Адсорбция ионов на металлах подгруппы меди в расплавах галогенидов щелочных металлов по емкостным измерениям

• Автор: Кириллова, Екатерина Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 109 с. : ил.

1. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ГРАНИЦЫ ТВЕРДЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОДСОЛЕВОЙ РАСПЛАВ И МЕТОДЫ ЕЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Характеристика экспериментальных методов исследования

МЕЖФАЗНОЙ ГРАНИЦЫ

1.2 Исследование г раницы раздела электродэлектролит в высокотемпературной электрохимии методом измерения емкости электрода.
1.3 Исследование границы раздела электродэлектролит в высокотемпературной электрохимии методом электрохимического импеданса1

1.3.1 Сопротивление

1.3.2 Емкость

1.3.3 Индуктивность

1.3.4 Импеданс Варбурга

2. ПОДГОТОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ И ИМПЕДАНСА ГРАНИЦЫ МЕТАЛЛ ИОННЫЙ РАСПЛАВ.

2.1 Подготовка эксперимента.

2.1.1 Подготовка солей.
2.1.2 Подготовка газовой атмосферы.
2.1.3 Подготовка металлического электрода
2.1.4 Электрохимические методы подготовки поверхности
2.2 Конструкция измерительной ячейки
2.3 Элементы установки и порядок измерений
3. ЕМКОСТЬ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОДА Ли, А Си В РАСПЛАВЕ ГАЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1 Емкостные свойства г раницы раздела поликристаллическое золоторасплав П ЦМ
3.1.1 Аи в хлоридах щелочных металлов.
3.1.2 Аи в бромидах щелочных металлов.
3.1.3 Аи в иодидах щелочных металлов
3.1.4 Выводы
3.2 Емкостные свойства границы раздела поликристаллическое сереброрасплав ГЩМ
3.2.1 Влияние катиона электролита на емкость электрода на примере хлоридов натрия, калия, цезия
3.2.2 Влияние аниона электролита на емкость электрода на примере хлорида, бромида и иодида калия
3.2.3 Выводы
3.3 Емкостные свойства границы раздела поликристаллическая медьрасплав ГЩМ.
3.3.1 Влияние катиона электролита на емкость Си электрода на примере хлоридов натрия, калия, цезия
3.3.2 Влияние аниона электролита на емкость Си электрода на примере хлорида, бромида и иодида калия
3.3.3 Выводы
4. ИМПЕДАНС ПОЛИКРИСТ А ЛЛ ИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ ЗОЛОТО, СЕРЕБРО, МЕДЬ В РАСПЛАВЕ 1 АЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ.
4.1. Импеданс золотого электрода.
4.2. Импеданс серебряного электрода
4.3. Импеданс медного электрода
5. ПОТЕНЦИАЛЫ МИНИМУМА ЕМКОСТИ Аи, А, Си В РАСПЛАВЕ
Г АЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ.
5.1. ПМЕ Аи в ХЛОРИДАХ.
5.2 ПМЕ Аи в бромидах
5.3 ПМЕ Аи в ИОДИДАХ.
5.4 ПМЕ , ВЛИЯИЕ КАТИО IА.
5.4 ПМЕ , ВЛИЯНИЕ КАТИОНА
5.5 ПМЕ , влияние аниона.
5.6 ПМЕ Си, ВЛИЯНИЕ катиона
5.7 ПМЕ Си, влияние аниона.
5.8 ПМЕ В РАСПЛАВЕ ГЩМ И ПНЗ МЕТАЛЛА.
5.9 Разность между потенциалами катодного и анодного минимумов
6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1 Изменение адсорбционных свойств металлов в 1Б подгруппе
6.2 Характер адсорбции анионов в расплавах ГЩМ i i твердых металлических электродах 1Б подгруппы,.
6.3 Модель неэлектростатической адсорбции анионов на Аи, , Си в
РАСПЛАВЕ ГЩМ НА ТВЕРДЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДАХ 1Б ПОДГРУППЫ
6.4 Плотность заряда на электроде
