Электрохимия

В статье рассмотрены процессы, способствующие деградации характеристик мембранно-электродных блоков (МЭБ) электролизеров воды с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). В частности, показано, что в процессе ресурсных испытаний электролизной ячейки с ТПЭ имел место унос платины из катодного активного слоя и ее осаждение в прикатодной области мембраны. Помимо платины, в мембране был обнаружен ряд других элементов (Ti, Ir, Fe, Ni, Si), переносимых в нее водойреагентом из конструктивных элементов МЭБ, электролизной ячейки и ее внешней обвязки (анодного электрокаталитического слоя, полуячеек, трубопроводов, резервуара-сепаратора для воды и пр.). Наблюдаемая значительная потеря платины катодным каталитическим слоем ведет к снижению его активности (за счет снижения концентрации наночастиц платины и потери их связанности), а появление в мембране ионов платины и других элементов, имеющих более низкую подвижность, чем ионы водорода, вело к снижению проводимости и изменению структуры мембраны, в результате чего напряжение электролиза в процессе ресурсных испытаний росло

Методические указания разработаны в соответствии с программой по неорганической химии для студентов направления 020100.62 «Химия» и 020300.62 «Химия, физика и механика материалов». Включают теоретический обзор, лабораторный практикум и задания различной степени сложности для закрепления знаний.

В пособии рассмотрены основные вопросы теоретической электрохимии: кинетика и термодинамика электродных процессов в гальванических элементах и при электролизе, строение межфазных границ и модели двойного электрического слоя, особенности коррозионных процессов и методы защиты металлов от коррозии. Приведены примеры и задачи для самостоятельного решения.

Рассмотрены закономерности процесса анодного растворения перитектической системы сплавов олово-сурьма. Установлен фазовый состав системы сплавов и аналитические выражения для зависимости парциальных токов растворения сосуществующих фаз от состава сплава.

Показана принципиальная возможность электрохимического определения оксида азота (II) и молекулярного кислорода при их совместном присутствии в модельных и биосистемах. Используя вольтамперометрические измерения на модифицированном нафионом стеклоуглеродном электроде, удалось количественно зафиксировать концентрационные зависимости исследуемых газов.

Рассмотрены особенности безэталонного способа локального электрохимического анализа термических сплавов кадмий-свинец.

Изучено влияние разделения электродного пространства мембраной на электросинтез пербората натрия.

Зондовым методом измерены величины поляризации на различных уровнях такого катода. Результаты расчетов распределений плотности тока и экспериментальных измерений распределения поляризации удовлетворительно согласуются.

Определен механизм взаимодействия стабилизатора - олеиновой кислоты с магнитной фазой при синтезе магнитных жидкостей на основе керосина и их последующего использования для удаления пленок нефтепродуктов с поверхности водоемов и в нефтеловушках.

Показана возможность использования пьезорезонансного датчика для определения состояния воды в разное время после ее электрохимической активации при различных условиях.

Краткие методические замечания, которые могут пригодиться тем, кто пользуется или хочет воспользоваться книгой профессора Ю. Д. Гамбурга "Гальванические покрытия. Справочник по применению" в учебном процессе.