Физико-химические параметры растворения сульфида серебра при и в отсутствии поляризации

• Автор: Соболева, Ирина Георгиевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 128 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Принятые условные обозначения

Введение. б

1. Характеристика физикохимических, электрохимических и ион

селективных свойств сульфида серебра.

1.1. Физикохимические и электрохимические свойства сульфида серебра

1.2. Термодинамическая характеристика системы .

1.3. Особенности формирования равновесного потенциала сульфида

серебра в бестоковом состоянии.

1.4. Потенциал нулевого заряда.

1.5. Взаимодействие халькогенидов серебра с водными растворами.

1.6. Ионселсктивные свойства сульфида серебра
Выводы и постановка задач исследования.
2. Экспериментальные методы изучения процесса растворения
сульфида серебра в отсутствии и под действием тока
2.1. Экспериментальная установка, ячейка и рабочие электроды
2.2. Растворы
2.3. Исследование предстационарного состояния системы
2.4. Определение потенциала нулевого заряда методом измерения
краевого угла смачивания
2.5. Влияние скорости развертки потенциала на форму поляризационных кривых.
2.6. Обработка данных, полученных методом потенциодинамичсской
волыамперометрии.
2.7. Расчет частных порядков электродной реакции.
3. Термодинамика растворения сульфида серебра в ацетатной среде
3.1. Система уксусная кислотаво да
3.2. Система сульфид серебрауксусная кислотавода.
3.2.1. Формирование сульфата серебра.
3.2.2. Формирование карбоната серебра
3.2.3. Формирование океанага серебра.
3.2.4. Формирование ацетата серебра
3.3. Система сульфид ссрсбраугольная кислотавода.
3.4. Система сульфид серебращавелсвая кислотавода
4. Исследование процесса растворения сульфида серебра
4.1. Особенности формирования стационарного потенциала сульфида серебра.
4.1.1. Растворимость сульфида серебра по термодинамическим данным
4.1.2. Формирование стационарного потенциала аргентита.
4.2. Электрохимическое восстановление сульфида серебра в ацетатных растворах.
4.3. Анодная поляризация сульфида серебра
5. Влияние температуры на процессы, протекающие на сульфиде серебра.
5.1. Квазиравновссное состояние
5.2. Влияние температуры на кинетику разложения сульфида серебра
5.2.1. Катодная область поляризации
5.2.2. Анодная область поляризации.
Выводы.
Заключение.
Литература


Рентгенофлуоресцентный анализ РФА для качественной идентификации исходного и конечного после поляризации состава раствора. Рентгеноструктурный для качественного анализа твердых фаз продуктов электроразложения сульфида серебра. Научная новизна. Впервые построены диаграммы состояния потенциал для систем СНзСООН Н2О, 2 СН3СООН Н2О, позволяющие проводить термодинамический анализ с учетом всех независимых параметров функции Нернста. Выявлены особенности формирования потенциала на г2гнтит. Определена природа реакции перехода, харжтеризуемая ионами металла. Рассчитано отношение толщины насыщенного слоя к амбииолярному коэффициенту диффузии. Определены параметры системы сульфид серебра ацетатные растворы, такие как предельные и саморастворения токи изотермический температлрный коэффициент изменения энтропии, энтальпии, энергии Гиббса постоянные основного уравнения электрохимической кинетики кажущаяся энергия активации частные порядки и коэффициенты переноса катодных и анодных реакций, а также их зависимость от среды, концентрации ацетат и гидроксид ионов и температуры. По полученным результатам составлены схемы электрорастворения а2 с образованием новых фаз при катодной поляризации серебра металлического и сульфидиона, при анодной оксида серебра I и сульфатиона в растворе. Природа образующихся веществ доказана независимыми аналитическими методами. Апробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждены на международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учных Молодая наука XXI веку, г. Иваново, XIX и XX всероссийской школесимпозиуме молодых ученых по химической кинетике, г. Москва, XI и XII Всероссийской студенческой научной конференции Проблгмы теоретической и экспериментальной химии, Екатеринбург, IX научн. Проблемы химии и химической технологии, г. Тамбов, X и XI областной научнотехнической конференции Повышение эффективности металлургического производства, г. Липецк, , Всероссийской научной конференции Молодежь и химия, Красноярск, III Всероссийской конференции молодых ученых Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии, Саратов, III Международ. Актуальные проблемы современной науки, Самара, . Публикации. По полученным результатам опубликовано 4 научных статьи и тезисов докладов. Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения, списка литературы из 9 наименований на русском и иностранных языках и приложения. Общий объем диссертации составляет 8 страниц машинописного текста, включая таблицу и рисунков. Искусственный и природный сульфид серебра находит применение в химической, легкой и фармакологической промышленностях, используется в ючсстве ионселекгивного электрода в аналитической химии, интересен исследователям своими фото и термоэлектрическими свойствами. Но физикохимические и электрофизические свойства сульфида серебра изучались скорее с позиции технологии 1, нежели аналитической химии и электрохимии, поэтому механизм процессов, протекающих на этом халькогениде под воздействием или в отсутствии тока в водных средах до сих пор не установлен, и вскрытие его представляет научный и практический интерес. Физикохимические и электрофизические свойства сульфида серебра
При давлении 1,3 Нм соединение существует в а, р и у модификациях из которых моноклинная форма а при 6 К переходит в объемноцентрированную кубическую Р, последняя, в свою очередь, превращается при температуре 3 К в гранецентрированную у. Температуры перехода зависят от степени отклонения состава 2 от стехиометрического. Устойчивой при комнатной температуре является моноклинная а 2фз . Атомы серы расположены по несколько искаженному объемноценгрированному кубу, ребро которого равно в среднем 4, А с удвоенной осью параллельной плоскости 0х и 0у. Таким образом, атомы серы лежат на расстоянии 0,А, примерно в одной плоскости. Часть атомов серебра слсщена от этой плоскости немного выше или ниже и координируется с тремя атомами серы, расположенными на расстоянии 2,, 2, и 2,А. Другие атомы серебра находятся между плоскостями и имеют два ближайших соседа на разных слоях на расстоянии 2, и 2,А , .