Способ определения подвижности растворов в концентрированных растворах электролитов

Способ определения подвижности растворов в концентрированных растворах электролитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано при анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблиц электрохимических констант. Способ основан на перемещении ионной границы в трубке с дисперсньм наполнителем. Целью изобретения является определение подвижности приведенных в контакт растворов электролитов. Для этого определяют расстояние до сечения трубки с наполнителем , по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, и при прохождении упомянутой ионной границы через это сечеНие, измеряют скорость течения раствора в трубке, свободной от дисперсного наполнителя , а подвижность раствора находят по формуле Up Vp С /i, где Vp - скорость раствора, см/с, i - плотность электрического тока, А/см С - концентрация раствора, Г-ЭКВ./1000 см, Д - эквивалентная электропроводность. Ом г-экв / см , Это позволяет определить параметры электропереноса в концентрированных растворах. 1 ил. (Л с ю ел чЗ 4 СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН (5D 4 G 01 N 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862109/31-25 (22) 04.03.85 (46) 15.09.86. Бюл, Р 34 (71) Ордена Ленина физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (72) В.П. Трошин, Э.В. Звягина и В.И. Селиверстов (53) 543.257(088.8) (56) Изгарышев H,À., Горбачев С.В, Курс теоретической электротехники.

M-Л., 1951, с. 46.

Авторское свидетельство СССР

Р 1051416, кл. С 01 М 27/26, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ

РАСТВОРОВ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ (57) Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано при анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблиц электрохимических констант. Способ основан на пере„„SU,» 1257498 А 3 мещении ионной границы в трубке с дисперсным наполнителем. Целью изобретения является определение подвижности приведенных в контакт растворов электролитов. Для этого определяют расстояние до сечения трубки с наполнителем, по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, и при прохождении упомянутой ионной границы через это сечеиие, измеряют скорость течения раствора в

° трубке, свободной от дисперсного наполнителя, а подвижность раствора находят по формуле Up = Vp С Л/i, где Vp — скорость раствора, см/с, — плотность электрического тока, А/см2, С вЂ” концентрация раствора, r-экв./1000 см, h — эквивалентная электропроводность, Ом г-экв. см, Это позволяет определить параметры электропереноса в концентрированных растворах. 1 ил.

1 125

И300 7етеиие oòåEÎ< .ится к электро химии и мОжет б7ытеэ использОвяиО ElpH анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблицы электрохимических констант.

Цель изобретения — обеспечение возможности определения подвижности приведенных в контакт растворов электролитов.

При ионной проводимости в приведенных в контакт различных растворах электролитов возникают внутренние электромиграционные градиенты давления, приводящие к движению растворов.

Растворы перемещаются навстречу друг другу или в разные стороны, компенсируя тем самым объемные изменения, возникающие на границе растворов из-за электромиграции разного сорта ионов. При пронускянии постоянного электрического тока через растворы электролитов, находящиеся в контакте, возникает движение этих растворов, накладывающееся ня движение ионов под действием электрического поля и влияющее на параметры электропереноса.

На чертеже представлено устройство, осуществляющее предпоженный способ.

Устройство представляет собои

U-образную стеклянную трубку и содержит катодный объем 1, соединенный с вспомогательным электродным объемом

2, трубку 3 с дисперсным наполнителем 4, заполненную кварцевым песком крупностью 20 мкм, анодный измерительный капилляр 3, термостатируемую рубашку 5. Для измерения скорости движения раствора и наблюдения за скоростью движения ионной границы используются микроскопы б. В трубку с дисперсным наполнителем и в трубку без наполнителя заливается индикаторный раствор электролита, а в катодный объем — ведущий электролит, причем один из растворов должен быть цветным для осуществления визуального наблюдения за границей. Используются растворы высоких концентраций, и которых установлено отсутствие электроосмоса. Перед включением электричес кого тока граница растворов продавливается вниз давлением воздуха, под— водимого к катодному объему. При пропускании постоянного электрического тока между растворами образуется ионная граница, перемещающаяся вверх по

7498 2 песчаному столбику под действием тока.,ЕЕЕЕЕ определения гидродинамических сопротивлений растворам Н и Н с помощью сжатого воздуха, подаваемого в кятодный объем, останавливают движение ионной границы на концах дисперсного иаполнителя. В этом случае трубка с наполнителем целиком заполнена одним из растворов, а те—

10 чение жидкости, равное по величине скорости границы, носит чисто гидродинамический характер.

