Способ определения коэффициентаиСпОльзОВАНия пЕРЕКиСи ВОдОРОдАНА КАТОдЕ Советский патент 1981 года по МПК H01M8/04 H01M10/48 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА НА КАТОДЕ

1

Изобретение относится к химическим источникам тока и касается определения коэффициента использования перекиси водорода на катоде.

Известен способ 1 определения коэффициента использования перекиси водорода на катоде путем измерения электрических параметров катодного процесса в рабочем режиме химического источника тока и заключающийся в определении количества электричества, полученного в рабочем режиме, общего расхода перекиси водорода в этом же режиме, теоретического количества электричества, которое можно получить от общего расхода перекиси водорода на основании закона Фарадея и в нахождении отношения

где - коэффициент использования перекиси водорода;

Q - количество электричества, полученного при данном режиме;

Q - теоретическое количество электричества.

Для определения количества электричества, полученного при данном режиме, используют различные кулонометрические методы 2.

Для определения общего расхода перекиси водорода используют аналитические методы, например перманганатометрическое титрование 3.

Однако известный способ определения коэффициента использования перекиси водорода длителен и трудоемок, что связано с большим количеством операций и достаточной сложностью кулонометрических и аналитических методов. Кроме того, он неудобен для автоматизации и не позволяет выделить потери перекиси водорода на катоде из общих ее потерь в химическом источнике тока.

Цель изобретения - упрощение возможности автоматизации и повыщения его эффективности.

Для достижения поставленной цели измеряют не количество электричества, а величину тока на катоде, увеличивают поляризацию до перевода катода в режим предельного тока, измеряют его величину и

по отношению величин рабочего и предельного тока судят о коэффициенте использования перекиси водорода

где 1 - значение тока через катод при рабочем режиме источника тока;

/ji- значение предельного тока.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для реализации предложенного способа; на фиг. 2 - кривые зависимости тока и коэффициента использования перекиси водорода от потенциала катода относительно окисно-ртутного электрода сравнения.

Рассмотрим определение коэффициента использования перекиси водорода по предложенному способу. С помощью потенциостата 1 на элекгродах 2 и 3 источника тока 4 задают напряжение, соответствующее eiO рабочему режиму. Ток в цепи источника тока 4 измеряют амперметром 5. Потенциал катода 2 относительно окисно-ртутного (или любого другого) электрода сравнения 6 измеряют высокоомным вольтметром 7. Например, в элементе с серебряным катодом, работающим в щелочном растворе перекиси водорода, ток при потенциале катода f -0,01 В относительно окисно-ртутного электрода сравнения составил I 0,06 А. Затем на катоде 2 задают потенциал о -0,15 В для перехода в режим предельного тока. Амперметром 5 измеряют величину предельного тока (для рассматриваемого случая 1. 0,14 А). Отнощение 1/1 }i и определит коэффициент использования перекиси водорода оое „л,

0/4

Аналогичным образом можно определить коэффициент использования перекиси водорода для любого участка вольт-амперной кривой катода.

Применение предлагаемого способа стало возможным благодаря обнаруженной независимости общего расхода перекиси водорода на катоде от поляризации последнего, т. е. от режима его работы. Из этого следует, что теоретическое количество электричества не зависит от поляризации. Кроме того, установлено, что коэффициент использования перекиси водорода на катоде, работающем в режиме предельного тока, равен единице. Следовательно, на предельном токе вся перекись водорода используется для генерации тока, поэто.му для любого режима работы катода можно записать

От W-f,

гдечг-время работы катода.

Поскольку количество электричества, полученного на катоде при данной поляризации, равно

Q I .у, то из выщеизложенного следует, что

..,1

Й7 /

По предлагаемому способу были рассчитаны коэффициенты использования перекиси водорода для различных значений потенциала катодов, изготовленных из компактного серебра, платины, палладия, скелетного серебра и других каталитически активных металлов и из сплавов. Полученные данные практически совпадают с данными, рассчитайными по известному способу. НИ фиг. 2 приведены зависимости величин токов от потенциала (кривая 8) и соответствующие им значения коэффициента использования перекиси водорода (кривая 9) на серебряном компактно.м электроде. На кривой 9

приведены значения коэффициента использования перекиси водорода, рассчитанные по известному способу (х - х - х). Пз приведенных данных следует, что результаты по предлагаемому и известному способам практически совпадают.

Предлагаемый способ определения коэффициента использования перекиси водорода на катодах химических источников тока прост по выполнению и значительно экономичнее известного, сокращает время определения коэффициента использования перекиси водорода и создает возможность его автоматизации.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента использования перекиси водорода на катоде химического источника тока путем из.мерения электрических параметров в рабочем режиме, отличающийся тем, что, с целью упрощения возможности автоматизации и

повыщения его эффeктивнoctи, в рабочем режиме измеряют величину катодного тока, увеличивают поляризацию до перевода катода в режим предельного тока, измеряют его величину и по отнощению тока в рабочем режиме к предельному значению тока находят коэффициент использования перекиси водорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

С 49i2.Зозуля А. П. Кулонометрический анализ. Л., «Химия, 1968.

8

+-4Н(-+

0,05

-0,05 -0,1 -0,15 y(,B

. Фиг.г