Способ поляризационных измерений

Способ поляризационных измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается электрохимических измерений и может быть использовано для изучения диффузионной кинетики в системах с расплавленным электролитом и твердым рабочим электродом. Целью изобретения является повьппение точности поляризационных измерений. Способ включает пропускание между рабочим и вспомогательным электродами, прямоугольных импульсов тока со ступенчато нарастающей амплитудой и определенной расчетным путем длительностью, измерение потенциала рабочего электрода - после пропускания импульса, пропускание импульса той же длительности и амплитуды, по обратной полярности, вьщерживание бестоковой паузы, определение по окончании цикла развертки нового значения предельной диффузионной плотности, вычисление нового значения толщины диффузионного слоя, вычисление по новым значениям указанных параметров нового значения длительности импульса. Циклы указанных операций повторяются до достижения заданной точности воспроизводимости предельной диффузионной плотности тока. Цель изобретения достигается за счет лучшего восстановления поверхности рабочего электрода и оперативного уточнения параметров модели диффузионной кинетики . 1 ил. & 0 О5 00 О5 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 01 N 27 50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ(ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4062311/31-25 (22) 25 ° 04.86 (46) 23.01.88. Б, N 3 (» ) Уральский политехнический институт им. С,M.Êèðîâà (72) С.Л.Гольдштейн, Г.Б.Смирнов и Е .Б.Солонин (53 ) 543.257(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1068797, кл. G 01 N 27/48, 1984.

Боробошкин А.Н., Смирнов M.Â. О времени достижения стационарного состояния при электролизе с постоянной силой тока. — Труды Института электрохимии УФАН СССР. Злектрохимия расплавленных солевых и твердых электролитов, вып.1, 1960, с.7-16. (54) СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННЬ@ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение касается электрохимических измерений и может быть использовано для изучения диффузионной кинетики в системах с расплавленнь)м электролитом и твердым рабочим электродом. Целью изобретения является повышение точности поляризационных измерений. Способ включает пропускание между рабочим и вспомогательным электродами, прямоугольных импульсов тока со ступенчато нарастающей амплитудой и определенной расчетным путем длительностью, измерение потенциала рабочего электрода— после пропускания импульса, пропускание импульса той же длительности и амплитуды, по обратной полярности, выдерживание бестоковой паузы, определение по окончании цикла развертки нового значения предельной диффузионной плотности, вычисление нового значения толщины диффузионного слоя, вычисление по новым значениям указанных параметров нового значения длительности импульса. Циклы указанных операций повторяются до достижения заданной точности воспроизводимости предельной диффузионной плотности тока. Цель изобретения достигается за счет лучшего восстановления поверхности рабочего электрода и оперативного уточнения параметров модели диффузионной кинетики. 1 ил.

1368764

Изобретение относится к электрохимическим измерениям и может быть использовано для изучения диффузион-. ной кинетики в системах с расплав. 5 ленным электролитом и твердым рабочим электродом.

Цель изобретения — повышение точности поляризационных измерений.

Сущность способа заключается в 10 восстановлении поверхности рабочего электрода путем пропускания импульса тока обратной полярности с последующей паузой, причем в течение итеративного процесса измерений уточняют- 15 ся значения i, 0 и t Благодаря восстановлению поверхности рабочего электрода достигается необходимая точность задания плотности поляризующего тока, Итеративность измерений 20 позволяет повысить их точность за счет последовательного уточнения параметров модели диффузионной кинетики i „ и 3, по которым определяют длйтельности поляризующих импуль- 25 сов тока.

На чертеже приведен алгоритм, в соответствии с которым реализуется предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим об- 30 разом.

На входе алгоритма (блок i) имеются начальное A и конечное В значения логарифма поляризующего тока, шаг приращения логарифма h, точность воспроизводимости предельного диффузионного тока, коэффициент диффузии

D исходные значения предельной диф9 . исх фузионной плотности тока i > и толщины диффузионнОгО слОя о . БлОк 40

2 соответствует процедуре расчета времен t „(i), где i вычисляется для амплитуд поляризующего тока, обусловленных его логарифмической разверткой, при известной площади рабо.чего электрода.

После задания исходного значения логарифма тока (блок 3) осуществляется цикл равзертки тока (блоки 4—

10), в процессе которого снимают поляризационную кривую. Вслед за подачей поляризующего импульса (блок

4) реализуется прерывание тока (блок

5) и измерение потенциала рабочего электрода (блок 6). Прерывание

55 необходимо для исключения влияния омической потери напряжения, Затем с целью восстановления поверхности рабочего электрода подают (блок 7) импульс тока обратной полярности с той же.амплитудой и длительностью, что и у предшествующего поляризующего импульса, потом выдерживают бестоковую паузу (блок 8), необходимую для установления исходного гидродинамического режима и для устранения отрицательного влияния импульса .обратной полярности, связанного оо случайным отклонением амплитуды или длительности импульса от заданных значений. Минимальная длительность паузы определяется временем установления исходного состояния Объекта после подачи на него импульса тока обратной полярности, а максимальная ее длительность выбирается исходя из возможных отклонений от ранее определенной минимальной длительности.

Если развертка тока не завершена (блок 9), то его логарифм увеличивается (блок 10) на величину шага, и описанная последовательность действий (блоки 4-8) повторяется для новой амплитуды тока. В противном случае производится (блок 11) вычис. н он ление новых значений „ и о осуществимое по известным методикам с использованием полученной поляризационной кривой. Если цикл развертки тока был первым с начала измерений, то происходит (блок 12) возврат к вычислению (блок 2) t „(i) по новым i „ и 5 . Иначе (блок 13) оценивается точность воспроизводи/ мости предельной диффузионной плотности тока. Если она удовлетворяет заданной, то измерения прекращаются и на выходе (блок 15) имеется итоговая поляризационная кривая. В противном случае (блок 14) производится уточнение i „ и О путем присвоения им новых значений и цикл повторяется.

Пример. Поляризация уранового катода в расплаве КС1-NaC1-UC1 о, (5 мас.7. по V) при 750 С. Вспомогательный электрод изготовлен из урана, измерения потенциала проводят относительно хлорного электрода сравнения. Расплав и электроды помещают в корундовый контейнер, размещенный в заполненной аргоном кварцевой пробирке, причем электроды крепят к резиновой пробке пробирки.

Поляризационная установка включает трехэлектродную электрохимическую

1368764

;Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ поляризационных измерений, заключающийся в пропускании прямоугольного импульса тока между рабочим и вспомогательным электродами Электрохимической ячейки со ступенчато нарастающей от импульса к импульсу амПлитудой, длительность которых определяют из соотношения (и Fate

1) ехр ) — — — — 1

RT J

40 толщина диффузионного слоя; коэффициент диффузии; плотность тока; где

D .ячейку, источник поляризующего тока, источник деполяризующего тока, регистратор потенциала, программируемый таймер и микроЭВМ. После каждого поляризующего импульса осущест5 вляют восстановление поверхности катода путем подачи деполяризующего импульса с последующей паузой 5 с.

По полученноч поляризационной кривой определяют значения i и 3 по которым пересчитывают длительности импульсов, после чего снимают новую поляризационную кривую, Процесс повторяют до тех пор, пока разность величин предельной диффузионной плотности тока, полученных для двух последовательных поляризационных кривых, не становится меньшей

0,001 А/см

Точность предлагаемого способа составляет 2-47. предельная диффузионная пр плотность тока; и — валентность потенциалоопределяющих ионов;

F — число Фарадея;

hg — заданная погрешность измерения потенциала рабочего электрода;

R — универсальная газовая постоянная;

Т вЂ” температура, причем потенциал рабочего электрода фиксируют непосредственно после окончания очередного импульса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности поляризационных измерений, после каждой фиксации потенциала между рабочим и вспомогательным электродами ячейки пропускают прямоугольный импульс тока обратной полярности с той же амплитудой и длительностью, что и у предшествующего поляризующего импульса, затем выдерживают бестоковую паузу, при этом по окончании очередного цикла развертки тока иэ полученной поляризационной кривой определяют значение i и определяют значение 5 по формуле

nF D C

3 = — - — —, >пр где С вЂ” концентрация потенциалоопределяющих ионов в электролите, затем устанавливают значения длительностей импульсов, соответствующих измеренным величинам i, 3, после чего осуществляют следующий цикл развертки, причем циклы повторяют. до получения воспроизводимых значе- . ний предельной диффузионной плотности тока с заданной точностью.

1368764

Составитель В.Немцев

Редактор В.,Петраш Техред И.Верес Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1204 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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