Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Sotnikov_Vatolin

.pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
1.67 Mб
Скачать

R = ρ

l

=

1

 

l

,

(4.4)

S

 

 

 

 

S

 

ρ ".

 

& ,

 

 

" ρ ,

! ". !

! "

" "

L. % !

" -1 -1 / ( ).

& "

" !

! , !

" : "

, .

* ! "

. ,

", ,

,

! .

& ( " )

" "

(i = I

S )

" ( E )

 

" ψ :

 

i = E = − dψ .

(4.5)

d x

 

&" "

! : Na+, Ca2+, Mg2+, SiO44- . ! j-

70

" :

ij = − j , i = i j , (4.6)

d x

j

 

j ",

" j- .

) j-

" !

j- ( t j ):

 

 

t j =

j

, = j .

(4.7)

 

 

j

 

 

 

 

! , "

",

! .

', ! ( . ! 3),

, "

"

"!:

= 0e

E

.

 

RT

(4.8)

* E − " ". &

E / NA

! ! " ,

, "

" . # ! "

!

, ! ( ),

. # " 0 !! .

71

( ! ,

CaO, SiO2, MgO, Al2O3, FeO, 0,1 - 1 /

! , ! "

(106 - 107 / ). & E

40 - 200 ) / ! .

! ! ,

!

.

# ( 10 .%) !

(FeO, Fe2O3) (MnO, V2O3, Cr2O3) " !,

"

. '

" "

"!

 

. .

" Me2+

- O2- - Me3+,

, !

" . (, !

! FeO - Fe2O3 102 / ,

! .

4.4.

( ! !,

" " (ψ )

. % ! " ! "

(ϕ ):

ϕ =ψ −ψ - .

72

'

 

 

 

 

! ϕ

 

 

, "

 

! ! " -

". 1 ! ,

, ", i - " ,

!

! (ε i )

ϕ i

 

"

, !

 

 

εi = ϕi − ϕ . .

 

&

ε i !

"

i -

"

" . &

! ! ",

H2 =2H+ + 2e

aH+ = 1, pH2 = 1 ( " ).

& " ε i !

" , ,

( , ) :

ε i i0 + RT ln

aiνi (Ox)

 

(4.9)

i

.

aiνi (Red )

zF

 

 

i

* z ", " ; ν i

" i - ; ε i0

" , !

. & (4.9)

( Ox ) , !

( Red ) . , ,

73

", .%%

!,

ci , / 3. # "

. (, , "

2SO24- =S2O82- + 2e

"

ε ε 0 + RT ln

cS2O82-

.

 

2F

cSO2

42-

 

& , "

 

 

 

 

Me= Mez+ + ze ,

 

(4.10)

!

! ε i0 ( . 4.1). ) ,

, ! ε i0 . 4.2.

,, " , !

!. & ,

"

('))

( min) " !. + min

!

(ε ) (ε ):

min = ε -ε ,

(4.11)

" ! ! ')

", ! ! . &

(4.9), ! ε i0 !

. 4.1 4.2. # " !,

, ! ,

74

 

 

 

( 4.1

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

%

0

 

 

 

 

ε i , &

 

Li, Li+

 

Li=Li+ + e

+3,045

 

K, K+

 

K = K+ + e

+2,925

 

Ca ,Ca2+

 

Ca = Ca2+ + 2e

+2,87

 

Na, Na+

 

Na = Na+ +e

+2,713

 

Mg, Mg2+

 

Mg = Mg2+ + 2e

+2,38

 

Al, Al3+

 

Al = Al3+ + 3e

+1,66

 

Zn, Zn2+

 

Zn = Zn2+ + 2e

+0,763

 

Fe, Fe2+

 

Fe = Fe2+ + 2e

+0,44

 

Cd, Cd2+

 

Cd = Cd2+ +2e

+0,402

 

Co, Co2+

 

Co = Co2+ + 2e

+0,27

 

Ni, Ni2+

 

Ni = Ni2+ + 2e

+0,23

 

Sn, Sn2+

 

Sn = Sn2+ + 2e

+0,14

 

Pb, Pb2+

 

Pb = Pb2+ + 2e

+0,126

 

H2(Pt), H+

 

H2 = 2H+ +2e

± 0,000

 

Cu, Cu2+

 

Cu = Cu2+ + 2e

-0,337

 

Cu, Cu+

 

Cu = Cu+ + e

-0,52

 

Ag , Ag+

 

Ag = Ag+ + e

-0,799

 

Au, Au3+

 

Au = Au3+ + 3e

-1,42

 

75

( 4.2

"

'

%

0

 

 

ε i , &

H+, O2, H2O (Pt)

2H2O = 4H+ + O2 +4e

+1,229

Cr2+, Cr3+ (Pt)

Cr2+ = Cr3+ + e

+0,41

V2+, V3+ (Pt)

V2+ = V3+ + e

+0,255

H2(Pt), H+

H2 = 2H+ +2e

± 0,000

OH-, O2 ( ) (Pt)

2OH- = 1/2O2 + H2O + 2e

-0,401

I-, I2 ( ) (Pt)

I- = 1/2I2 + e

-0,536

Br-, Br2 ( ) (Pt)

Br- = 1/2Br2 + e

-1,066

Cl-, Cl2 ( ) (Pt)

Cl- = 1/2Cl2 + e

-1,358

F-, F2 ( ) (Pt)

F- = 1/2F2 + e

-2,87

(4.9)

.

, !

,

! " .

4.5.

) , " ,

! . &

, ! . 4.1 "

, , ( ,

76

CO , Al2O3

),

(4.1) G < 0. 2

, G(4.1) = 0,

! !

" .

) ,

"

" .

+, !

G

! ') ( ). ! !

G

 

 

 

 

 

 

E = −

G

,

(4.12)

 

 

 

 

 

 

zF

 

 

 

F / ( F = eN A ).

# !

zF

! ", !

!

. #, ,

(4.12) ! " 3 !

( G , ) / Al). # " 1,5

CO , ! 3 eN A , . . 3F

", Al

! ". ,

z .

,! ! ') "

, ! "

4 !

 

E

=

S

,

 

 

 

 

T

P

z F

 

E

= −

V

.

(4.13)

 

 

 

 

P T

 

z F

 

 

, ') "

, S > 0. S

" ,

77

E − T ”. & E

, "

4 V < 0.

,! ')

G (4.12)

 

S (4.13) "

, ":

 

 

 

H =

G + T S .

 

 

(4.14)

(

!,

!

 

-

-

",

')

.

4.6.

% ",

i - " (4.10). & ,

(4.10) ,

" ! ε i . #

" ! !

ε i ε i .

# ε i >ε i

(4.10) ( ) ,

 

Mez+ ,

 

".

+,

 

ε i <ε i

 

(4.10)

 

 

( )

,

 

 

 

 

 

Mez+

! "

 

 

, .

78

) " "

(i ), ! , ! ! ε i -ε i ,

! " ( ε i ):

ε i = ε i -ε i .

& ! i ε

, , . & ! ,

4,

! . 2 !

" ! !,

.

 

 

 

 

 

,!

!

,

 

 

 

 

 

 

( ε A > 0),

(

ε < 0).

# "

" ! ') ( )

:

E = ε − ε = (ε +

 

ε ) (ε + ε ) =

= Emin + εA +

 

εK

 

= Emin + E .

 

 

' ( E ) ! " !

" ". (

" ! ! Emin 1,06 &,

E 0,8 &,

" " ~70%.

& ! !.

#, , Zn2+

, . . 4.1,

" " ! !,

, ~(-0,76 &). # "

( H+ ): 79

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]