POTENȚIAL DE ÎNCĂRCARE ZERO
POTENȚIALUL PUTERII ZERO (PNZ), potențialul electrodului, a cărui sarcină de suprafață Q este zero. În acest caz, valoarea lui Q este definită ca cantitatea de energie electrică care trebuie raportată la electrod deoarece suprafața suprafeței sale crește cu un astfel încât potențialul electrodului E rămâne constant. Dacă toată energia electrică furnizată electrodului este consumată numai după încărcarea stratului electric dublu, electrodul se numește în mod ideal polarizabil. În acest caz, valoarea lui Q se dovedește a fi identică cu densitatea de încărcare a metalului. dublu strat electric. Un exemplu este electrodul Hg într-o soluție apoasă de Na2SO4 în intervalul E între 0,4 și -1,6 V (electrod normal de hidrogen).
Dacă este furnizat la electrodul din cantitatea de energie electrică consumată ca încărcarea stratului dublu, iar tipul de reacție electrochimică Ox + ered, atunci Q = q + FAOh când m Roșu = = const sau Q = q - s-au descurcat când m Ox = const, unde q ef al blocului metalic. dublu strat electrod și AOX ARED - excesuri suprafață substanțe Ox și Roșu, m și m Red Bivolul este potentialele chimice ale substanțelor, F- Faraday constanta. Un exemplu este Pt-electrodul în soluția H2 SO4. pe suprafața care reacția are loc H3 O + + eNads + H2 O. In acest caz se distinge potențialul zero taxa totală (POR), în care Q = O, iar potențialul zero taxa liber (PNSZ), în care q = 0. Selectați valoarea q și Q este posibilă numai dacă particula reacționează Ox, de exemplu, H3 O +. Nu are nici un adsorbiruemostyu specific pe electrod și, prin urmare, este posibil să se deplaseze pe suprafețe în exces alți ioni (de exemplu, Na +) .; în care AOX = O și Q - q. Majoritatea experimentelor. potențialului sarcinii zero n date. h. Se referă la un electrod polarizabil ideală, care coincide cu PTSSZ POR.
Dacă un electrod lichid (Hg, Ga și aliajele lor, în unele soluții, precum și metale topite în săruri topite), PTZ poate fi definit ca un maxim în curba interfaciale tensiune s potențialei E ca 9 s / 9 E = -Q (cm. fenomenul electrocapillary). Et al. Metoda de măsurare PNZ se bazează pe faptul că atunci când E = electrod reînnoire const suprafață constantă s (la metalul lichid curge din capilar este imersat în soluția solidă de metal, se ascuțire continuă sau tăiere a) provoacă un curent I = Q 9 s / 9 t, unde t -time. În consecință, potențialul la care I = 0, este PTZ. Din același motiv, potențialul electrodului deschis deschis actualizat este de asemenea egal cu PNZ. O altă metodă de determinare a PTZ aplicabil numai electrozii polarizabil ideali, bazate pe măsurarea capacității C a stratului dublu electric. În soluții diluate de surfactant simetrice inactive curbe electrolitice C E au un minim la PNZ, în cazul în care suprafața electrodului este substanțial omogen (metale lichide, marginile monocristale).
Datorită electroneutralității limitei, electrodul soluția sarcinii q este compensată de suma taxelor de adsorbție. ioni și, prin urmare, potențialul la care această sumă este zero este PNHS. Cantitate adsorbir. ioni este comparabil cu concentrația volumică de numai electrozii, suprafața adevărata 3 din care 4 ordine de mărime mai vizibile (grupa metale Pt); aceste metale sunt limitate la utilizarea metodei de adsorbție pentru determinarea PNHS. Combinarea metodei de adsorbție cu tehnici potențial înregistrarea în funcție de Q, este posibil să se determine grupul de metale Pt și PNSZ POR (în acest ultim caz, Q = q - FAH = 0).
PNZ-ul metalic în soluția electrolitului de suprafață inactiv este denumit punctul zero (NT). Specificitatea. adsorbția ionilor și a moleculelor conduce la o schimbare în PNS relativ la NT - în negativ. în adsorbția anionilor, în pozitiv. laterală în adsorbția cationilor; în cazul adsorbției moleculare, direcția de deplasare PNS este determinată de încărcarea capătului unui dipol constant sau indus, care este mai aproape de metal. Valoarea NT depinde de natura metalului, proprietățile sale cristalografice. față și solvent. NT pentru unele metale în apă sunt prezentate mai jos (în B față de electrodul normal de hidrogen):
Dacă electrozii în timpul interacțiunii slabe PTZ cu solventul, diferența dintre cele două metale HT aproximativ egal cu funcția de lucru diferență de electroni a acestor metale. Acest rezultat a permis de a rezolva voltajului probleme (Frumkin, 1937), referitoare la comunicarea de diferența de potențial la capetele lanțului electrochimică cu funcția de lucru de electroni a blocului metalic. electrozi.
Cunoașterea PTZ este extrem de important in studiul stratului dublu electric cinetica electrochimici și, deoarece poziția unui predeterminată potențial PTZ relativă determină concentrația de suprafață a diferitelor componente ale soluției (inclusiv speciile reactive) și distribuția potențială pe electrodul | soluție care, la rândul său, afectează energia de activare a reacțiilor electrodului. Predeterminata raportul E și PNZ determină și higroscopicitatea soluției electrodului și unele proprietăți mecanice ale electrodului (rezistența sa deformare spre exterior, coeficientul de frecare la interfața electrodului cu celelalte solide din soluție).
Literatura Kinetica dublă a stratului și electrod, M. 1981, p. 7-81, Frumkin A. N. Potențialul încărcării zero, ediția a 2-a. M. 1982; Hrușciov E.I. Kazarinov BE. "Electrochimie", 1986, vol. 22, c. 9, p. 1262-1263.
Enciclopedii chimice. Volumul 4 >> La lista articolelor
Cartea unor oameni de știință britanici celebri dezvăluie principiile de bază ale chimiei mediului și efectul lor asupra scărilor locale și globale. Un aspect important al cărții este descoperirea mecanismului de acțiune al proceselor geochimice naturale la diferite scări de timp și influența activității umane asupra lor. Se prezintă compoziția chimică, originea și evoluția crustei, oceanelor și atmosferei pământului. Procesele de intemperii și efectul acestora asupra compoziției chimice a formărilor sedimentare, a solurilor și a apelor de suprafață de pe continente sunt analizate în detaliu. Pentru studenții și profesorii facultăților de biologie, geografie și chimie ale universităților și profesorilor școlilor secundare, precum și pentru o gamă largă de cititori.