Предлагаемое устройство относится к области физической химии и физики твердого тела.
Известное устройство для измерения зависимости новерхностного натяжения на границе твердый электрод - электролит в зависимости от потенциала с номощью пьезоэлемента позволяет производить измерения только в условиях жидкого электролита.
Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что со стороны вспомогательного электрода к системе присоединена дополнительная пластина. Дополнительная пластина может быть выполнена из того же материала и с теми же размерами, что пластина твердого электролита.
Устройство позволяет обеспечить возможность измерения в условиях с твердым электролитом.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - соединение устройства с пьезоэлементом.
Устройство (см. фиг. 1) состоит из пластины твердого электролита 1, заключенной между основным И вспомогательным электродами 2 и 3. К вспомогательному электроду присоединена дополнительная пластина 4.
Предлагаемое устройство позволяет измерить зависимость поверхностного натяжения границы твердого электролита с основным электродом от потенциала благодаря тому, что вспомогательный электрод располагается в нейтральной плоскости изгиба системы «твердый электролит с двумя электродами, и действующие вдоль него переменные силы не могут вызвать изгиба системы, регистрация которого дает поэтому сигнал, пропорциональный изменению поверхностного натяжения только на границе твердого электролига с основным электродом. Продольная деформация системы пренебрежимо мала по сравнению с деформацией изгиба и не влияет на результаты измерений. Таким образом, для измерений предлагаемым способом необходимо на тонкую пластину твердого электролита / (например, двуокись циркония, стабилизированная ок1гслами редких земель) нанести, например, с помощью спекания или наныления с одной стороны основной электрод 2, с другой стороны - вспомогательный электрод . (материалом электродов может служить, например, пластина), затем через вспомогательный электрод 3 скрепить пластину твердого электролита / со вспомогательной пластиной 4, материал и толщина которой выб)1раются так, чтобы нейтральная ось изгиба получающейся при этом составной пластины совпала
с границей «твердый электролит -- вспомогательный электрод. Еели толгцнна вспомогательиого и основиого электродов мала, то в качестве вспомогательной пластииы можег быть выбраиа пластика из того же материала и с теми же размерами (толгципа 0,5- 2 мм}, как и у пластины, расположенной между электродами. В пластину твердого электролита 1 может быть введен высокоомный зонд, что необходимо, например, при задании потенциала с помощью потенциостата. Соетавцая пластина 5 (см. фиг. 2) через стержепь 6 соединяется с пьезокристаллом 7, который закреплен во втулке 8. Мехаиические колебания изгиба составной пластипы 5 приводят сторжепь 6 в крутильные колебания, что позволяет увеличить длину стержня без существенного ослабления передаваемого пьезокристаллу усилия в том случае, когда измерения нограничного натяжения производятся при высоких температурах и нластппа 5, расположенная в зоне нагрева, должна 11аходигься на значительном расстоянии (3-5 см) от пьсзокристалла. К стержню 6 донолпительио может быть нрикренлена вторая составная пластина 5 (пунктир), ориептированная кососимметрично первой. Колебания пластины 5 генерируются переменно составляющей напряжения на электродах и нропорциональны по амплитуде колебаниям пограничного натяжения. Измеряется зависимость амплитуды этих колебаний от линейно изменяющегося среднего напряжения на электродах, каждому значению которого соответствует определенное значение скачка потенциала на границе «твердый электролит - основной электрод. Это соответствие может быть установлено предварительными измерениями. При амплитуде переменной составляющей напряжения порядка 0,1 в влияние электрострикции на измерения пре11ебрежимо мало. Кроме того, от среднего напряжепия оно не зависит и эквивалентно
поэтому незначительному едвигу оси абсцисс в координатах «амплитуда поверхностного натяжения - средний потенциал. Интегрирование этой зависимости дает с точностью до постоянной измерение новерхностного натяжеПИЯ с потенциалом.
Предмет изобретения
1. Устройство для определения зависимости поверхностного натяжения на границе твердый электрод - электролит от потенциала, содержащее систему из вспомогательного и основного электродов с находящимся между ними электролитом и соединенную с пьезоэлемептом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерений з условиях с твердым электролитом, со стороны вспомогательного электрода к системе присоединена дополнительиая пластина.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная пластина выполнена из того же материала и с теми же размерами, что пластина твердого электролита.
