[МСЕООЮЗНАЛ Советский патент 1973 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к области технического электролиза расплавленных солевых сред.

Известные способы измерения величин предельных токов, обусловленных диффузионными затруднениями со стороны солевого расплава или жидкометаллического электрода, состоят в получения поляризованных кривых, представляющих собой зависимость ср, х, электрода, измеренного относительно электрода сравнения, от плотности поляризующего тока. Соотнощение (0 фиксируют в момент разрыва цепи электролиза с -помощью поляризационных установок того или иного типа, после чего определяют характер скачков потенциала рабочего электрода. Обычно полярограмма расплавленной солевой системы имеет более или менее четко выраженную область предельного тока, что дает возможность найти его величниу по положению скачка потенциала.

Однако такие способы не позволяют однозначно указать значения предельных токов при изучении высокотемпературных электрохимических систем, обладающих плавной (лищепной скачка) поляризационной токовой кривой. Подобные полярограммы соответствуют катодному осаждению или анодному растворению металлов, близких по своим физикохимическим свойствам, и содержание которых р солевой или металлической фазах мало.

Цель изобретения - обеспечение измерения предельных токов высокотемпературных электрохимических систем, поляризованные токовые кривые которых не имеют заметно выражен.ных скачков потенциала.

Это достигается тем, что по предложенному способу определяют значение коэффициента затухания тока электролиза в условиях длительного потенциостатирования, после чего находят предельный ток как велнчину, прямо пропорциональную коэффициенту затухания, концентрации электроактивного вещества, его валентности, числу Фарадея, объему электролита или электрода и обратно пропорциональную рабочей поверхности электрода. В координатах «логарифм отнощения тока электролиза в заданный момент времени к его величине в начальный момент - время процесса коэффициент затухания К равен тангенсу угла наклона прямой, описываемой уравнением Лингейма.

В условиях доминирующей в расплавах диффузионной кинетнкп указанная зависимость может быть получена экспериментально с помощью замкнутой системы автоматического регулирования тока электролиза - потеициостата. После этого возможно определение пред по известным закономерностям, связывающим коэффициент / с толщиной диффузионного слоя б и б с предельным током.

Для определения величин предельных токов

катодного выделения или анодного растворения «нтересующего электроактивного компонента соблюдают следующую последовательность. Измеряют стационарный потенциал рабочего электрода относительно электрода сравнения. Настраивают потенциостат на нулевой ток при Скомпенсированном потенциале рабочего электрода и задают напряжение, обеспечивающее протекание данлого электрохимического процесса. По мере приближения потенциала рабочего электрода к заданному напряжению фиксируют затухание тока в силовой цепи. Наклон экспериментальной зависимости ток - время дает в полулогарифмических координатах значение коэффициента затухания тока электролиза в условиях длительного потенциостатирования, после чего определяют искомую величину предельного тока.

Предмет изобретения

Способ измерения предельных токов высокотемпературных электрохимических систем,

путем измерения стационарного потенциала рабочего электрода относительно электрода сравнения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения при изучении систем, обладающих плавной поляризационной токовой кривой, определяют коэффициент затухания тока электролиза в условиях длительного потенциостатирования, после чего находят предельный ток как величину, прямо пропорциональную коэффициенту затухания, концентрации электроактивного вещества, его валентности, числу Фарадея, объему электролита или электрода и обратно пропорциональную рабочей поверхности электрода.