 30).

X Чоо /.

Рис. 30. График для определения плотности тока обмена методом гальваностатичсской хронопотенциометрии при задании малого времени.

Индивидуальные задания для выполнения расчетно-графической части работы по разделу «Хронопотенциометрия при малых токах»

По приведенным экспериментальным данным (табл. 6) построить хронопотенциограмму. Разметить ось потенциалов в соответствии с приведенным масштабом. В ходе обработки данных определить емкость двойного электрического слоя и плотность тока обмена.

Варианты заданий для выполнения расчетно-графической части, но хрононотенциометрии.

Вариант 1 Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 8 А/м²; М = 0,75 мВ/см.		Вариант 2 Исходные данные: z = 2;T = 298 К; i — 4 А/м²; М = 1,35 мВ/см.		Вариант 3 Исходные данные: z = 1; Г = 298 К; i = 3 А/м²; М = 0,8 мВ/см.		Вариант 4 Исходные данные: _z= 1;Г = 298 К; i = 5 А/м²; М = 1,75 мВ/см.		Вариант 5 Исходные данные: _z= 1;Г = 298 К; i — 1 А/м²; М = 0,41 мВ/см.		Вариант 6. Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 2 А/м²; М = 0,75 мВ/см.
?, мс.	Л" см.	?, мс.	П, см.	?, мс.	П, см.	?, мс.	П, см.	?, мс.	Л, см.	?, мс.	Л, см.
2,25−10 ^s		4,50−10''¹		6,00 ю «.		3,60−10°.		«ГжТо^.		9,00 10°.
0,017.		0,062.		0,049.		0,184.		0,079.		0,070.
0,036.		0,128.		0,101.		0,374.		0,163.		0,143.
0,055.		0,198.		0,156.		0,573.		0,251.		0,222.
0,076.		0,272.		0,215.		0,780.		0,345.		0,306.
0,099.		0,35.		0,277.		0,996.		0,444.		0,396.
0,123.		0,434.		0,344.		1,221.		0,551.		0,494.
0,149.		0,524.		0,416.		1,457.		0,665.		0,599.
0,178.		0,621.		0,493.		1,706.		0,788.		0,713.
0,208.		0,727.		0,577.		1,968.		0,921.		0,839.
0,242.		0,841.	И.	0,670.		2,247.		1,067.		0,977.
0,280.		0,968.		0,772.		2,544.		1,227.		1,131.
0,322.		1,109.		0,886.		2,865.		1,406.		1,304.
0,369.		1,268.		1,015.		3,213.		1,607.		1,501.
0,424.		1,452.		1,163.		3,598.		1,836.		1,730.
0,488.		1,669.		1,338.		4,029.		2,105.		2,001.
0,565.		1,936.		1,551.		4,526.		2,427.		2,334.
0,662.		2,284.		1,823.		5,117.		2,831.		2,763.
0,793.		2,79.		2,198.		5,860.		3,370.		3,362.
0,991.		3,755.		2,808.		6,887.		4,185.		4,352.

Вариант 7. Исходные данные:		Вариант 8. Исходные данные:		Вариант 9. Исходные данные:		Вариант 10. Исходные данные:		Вариант 11. Исходные данные:		Вариант 12. Исходные данные:
z = 1;Г.	= 298 К;	z = 2; Г.	= 298 К;	z = 2; Г.	= 298 К;	Е; гН. II. N.	= 298 К;	z = 2, Т	= 298 К;	z = 1; Т	= 298 К;
i = 0,2 А/м²;		i = 6,5 А/м';		i — 2 А/м.	²;	г = 0,2 А/м" ;		i = 0,5 А/м" ;		i = 0,2 А/м" ;
М = 0,65 мВ/см.		М = 0,8 мВ/см.		М = 0,5 мВ/см.		М = 0,26 мВ/см.		М = 0,16 мВ/см.		М = 0,06 мВ/см.
t, мс.	Г), см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	П, см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Л. см.	t, мс.	Л, см.
9,00 1 O'⁴		2,77−10'⁵		9,00 10'⁵		9,00 Тсри.		3,60−10'⁴		9,00 10 ⁴
0,060.		0,023.		0,046.		0,24.		0,059.		0,055.
0,122.		0,047.		0,096.		0,492.		0,121.		0,112.
0,188.		0,074.		0,148.		0,759.		0,186.		0.172.
0,258.		0,102.		0,204.		1.042.		0,256.		0,236.
0,332.		0,133.		0,264.		1,344.		0,329.		0,303.
0,412.		0,166.		0,329.		1,666.		0,408.		0,374.
0,497.		0,202.		0,400.		2.012.		0.492.		0,450.
0,589.		0,242.		0,476.		2,386.		0,583.		0,531.
0,688.		0,286.		0.561.		2,792.		0,681.		0,618.
0,798.		0,334.		0,654.		3,236.		0,788.		0,712.
0,918.		0,388.		0,758.		3,727.		0,906.		0,815.
1,052.		0,449.		0,876.		4,275.		1,037.		0,928.
1,203.		0,518.		1,011.		4,895.		1,185.		1,052.
1,376.		0,598.		1,171.		5,609.		1,353.		1,192.
1,580.		0,694.		1,363.		6.449.		1.549.		1,351.
1,826.		0,810.		1,606.		7,471.		1,783.		1,535.
2,137.		0,957.		1,933.		8,774.		2,075.		1,754.
2,560.		1,158.		2,434.		10,574.		2,462.		2,024.
3,223.		1,471.		3,535.		13,499.		3,037.		2,376.

