Твердотельный потенциометрический сенсор, селективный к катионам кадмия в сточных и промывных водах

• Автор: Кирчева, Анна Александровна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ стр

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.2. Основные свойства ионоселективных электродов

1.3. Влияние на электродные характеристики ионоселективных

1.4. электродов Особенности конструкций твердотельных ионоселективных

2. электродов ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Методика эксперимента

2.1.1. Объекты исследования

2.1.2. Приготовление модельных растворов

2.1.3. Методика изготовления ионоселективных электродов
2.1.4. Методика проведения температурных испытаний
2.1.5. Измерение плотности, вязкости водных растворов сульфата меди
2.1.6. и цинка Измерение водных растворов сульфатов меди и цинка
2.1.7. Измерение электропроводности водных растворов сульфатов
2.1.8. меди и цинка Электрохимические методы исследования
2.1.9. Метод переменного тока
ГЛАВА 3.ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ НА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И СЕЛЕКТИВНОСТЬ КАДМИЙСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ
Физикохимические и термодинамические параметры растворов, на основе сульфатов цинка и меди
Влияние природы и концентрации ионов на электродные характеристики
Влияние конструкции токоотвода
Влияние температуры на работу ионоселективного электрода
Определение характеристик ССЭ электрода методом переменного тока
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ МОДИФИЦИРОВАНИИ X ТЕРМОРАСШИРЕННЫМ ГРАФИТОМ КАДМИЙСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ
ВЫВОДЫ Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
исэ ионосслективный электрод
эдс электродвижущая сила
кислотность раствора
р плотность раствора, гсм
V кинематическая вязкость раствора, мм с
р динамическая вязкость раствора, сПз
ар коэффициент термического расширения, с
Т температура по Кельвину, К
температура по Цельсию, С
тдх термодинамические характеристики
АО, энергия активации вязкого течения, кДжмоль
АН, энтальпия активации вязкого течения, кДжмоль
Д8, энтропия активации вязкого течения, кДжмольК
Ь 6,6 Джс постоянная Планка
Нл 6,2 моль1 число Авогадро
Я 8,1 ДжКмоль универсальная газовая постоянная
р 5 К лмоль число Фарадея
ПР произведение растворимости вещества А В
З активность 1го компонента
м электрохимический потенциал
Ф электрический граничный потенциал
Др мембранный потенциал
электростатический потенциал потенциал Вольта
Е потенциал
температурный фактор 2,3
2 заряд электронноактивного 1го иона, причем за единицу выбран
заряд протона
мот коэффициент потенциометрической селективности ИСЭ к иону А по сравнению с ионом В
п число электронов
Знак над величиной означает принадлежность се к мембранной фазе
Знак о над величиной означает стандартность данной величины
1в омическая состовляющая импеданса, Ом
сих входная емкостная состовляющая импеданса, мкФ
Яэ сопротивление раствора электролита, Ом
А константа Варбурга
0 круговая частота переменного тока
0 сопротивление переносу заряда, Ом
сдх емкость двойного слоя, мкФ
О коэффициент диффузии, см2с
С0 начальная концентрация, мольсм
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В, для двухзарядных , для трехзарядных и для четырехзарядных,5 мВ 3. Цель настоящей работы заключалась в разработке технологии изготовления корпусных СбСЭ, селективных к катионам С1 , 2пг, исследовании электрохимического поведения и механизма работы твердоконтактных сенсоров. Работа выполнена на кафедрах Технология электрохимических производств и Экология и охрана окружающей среды СГТУ в соответствии с планами НИР СГТУ по основным направлениям В. Разработка новых технологий получения современных материалов и покрытий многофункционального назначения, В. Определены термодинамические характеристики растворов на основе сульфатов меди и цинка. Доказано, что растворы сульфата цинка в изученном концентрационном. С диапазонах обладают большей разу порядочен ностью по сравнению с растворами на. Полученные данные подтверждают возможность быстрого определения цинка в стоках и позволяют предположить, что сульфат цинка из загрязненных стоков будет удаляться с меньшими энергетическими затратами, чем сульфаты меди и кадмия . Получены новые экспериментальные данные по влиянию концентрации 0 8 мгл и природы мешающих анионов СГ, Г, СНзСОО, 2, и катионов Ъх, ЫГ2, Си2 в составе раствора на электродные характеристики. ИСЭ Установлено мешающее влияние йода на работу исследуемых электродов. Наиболее существенные изменения в работе элеЕсгрода вызывает присутствие в определяемом растворе катиона цинка. Определено электрохимическое поведение сульфидных и модифицированных терморасширепным графитом электродов на границе с растворами сульфатов кадмия, цинка и меди в широком диапазоне концентраций электролитов и температур. Определены основные кинетические параметры коэффициент диффузии, сопротивление переноса заряда, ток обмена и др. Показано, что замена дорогостоящего сульфида серебра на терморасширенный графит не вызывает снижения электродных функций ионселективного электрода при определении катионов Сс, 2, Си2Г, но позволяет снизить его стоимость в 7 раз. Практическая значимость определяется разработкой технологических рекомендации по изготовлению корпусных Сс1 СЭ. Разработанные твердотельные датчики обладают механической и адгезионной прочностью электрохимической стабильностью характеристик в широком диапазоне концен1 траций исследуемых сульфатных растворов и температур, и могут использоваться в качестве потенциометрических сенсоров для определения ионов кадмия, цинка и меди в гидросферных комплексах. Время установления стабильного сигнала не превышает 0 с. Быстрота установления стационарного потенциала растет с увеличением концентрации электролита от до мгл для СБО. С исследуемых растворов и составляет с. Надежность работы датчика подтверждена актом внедрения на предприятии. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс и используются в лекционных курсах по дисциплинам Техника защиты окружающей среды, Основы водоподготовки и водоочистки, Основы токсикологии, в курсовом и дипломном проектировании вСГТУ. С1, СиЭ, ТРГ и связующего бутилфталата. Результаты по влиянию концентрации и физикохимических свойств электролитов на основе сульфатов кадмия меди и цинка на электрохимические характеристики, термодинамические закономерности и механизм процессов, протекающих на сульфидных и модифицированных терморасширенным графитом ионоселективных электродах. Кинетические параметры коэффициент диффузии, сопротивление переноса заряда, ток обмена и др. ООО Маслосырбаза Энгельсекая. Разработанные ионоселективные электроды внедрены в учебный процесс по. Основы водоподготовки и водоочистки, Химия окружающей среды, Техника защиты окружающей, среды, Основы токсикологии и дипломное проектирование. Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликовано статей, включая 2 статьи в центральной печати по списку ВАК РФ. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международных, Российских и региональных научных конференциях и совещаниях. Получен патент на изобретение 3 Способ изготовления твердотельного ионоселективного электрода.