Исследование влияния высокочастотного электромагнитного поля на электрохимическое поведение ионов тяжелых металлов в присутствии поверхностно-активных органических веществ

• Автор: Ивонина, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Строение двойного электрического слоя в присутствии ПАОВ и методы его изучения

1.2 Кинетика электродных процессов в присутствии поверхностноактивных веществ.

1.3 Влияние адсорбции ПАОВ на аналитический сигнал в методе инверсионной вольтамперометрии на стационарных электродах
1.4 Способы устранения мешающего влияния ПАОВ на аналитический сигнал в методе инверсионной вольтамперометрии.

ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Установка и электроды

2.2 Методика эксперимента

2.3 Методика измерений тока заряжения и расчета дифференциальной емкости электрода

2.4 Методика расчета функции закомплексованности.

2.5 Методика расчета коэффициента диффузии ионов в растворе
2.6 Методика определения степени заполнения поверхности электрода и аттракционной постоянной по форме адсорбционной изотермы
2.7 Методика расчета кинетических параметров стадии разрядаионизации .
2.8 Критерии обратимости электродных процессов.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ИОНОВ ТМ В ПРИСУТСТВИИ БУТИЛОВОГО СПИРТА
3.1 Изучение эффективности воздействия ВЧ поля на ток анодного пика свинца в зависимости от природы индикаторного электрода
3.2 Изучение влияния различных факторов на степень подавления тока анодного пика свинца бутиловым спиртом
3.2.1 Влияние условий электролиза на степень подавления тока анодного пика свинца бутиловым спиртом
3.2.2 Влияние природы и концентрации фонового электролита на
ток анодного пика свинца
3.2.3 Влияние природы и концентрации фонового электролита на степень подавления тока анодного пика свинца бутиловым спиртом
3.3 Влияние природы фонового электролита на степень подавления тока анодных пиков цинка, кадмия и свинца бутиловым спиртом при совместном присутствии ионов в растворе
3.4 Изучение десорбции бутанола с поверхности ртутнопленочного электрода при воздействии высокочастотного электромагнитного поля
3.5 Кинетические закономерности электродных процессов в присутствии бутилового спирта.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ИОНОВ ТМ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ТЕТРАБУТИЛАММОНИЯ
4.1 Влияние природы фонового электролита на степень подавления
сигналов свинца, кадмия и цинка ионами тетрабутиламмония ТБА
4.2 Влияние концентрации фонового электролита на степень подавления сигналов свинца, кадмия и цинка ионами тетрабутиламмония
4.3 Изучение десорбции ионов ТБА с поверхности ртутнопленочного электрода при воздействии высокочастотного электромагнитного поля
4.4 Кинетические закономерности адсорбционнодесорбционных процессов с участием ионов ТБА.
4.5 Изучение влияния адсорбции ТБА на катодные и анодные процессы
с участием ионов свинца
4.6 Применение ВЧ поля в инверсионновольтампсрометрическом анализе ТМ в присутствии ПАОВ
ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ПАРАМЕТРОВ ДЭС В ПРИСУТСТВИИ ПАОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ
ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
5.1 Установление лимитирующей стадии электродного процесса с
участием ионов свинца в присутствии ионов ТБА и влияния ВЧ поля на степень обратимости процесса.
5.2 Влияние ВЧ поля на коэффициенты диффузии ионов свинца в растворе.
5.3 Расчет коэффициентов переноса процесса разряда ионов РЬ2
5.4 Влияние адсорбции ионов ТБА и ВЧ поля на поляризационные кривые РПЭ.
5.5 Определение емкости ДЭС, степени заполнения поверхности РПЭ частицами адсорбата, а также параметров изотермы адсорбции Фрумкина при ВЧ воздействии.
5.6 Обсуждение результатов.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Величины а 0 указывают на притяжение между частицами адсорбата, что типично для адсорбции многих органических веществ. Если притяжение между адсорбированными частицами оказывается слишком сильным а 2, то на поверхности электрода образуются двумерные конденсированные слои. Физическая адсорбция обратимый процесс. Хемосорбция необратима и сопровождается большими тепловыми эффектами. Основные методы изучения строения двойного электрического слоя при адсорбции органических соединений на жидких электродах основаны на измерении пограничного натяжения или дифференциальной емкости двойного электрического слоя в зависимости от потенциала электрода 4,5. Измеряя электрокапиллярные кривые, можно определить потенциал нулевого заряда и сделать вывод об области потенциалов, при которых поверхность электрода заряжается положительно или отрицательно. Для количественного определения заряда поверхности и адсорбции различных компонентов раствора используются электрокапиллярные измерения в сочетании с уравнением Липпмана, которое представляет собой зависимость поверхностного натяжения т от потенциала Е и плотности заряда д. При отсутствии ПАВ вблизи межфазной границы отсутствует и ионный двойной электрический слой. Потенциал электрода в этом случае называется потенциалом нулевого заряда. Изменение поверхностного натяжения ведет к изменению плотности заряда, пропорциональной количеству ионов в двойном электрическом слое. ГУд 1. Адсорбция органических веществ на поверхности ртутного электрода приводит к снижению пограничного натяжения. Электрокапиллярная кривая с добавкой органического вещества всегда лежит ниже кривой в чистом растворе индифферентного электролита рис. В большинстве случаев при достаточно отрицательном или положительном заряде снижение пограничного натяжения под влиянием добавки органического вещества не наблюдается и электрокапиллярная кривая с добавкой совпадает с кривой, измеренной в растворе фона. Другой, часто встречающийся особенностью электрокапиллярных кривых в присутствии органических соединений является сдвиг электрокаииллярного максимума, т. Рис. Элсктрокапилляриые кривые ртутного электрода 1 1н. ИагБС 2 0. М С4Н9ОН 3 0. Экспериментальные данные, опубликованные до года, систематизированы Хорном и приведены в монографии Еринга 7. Из более поздних результатов следует отметить элсктрокапилляриые измерения, выполненные с целью изучения адсорбции на ртутном капающем электроде спиртов предельного ряда, карбоновых кислот 8, а также различных органических катионов и анионов 9. Если адсорбированные органические молекулы содержат систему электронных л связей или атом серы с неподеленной парой электронов, то при 0 эти электроны способны взаимодействовать с положительными зарядами поверхности электрода, и десорбция органических молекул затрудняется. Также ведут себя и органические анионы 5. Наоборот, электростатическое притяжение органического катиона отрицательно заряженной поверхностью электрода препятствует их десорбции при 0. Смещение электрокапиллярного максимума относительно п. В работах 9, проведено сравнение т,кривых в растворах с добавками органических соединений, составляющих гомологический ряд. Показано, что снижение пограничного натяжения, а, следовательно, увеличение адсорбции при одинаковой концентрации органического вещества возрастает по мере увеличения длины углеводородной цепи. В работе описана адсорбция на электроде тетраалкиламмониевых ТАА катионов. Сочетая в себе свойства положительно заряженных ионов и нейтральных молекул, ТААкатионы специфически адсорбируются на поверхности электродов. В водных и полярных органических растворителях адсорбируем ость увеличивается по мере роста длины алкильных радикалов в соответствии с правилом ДюклоТраубе. В случае ионов 4 обычно считают, что в водных растворах алкильные группы вытянуты и между ними внедрены отдельные молекулы воды, более или менее тесно связанные с ионами. Ионный радиус 4 составляет 0. Известно, что для иона 4 при 9 1 поверхностный избыток Гт 2. Следовательно, эти ионы занимают на поверхности электрода площадь, равную 0.