Физико-химические свойства электрохимически активированных сульфатсодержащих растворов

• Автор: Куташова, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
1. Теории строения растворов электролитов и их преобразования в процессе электрохимической активации

1.1. Структура воды и водных растворов

1.2. Сущность и виды активации.

1.3. Особенности электрохимической активации

1.4. Применение электрохимически активированных растворов

2. Аппаратура и методика проведения эксперимента.

2.1. Методика проведения электрохимической

активации.

2.2. Методика определения теплоты растворения соли

2.3. Методика определения теплоемкости.

2.4. Методика определения температуры замерзания.
2.5. Методика определения вязкости.
2.6. Методика определения оптической плотности.
2.7. Аппаратура, использованная при изучении поверхности платинового анода
3. Изучение механизма электрохимической активации водных растворов серной кислоты
3.1. Физикохимические закономерности электрохимической активации растворов серной кислоты при потенциале анода Еа 2.2 В.
3.2. Закономерности электровыделения кислорода на аноде из поликристалличсской платины при 1.5 В Еа 2.2 В.
3.3. Зависимость плотности тока от концентрации молекул воды в области потенциалов 1. В йЕя 1.6 В
4. Изменение теплоты растворения, теплоемкости, температуры замерзания, вязкости растворов сульфата калия до и после электрохимической активации.
4.1. Исследование изменения величин теплоты. растворения, теплоемкости и температуры замерзания раствора в процессе электрохимической активации.
4.2. Изучение изменения вязкости раствора сульфата калия до и после активации.
4.3. Изменение оптической плотности после
активации
4.4. Изменение теплоты растворения, теплоемкости, вязкости исследуемого раствора сульфата калия во времени.
5. Некоторые направления практического использования ЭХА водных сред.
5.1. Модификация поверхности кварцевой оболочки эксиламп электрохимически активированными растворами серной кислоты
5.2. О механизме глубокой очистки воды
5.3. О механизме очистки поверхности твердых материалов.
Список использованных источников


Описать экспериментальные зависимости адсорбции полученные при электролизе серной кислоты на сетчатом платиновом аноде 1. В Еа 2. Впервые показано, что в процессе ЭХА растворов серной кислоты на сетчатом аноде из поликристаллической платины при потенциале Еа 2. В адсорбция ионов Н4 описывается уравнением Дубинина Астахова. Получено выражение для скорости образования адсорбционного слоя Нмс на платиновом аноде при 1. Дубинина Астахова. Получено выражение для плотности тока на электрод. Показано, что в области меньших значений потенциалов 1. В, зависимость плотности тока от активной концентрации молекул воды в растворе серной кислоты не описывается уравнением Дубинина Астахова и уравнениями других известных изотерм и носит ступенчатый характер, связанный с наличием в растворе гидратов вода серная кислота. Экспериментальную зависимость плотности тока от активной концентрации молекул воды в рассматриваемых условиях впервые предложено использовать для определения состава гидратов в растворе серной кислоты. Квантовохимическими методами рассчитаны значения энергии образования и геометрические параметры этих гидратов. Изучено влияние величины подаваемого напряжения в процессе активации на изменение теплоемкости, теплоты растворения и температуры замерзания раствора сульфата калия. Доказано, что увеличение этих параметров с ростом напряжения, происходит вследствие образования новой структуры раствора. Показана возможность оценки структурных изменений в активированных растворах методом вискозиметрии, и возможность описания полученных экспериментальных кривых с использованием метода нелинейной экстраполяции. Обоснованы возможности практического использования ЭХА для модификации поверхности кварцевой оболочки эксиламп, глубокой очистки воды, очистки поверхности твердых материалов. Закономерности адсорбции ионов Н4 на сетчатом платиновом аноде из растворов серной кислоты при потенциалах Еа 2. Краевая задача для скорости образования адсорбционного слоя НгОадс при потенциалах 1. Еа 2. Н2ОадС из растворов серной кислоты, подчиняющиеся изотерме Дубинина Астахова. Закономерности адсорбции Н из растворов серной кислоты при потенциалах анода 2ЪЕа 1. Обоснование изменения вязкости на основе струюурных преобразований в электрохимически активированном растворе сульфата калия. Основные результаты диссертационной работы в период их выполнения докладывались на региональных и международных конференциях III Всероссийская научная конференция Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий Томск, ТПУ, 24 сентября г VII конференция Аналитика Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск г, октября г Ii i ii Ii iii , vi, , , Российская научнопрактическая конференция Полифункциональные химические материалы и технологии, Томск, ТГУ, октября г i v i. Структура воды и водных растворов. В процессах активации, как и в большинстве химических и технологических процессов, приходится иметь дело НС с чистой водой, а с различными растворами, структура и свойства которых во многом зависят от свойств растворителя воды. Согласно данным структурных исследований молекула воды имеет угловое строение, она представляет собой деформированный тетраэдр, в вершинах которого размещены четыре полюса зарядов два положительных и два отрицательных 13. Такое распределение зарядов разворачивает молекулы строго определенным образом положительный заряд протона одной молекулы вступает во взаимодействие с атомом кислорода соседней молекулы воды и, таким образом, возникает специфическое не валентное взаимодействие водородная связь. Механизм образования водородной связи донорноакцепторный. Молекула воды при взаимодействии с другими молекулами и ионами может образовывать четыре водородные связи, в двух из них она выступает в качестве донора, а в двух других акцептора электронных пар, в результате чего образуются ассоциаты димеры, тримеры и т. Именно поэтому водородная связь определяет прочность структуры воды и лежит в основе моделей ее строения. В настоящее время наиболее распространенными являются кластерная, клатратная и континуальная модели строения воды.