Способ определения коэффициента диффузии в растворе электролита

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 Н !3/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗЩ,11 уЩр ...

"; 24 !

1; (21) 3771433/31-25 (22) 01.08.84 (46) 23.12 ° 86. Бюл, W 47 (71) Физико-технический институт им, А. Ф. Иоффе (72) В, Н. Трошин, Э. В. Звягина и В. А. Мальвинова (53) 533.15(088.8) (56) Плесков Ю, В,, Филиновский В. Ю, Вращающийся дисковый электрод. - М.

Наука, 1972, с, 51, Вольфкович Ю, M. Сосенкин В. Е.

Влияние электрохимических реакций на коэффициент диффузии электролитов. — ДАН СССР, 1977,!! 3, с, 236, 653 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ДИФФУЗИИ В РАСТВОРЕ ЭЛЕКТРОЛИТА (57) Изобретение 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 повыше- ние точности определения коэффнди,.SU,„, 1278680 A 1 ента диффузии раствора электролита.

Способ заключается в том, что последовательно заполняют прозрачный капилляр растворами электролита с концентрациями соответственно

С,:, С и снова С„и объемами, удовлетворяющими соотношению О, 1 б ча а

- <0,3. Измеряют скорость nepet мещения концентрационной границы между упомянутыми растворами. Искомую величину находят по формуле:

Då- +И/1! 1п 3 (С;-С /С,-С . где

D — коэффициент диффузии, измеренный при токе, D — коэффициент диффузии, измеренный без пропускания тока; Ч вЂ” скорость концентрационной границы; 8 - путь, пройденный концентрационной границей за время, требуемое для изменения скорости;, С; и С - исходные концентрации растворов электролита; С - усредненная концентрация раствора электролита s измеряемом объеме в конце опыта. 1 ил.. 1278680 выдавливается из трубки, заполненной песчаным заполнителем до. концентрации С, и отбирается для ана2 лиза. Средняя концентрация Определяется титрованием хлор-иона раствора СОС12 раствором AgNO . Измеренная с помощью титрования средняя концентрация СОС1 составляет С =

Ю

1,04 r" экв/л. Затем проводится расчет коэффициента диффузии по ,формуле

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам исследования диффузионных процессов, и может быть исполь зовано в электрохимии 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

7-образную стеклянную установку и содержит катодный объем 1, соединенный с вспомогательным электродным объемом 2, анодный объем 3, прозра1нь1Й1 капилляр 4, заполненный кварrBHaI:I - и 1рупностью 20 мкм, тер 25 иост атиру1ощую рубашку 5. Для измерения скорости движения концентрационной г;>аницы H cKopocTH перемещения всего раствора используются микроскопы 6„

П р H и е р. В измерительный капилляр 4 H анодный объем 3 з вливаетсяя раствор электролита СОС1 с

КО1111ентрацией С =1 г-экв/л и с помо1 щьв давления воздуха, подводимого к 35 катодноиу объему, поочередно продавливают растворы с концентрацией

С 2=7 г-экв/л, затеи снова С, — -1 г-экв/л, в капилляр с дисперсныи наполнителем. Пропускают постоянный электри- 40 ческий ток при напряженности полй

Е=20 В/см, измеряют скорость перемещения концентрационной границы с помощью микроскопа и секундомера, Концентрационная граница двигается 45 со скоростью V = 3,6 10 см/c, Вре.мя движения границы на расстояние

4,5 см в капилляре с дисперсным наполнителем составляет 12 500 с, Затем проводят определение средней 5Q

Концентрации (С), усредненной по объему, пройденному концентрационной границей (включая и переходную

Область между концентрациями раст.НороЕ3 С и С где кОнечнОЙ тОчкОЙ 55

1 служит граница раствора с концентрацией С2). Для этого объем раствора СОС1 на участке трубки, где проходит концентрационная граница, Vl 8 С -С

D П + --ln

11 Ъ

Величина коэффициента диффузии в отсутствии тока определяется из табз лиц и равна 10 см/с, Откюда D

8 10 см /с при напряженностй 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 ре" гистрации концентрационных изменений в системе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, контакт создают последовательным заполнением прозрачного капилляра растворами электролита, в качестве концентрационных изме.нений регистрируют перемещение концентрационной границы между растворами, определяют скорость перемещения концентрационной границы, а коэффициент диффузии рассчитыва|ют с помощью выражения:

Vl C - С, D D + — >:и --(= — — )

Е II 2 П2- С -С, где Э вЂ” коэффициент диффузии в отсутствии электрического

/ C

V - скорость движения концентрационной границы, см/с;

- путь, пройденный концентрационной границей за время, требуемое для измерения скорости, см;

С и С - исходные концентрации раст2 ворон электролита.,,г=экв/1000 смк, ;

С вЂ” усредненная концентрация раствора электролита на измеряемом участке прохождения концентрационной границы.! 278680

Составитель А, Кощеев

Редактор Н, Марголина Техред А,Кравчук Корректор, Г. Рещетник

Заказ 6825/39 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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