Способ определения коэффициента диффузии в растворе электролита Советский патент 1986 года по МПК G01N13/00 

1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам исследования диффузионных процессов, и может быть исполь зовано в электрохиьши при изучении диффузии заряженных частиц (ионов) и механизма ионной проводимости в постоянном электрическом поле при наличии градиента концентрации ионов.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента диффузии путем исключения влияния разделяющей мембраны на результаты измерений.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления способа.

Устройство представляет собой У-образную стеклянную установку и содержит катодный объем 1, соединенный с вспомогательным электродным объемом 2f анодный объем 3, прозрачный капилляр 4, заполненный кварцевым песком крупностью 20 мкм, тер мостатирующую рубашку 5, Для измерения скорости движения концентрационной границы и скорости перемещени всего раствора используются микро- CKoraii 6,

П p и M e p, В измерительный ка- шшяяр 4 и анодный объем.З заливается раствор электролита CoCl с кошдентрацией г экв/л и с помощью давления воздуха, подводимого катодному объему, поочередно продавливают растворы с концентрацией С г-экв/л, затем снова С 1 г-экв/ в капи;шяр с дисперсным наполнителем, Пропускают постоянный электри- ческий ток при напряженности ноли В./см, измеряют скорость перемещения концентрационной гра1дацы с помощью микроскопа и секундомера. .Кош.1;ентра11,ионная граница двигается со скоростью V 3,6 10 см/с, Вре .мя движения границы на расстояние 4,5 см в капилляре с д icпepcным наполнителем составляет 12 500 с, Затем проводят определение средней концентрации (С), усредненной по объемур пройденному концентрационной границей (включая и переходную область между концентрациями раст .воров С и С , где конечной-точкой служит граница раствора с концентра цией С). Для этого объем раство- ра СоС, на участке трубки., где проходит концентрационная граница.

выдавливается из трубки, заполненной песчаным заполнителем до. концентрации С, и отбирается для анализа. Средняя концентрация определяется титрованием хлор-иона раствора CoClg раствором AgNO, Измеренная с помощью титрования средняя концентрация CoClg составляет С 1,04 г-экв/л. Затем проводится расчет коэффициента диффузии по формуле

z .

2 с -С

Величина коэффициента диффузии в отсутствии тока определяется из таблиц и равна 10 см/с. Откюда D

Dp D +

Vl. 8 n ln ТГ

tf. T,

8 lO при напряженности приложенного электрического поля 20 В/см, Формула изобретения

Способ определения коэффициента диффузии в растворе электролита, заключающийся в создании контакта двух растворов электролита с различными концентрациями, непрерывном пропускании постоянного электрического тока через контакт и регистрации концентрационных изменений в системе, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, контакт создают последовательным заполнением прозрачного капилляра растворами электролита, в качестве концентрационных изме- неютй регистрируют перемещение концентрационной границы между растворами, определяют скорость перемещения концентрационной границы, а коэффициент диффузии рассчитывают с помощью выражения:

D D

Е

де D

V fi.

, и С,

С 4- 1 Э п --( 1

+ 712. -цг С -С, коэффициент диффузии в отсутствии электрического поля, см V с;

скорость движения концентрационной границы, см/с; путь, пройденный концентрационной границей за время, требуемое для измерения скорости, см;

исходные концентрации растворов электролита.| г экв/1000 - усредненная концентрация раствора электролита на измеряемом участке прохождения концентрационной границы.

Иэобретение относится к электрохимии и может быть использовано при изучении диффузии ионов и механизма ионной проводимости в постоянном электрическом поле при наличии градиента концентрации онов. Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента диффузии раствора электролита. Способ заключается в том, что последовательно заполняют прозрачный капилляр растворами электролита с концентрациями соответственно С, С2. и снова С и объемами, удовлетворяющими соотношению 0,1 Ve :; 60,3. Измеряют скорость пере мещения концентрационной границы между упомянутыми растворами. Искомую величину находят по формуле: Dg D+Vf Д fn |,(С -С, /С, -С, , где коэффициент диффузии, измеренный при токе; D - коэффициент диффузии, измеренный без пропускания тока; V - скорость концентрационной границы; J - путь, пройденный концентрационной границей за время, требуемое для изменения скррости; . С, и С - исходные концентрации растворов электролита; С - усредненная концентрация раствора электролита в измеряемом объеме в конце опыта. 1 ил. i (Л С 1C 00 о 00

Составитель А. Кощеев Редактор Н. Марголина Техред А.Кравчук Корректор|Г. Решетник

Заказ 6825/39 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного коьмтета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгороду ул. Проектная, 4