Тогда, используя закон Пуазейля.—

Дарси, можно рассчитывать значение

R, и Н7 по формуле

R а где P

1 = Iг /(r, + г ) = 0,0б м.

Скорость раствора СоСI,,измеренная в трубке без наполнителя, при прохож— дении ионной границей сечения трубки с наполнителем, по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, получилась равной

0 3 "10 з см/с. Электропроводность

Р-7

7 н.раствора СоС12 равна 17,0 Ом г-экв см2, плотность тока 2,53 А/см2, тогда для подвижности 7 н.раствора

СОС1, получаем

0 3 10 7 17

2 53 ° 10з — О, 14-10 см с/В

Движение раствора СоСI, происходит по направлению к ионной границе растворов. внешнее давление, необходимое для удержания ионной границы неподвижной;

Ч 7 — скорость противотока,определяемая по скорости ионной границы.

25 В качестве примера рассмотрим определение подвижности приведенных в контакт 7 н.растворов LiCI-СоС12 при t = 25 С. Измеренная величина Rq

7 для раствора LiCI равна RE =9 10 Нс/м, Когда дисперсный наполнитель был заполнен полностью раствором СОС1, то

R, = 1,5 10 Нс/м. Длина песчаного

3 наполнителя составляла 1 = 0,1 м, расстояние от конца дисперсного на35 полнителя до ионной границы со стороны раствора LiCI, где гидродинамические сопротивления по обе стороны от границьE равны, будет

Способ определения подвижности растворов в концентрированных раство>0 рах электролитов путем перемещения ионной границы в трубке с дисперсным наполнителем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения подвижности приве15 денных в контакт растворов электролитов, определяют расстояние до сечения трубки; по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления протеканию растворов равны, и при ,прохождении ионной границы через это сечение измеряют скорость течения раствора в трубке, свободной от дисперсного наполнителя, а подвижность раствора Up находят по формуле

ЧАС

Ур

1 где 7р

3 12574

Для сравнения укажем, что подвижность катионов кобальта при той же . самой концентрации раствора СоС1, равна 0, - 10 см с/В.

Для внесения поправки на изменеS ние уровня раствора за счет электродных процессов и движения ионов отдельно измерялась эта величина в растворе СоС1,, когда только один раствор СоС1, заполнял установки и,следовательно, отсутствовало внутреннее электромиграционное давление. .При уменьшении гидродинамических сопротивлений растворам в, 2 раза, т.е. когда общая длина песчаного наполнителя равна 1 = 0 05 м, а

0,03 м, величина скорости раствора при пропускании. той же величины электрического тока и прохождении границей сечения при 1 осталась неизменной, что свидетельствует о независимости скорости течения растворов от величины f когда граница проходит через сечение трубки при

Предлагаемый способ позволяет определить подвижность приведенных в контакт растворов электролитов, обусловленную действием внутреннего электромиграционного градиента давления. Эта постоянная величина для дан-З ных двух растворов позволяет определять параметры электропереноса методом движущейся границы при разделении ионов и изотопных ионов методом ионных подвижностей, выбирать опти98 4 мальные условия анализа ионов по их подвижностям, использовать ранее полученные данные по кажущимся" числам переноса и подвижности ионов.

Формула и з о б р е т е н и я скорость раствора, см/с; плотность электрического тока, А/см ; концентрация раствора, г-экв./1000 см ; эквивалентная электропровод-< -1 ность раствора, Ом г-экв см .

1257498

Составитель И. Рогаль

Техред Л.Олейник Корректор И.Муска

Редактор А. Додинич

Заказ 4909/40

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

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