Вариант 13 Исходные данные: z = 2; Г = 298 К; i = 0,5 А/м²; М = 0,16 мВ/см.		Вариант 14 Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 5 А/м²; М = 0,95 мВ/см.		Вариант 15 Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 6 А/м²; М = 2,3 мВ/см.		Вариант 16 Исходные данные: z = 1-Т = 298 К; i = 5 А/м²; М = 1 мВ/см.		Вариант 17 Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 4 А/м²; М = 6,7 мВ/см.		Вариант 18 Исходные данные: z = 1;Г = 298 К; i = 1 А/м²; М = 1,8 мВ/см.
t, мс.	Г), см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Ч, см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Л. см.	t, мс.	Л, см.
3,60−10⁴		3,60-ю-'.		3,00 id^73-		3,60−10'⁵		4,50−10'⁵		1,8 10^.
0,059.		0,035.		0,072.		0,037.		0,303.		0,333.
0,121.		0,072.		0,151.		0,076.		0,610.		0,687.
0,186.		0,110.		0,237.		0,118.		0,921.		1,062.
0,256.		0,151.		0,331.		0,162.		1,235.		1,462.
0,329.		0,193.		0,433.		0,209.		1,553.		1,889.
0,408.		0,239.		0,544.		0,260.		1,875.		2,347.
0,492.		0,287.		0,666.		0,314.		2,202.		2.840.
0,583.		0,338.		0,800.		0,373.		2,536.		3,374.
0,681.		0.394.		0,947.		0,436.		2,877.		3,955.
0,788.		0,454.		1,109.		0,506.		3,228.		4,592.
0,906.		0.519.		1,290.		0,583.		3,591.		5,296.
1,037.		0,591.		1,492.		0,668.		3,970.		6,081.
1,185.		0,672.		1,722.		0.764.		4,370.		6,968.
1,353.		0,763.		1,986.		0,873.		4,798.		7,988.
1,549.		0,868.		2,298.		1.000.		5,265.		9,184.
1,783.		0,993.		2,677.		1,150.		5,790.		10,631.
2,075.		1,148.		3,159.		1,335.		6,408.		12,462.
2,462.		1,354.		3,827.		1,574.		7,192.		14,954.
3,037.		1,661.		4,924.		1.912.		8,358.		18,877.

Вариант 19 Исходные данные: _z = 1;Г = 298 К; i = 1 А/м²; М = 0,8 мВ/см.		Вариант 20 Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 4 А/м²; М = 0,95 мВ/см.		Вариант 21 Исходные данные: z = 1;Г = 298 К; i = 5 А/м²; М = 0,95 мВ/см.		Вариант 22 Исходные данные: z = 1; Г = 298 К; i = 1,5 А/м²; М = 3 мВ/см.		Вариант 23 Исходные данные: г = 2Т = 298 К; i = 2,5 А/м²; М = 0,85 мВ/см.		Вариант 24 Исходные данные: z = 2; Т = 298 К; i = 3,5 А/м²; М = 1,5 мВ/см.
t, мс.	Л, см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Л, см.	t, мс.	Г), см.
1.80 10'⁴		4,50−10'⁵		3,60−10'.		1,20 ПО'⁴		7,20-КГ⁵" .		5,14−10⁷⁵" .
0,148.		0.044.		0,035.		0,374.		0,063.		0,079.
0,304.		0,091.		0,072.		0,779.		0,129.		0,162.
0,470.		0.140.		0.110.		1,218.		0,200.		0,250.
0,646.		0,192.		0,150.		1,693.		0,274.		0,343.
0,833.		0,249.		0,193.		2,210.		0,354.		0,441.
1,034.		0,309.		0,238.		2,772.		0,439.		0,546.
1,250.		0,373.		0,287.		3,385.		0,531.		0,658.
1,484.		0,443.		0,338.		4,057.		0,630.		0,777.
1,738.		0.519.		0,393.		4,795.		0,737.		0,906.
2,017.		0,602.		0,452.		5,610.		0,855.		1,046.
2,324.		0,693.		0.517.		6,516.		0,985.		1,199.
2,667.		0,794.		0,587.		7,530.		1,130.		1,367.
3,054.		0.909.		0,665.		8,676.		1,294.		1,555.
3,498.		1,039.		0,751.		9,988.		1,482.		1,769.
4,020.		1.191.		0,849.		11,515.		1,705.		2,018.
4,649.		1,373.		0,962.		13,330.		1,976.		2,315.
5,442.		1,599.		1,096.		15,558.		2,323.		2,687.
6,511.		1,899.		1,260.		18,428.		2,806.		3,191.
8,159.		2,346.		1,471.		22,435.		3,614.		3,985.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой