Введение
Одним из основных методов изучения кинетики электродных реакций и установления механизма их протекания является метод снятия поляризационных кривых. Измерения проводят в стационарных и нестационарных условиях. Выбор этих условий определяется природой электрохимических реакций, а именно током обмена и условиями ее протекания. Использование нестационарных методов исследования позволяют изучать кинетику быстрых электродных процессов, т.е. с высокими значениями токов обмена. Их возможности во многом определяются уровнем электронной техники. Потенциостат – гальваностат IPC-Pro, позволяет снимать поляризационные кривые в стационарных условиях и открывает большие возможности изучения процессов при протекании последних в нестационарных условиях электролиза.
Зная потенциал электрода, можно предугадать напряжение гальванического элемента или подобрать потенциал, при котором процесс электролиза протекает наиболее оптимальным образом. Поляризационные кривые отражают зависимость протекающего тока в электрохимической системе от приложенного потенциала. Заранее зная её, можно изобразить потенциал, необходимый для протекания реакции электролиза с заданной скоростью.
Цель работы: методом снятия поляризационных кривых изучить кинетику электрохимических процессов:
Определить бестоковый потенциал и снять поляризационные кривые медного электрода.
На основании полученных результатов, установить, какая стадия для катодных и анодных процессов является лимитирующей.
Определить зависимость скорости анодных и катодных процессов от концентрации.
Общие сведения
Потенциостат IPC–Proявляется программно – аппаратным комплексом, состоящим из измерительного блока потенциостата и персонального компьютера (ПК) с установленной на нем программой. Прибор обеспечивает работу с трехэлектродной электрохимической ячейкой.
На лицевой панели прибора расположены разъемы для рабочего (work), вспомогательного (counter) электродов и электрода сравнения (reference). На задней панели расположены кнопка включения/выключения прибора в сеть, гнездо подключения сетевого шнура и разъем для нуль – модемного кабеля, соединяющего компьютер с потенциостатом. Управление прибором полностью осуществляется программой IPC2000, установленной на ПК.
При запуске программы появляется окно, отображающее информацию о ресурсах компьютера. О готовности прибора к работе свидетельствует появление специального сообщения в строке состояния прибора, а также активизация пунктов меню и кнопок управления ячейкой и программатором.
При отсутствии связи с прибором необходимо обратиться к преподавателю.
Перед измерениями необходимо прогреть потенциостат в течение 20 – 30 мин. В это время подготавливают электрохимическую ячейку к работе: залить исследуемый раствор, а к подготовленным к работе электродам подключить кабели - с маркировкой «W» к рабочему электроду; с маркировкой «C» - к вспомогательным электродам; с маркировкой «R» - к электроду сравнения. Ошибка при подключении кабелей и наличие пузырей воздуха в капилляре Луггина – Габера может привести к нарушению работы потенциостата.