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Емкостные свойства границы раздела поликристаллическая медьрасплав ГЩМ. ИМПЕДАНС ПОЛИКРИСТ А ЛЛ ИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ ЗОЛОТО, СЕРЕБРО, МЕДЬ В РАСПЛАВЕ 1 АЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ. Импеданс золотого электрода. Г АЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ. ПМЕ Аи в ХЛОРИДАХ. ПМЕ Аи в ИОДИДАХ. ПМЕ , ВЛИЯИЕ КАТИО IА. ПМЕ , влияние аниона. ПМЕ Си, влияние аниона. ПМЕ В РАСПЛАВЕ ГЩМ И ПНЗ МЕТАЛЛА. Характер адсорбции анионов в расплавах ГЩМ i i твердых металлических электродах 1Б подгруппы,. ВЫВОДЫ. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. Граница раздела твердое тело солевой ионный расплав является по ряду причин одной из наиболее сложных для изучения межфазных границ. К ней мало применимы точные спектральные методы исследования микроструктуры поверхности такие как электронная спектроскопия комбинационного рассеяния, ожеспектроскопия, туннельная микроскопия, эллипсометрия изза высокой температуры эксперимента, химической агрессивности расплавленных солей, ряда других методических трудностей. Однако подавляющее число работ но изучению строения границы раздела посвящено исследованию органических высокомолекулярных жидкостей или водных растворов электролитов. В химии солевых расплавов количество работ по этой теме значительно ниже нередко отсутствует подробное и систематичсскиполное описание таких систем, с учетом неприменимости к ним классических теорий водной электрохимии. Среди наиболее важных научных достижений в области изучения границы раздела в высокотемпературных расплавах следует отметить работы В. А. Укше, I I. Г. Букун, Ю. К. Делимарского, В. С. Кихно, А. Г. Зелинского, Р. Ю. Бека, М. В. Смирнова, С. И. Попеля 8, . Твердый металлический электрод в солевом расплаве в этих работах, как правило, рассматривался как однородная инертная стенка, на которой адсорбируются ионы электролита. Несмотря на то, что отдельные исследователи отмечали аномалии на емкостных кривых твердых металлических электродов в ионных расплавах , , этот эффект никогда планомерно не исследовался. Имеющиеся работы в основном посвящены измерению емкости разных металлов в одном электролите как правило, в эвтектической смеси солей. Полученные данные не всегда совпадают например, для в различных работах приводится излом на анодной ветви емкости , или же ступенька 8. Комплексные исследования закономерностей и влияния природы адсорбции в этих системах никогда не проводились. В связи этим для понимания характера процесса адсорбции галогеиидионов на твердом, инертном металлическом электроде в расплаве, т. Материалы работы опубликованы в 6 статьях, доложены на XIII и XIV Российской конференции по физической химии и электрохимии расплавленных и твердых электролитов в и г. Екатеринбурге, в г. Польше, на VIII и XI Всероссийском семинаре Термодинамика поверхностных явлений и адсорбции в и г. Иваново, XII Российской конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов в г. Екатеринбурге. Отличительной особенностью границы раздела фаз является наличие избыточных значений основных термодинамических функций энергии Гиббса , энергии Гельмгольца Г5, энтальпии Н, энтропии , числа молей компонента на границе раздела п, . Энергетическое состояние межфазной границы определяется химическим составом контактирующих фаз, а также внешними факторами давлением и температурой. Для 1раницы электродэлектролит к ним добавляется скачок электрического потенциала. Поэтому для планомерного исследования границы электродэлектролит требуется исследовать зависимость состояния этой границы от катионного и анионного состава расплава, природы электрода, температуры и наложенного потенциала. Основными методами для исследования высокотемпературных систем с раплавленными электролитами при наложенном потенциале являются метод снятия элекгрокапиллярных кривых ЭКК, в т. В случае твердых электродов круг объектов, для которых возможно прямое измерение ПНЗ в ионных расплавах, например, электрокапиллярными методами, существенно ограничен. Это связано с тем, что угол смачивания расплавами ГЩМ в таких методах должен быть близок к , а у большинства металлов угол смачивания существенно меньше.