Способ изготовления электрода сравнения на основе интерметаллического соединения lial

Способ изготовления электрода сравнения на основе интерметаллического соединения lial

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (61) Дополнительное к авт. свил-ву

{22) Заявлено 22. 10. 80 (21) 2994502/E 8-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15 . 06. 82. Бюллетень.J4 22

Дата опубликования описания 15 .06 . 82 (5I)M. Кл.

G 01 N 27/48

9кударотвеииый комитет

СССР (53) УДК 543. 547 (088. 8) ао делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

И.Г.Киселева, Л,А.Алексеева, П.И.Петухова и А.В.Чекавцев

Институт электрохимии АН СССР

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА СРАВНЕНИЯ

НА ОСНОВЕ ИНТЕРИЕТАЛЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ

LiA1

Изобретение относится к электрохимическим исследованиям процессов, протекающих на электродах в апротонных органических растворителях, и может быть использовано для изго" товления электродов, пригодных для использования в качестве электродов сравнения при исследовании кинетики и термодинамики электродных реакций, а также в электроаналитических методах, Известен электрод сравнения, применяемый в апротонных органичеСких растворителях из металлического лития, обратимый по отношению к ионам лития в растворе (11.

Недостатком литиевого электрода является его высокая химическая активность. Литий способен вступать в химическое взаимодействие с самыми устойчивыми из органических растворителей, такими, как пропиленкарбонат„

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления электрода на основе интерметаллического соединения LiA1 путем катодной поляризации алюминия в растворе апротонного органического растворителя, содержащего ионы ли тия (2 J.

Однако значения потенциалов полученных таким способом электродов не являются стабильными и плохо воспро19 изводятся - разброс достигает 40 мВ.

Кроме того, электроды имеют высокую поляриэуемость. Указанные недостатки связаны с особенностями процесса электрохимического образования

IS интерметаллического соединения 1.1Л1, когда скорость катодного процесса не сразу достигает максимальной величины, Сначала эта скорость относитеЛьно невелика и падает во времени, затем возрастает и наконец достигает некоторой постоянной величины.

Такой ход зависимости скорости катодного процесса от времени связан с

935779

2S

SS образованием на катоде в различные моменты времени фаз с различным содержанием лития.

Целью изобретения является повышение стабильности и воспроизводимости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления электрода сравнения на основе интерметаллического соединения ЫЛ1 путем катодной поляризации алюминия в растворе на основе апротонного органического растворителя, содержа" щего ионы лития, поляризацию ведут в два этапа, при этом первый этап проводят в интервале потенциалов от +0,49 до +0,51 В относительно литиевого электрода в том же растворе в течение 10-30 мин, а второй этап проводят в интервале потенциалов от +0,149 до +0,151 В в течение

4-6 ч.

Способ поясняется чертежом.

Наложение более отрицательного потенциала на первом этапе изготовления электрода дает воэможность быстро достигнуть области, где с постоянной и высокой скоростью идет образование интерметаллида с нужными свойствами (на чертеже область III).

Потенциал на первом этапе образования электрода не должен быть отрицательнее плюс 0,49 В, иначе может произойти образование неустойчивого интерметаллида со слишком большим содержанием лития или даже осаждение свободного лития. С другой сто" роны, потенциал на данном этапе не может быть положительнее плюс 0,51 В, иначе состояние электрода слишком длительное время будет соответствовать областям I и II, в которых образование интерметаллида идет с невысокой скоростью, и его состав является неопределенным. Первый этап изготовления электрода должен продолжаться не менее 10 мин, чтобы обеспечить достижение области III, с другой стороны он должен продолжаться не более 30 мин, так как в противном случае образуется фаза со слишком высоким содержанием лития. На втором этапе изготовления электрода потенциал от плюс 0,149 до плюс

0,151 В обеспечивает образование интерметаллического соединения, обладающего свойствами, необходимыми для его использования в качестве электрода сравнения, причем образование .соединения происходит с высокой скоростью, так как область III уже достигнута. При других значениях потенциала образуются менее стабильные фазы соответственно со слишком большим или слишком малым содержанием лития. Продолжительность второго этапа изготовления электрода должна составлять не менее 4 ч для того, чтобы образовался слой интерметаллида достаточной толщины. Кроме того, такой способ изготовления литийалюминиевого электрода обладает тем достоинством, что хрупкий интерметаллид LiAl оказывается нанесенным на прочную металлическую основу из алюминия и имеет токоотвод из того же алюминия; изготовление электрода производится при комнатной температуре, без использования неудобного в обращении металлического лития.

Предложенный способ обеспечивает значительное повышение стабильности и воспроизводимости потенциала электрода (разброс значений потенциалов уменьшается в 8 раз) и сниже° ние поляризуемости электрода (величина смещения потенциала при наложении тока уменьшается в 3 раза).

Формула изобретения

Способ изготовления электрода сравнения на основе интерметаллического соединения LiAl путем катодной поляризации алюминия в растворе на основе апротонного органического растворителя, содержащего ионы лития, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и воспроизводимости процесса, поляризацию ведут в два этапа, при этом первый этап проводят в интервале потенциалов от +0,49 до +0,51 В относительно литиевого электрода в том же растворе в течение 10-30 мин, а второй этап проводят в интервале потенциалов от +0,149 до +0,151 В в течение

4-6 ч, Источни ки информа ции принятые во вниманИе при экспертизе

1, Butter I.Х, Advances ." и lectrochemistry апй Е1е с гос! i<. 1lc i l

5 935779 6

Blgineering, ч 7, N-Y, Interscience действие 1.i с Л1 при катодном внедPublication, 1970, р. 77 ° рении лития из неводного раствора.

2. Киселева И. Г., Алексеева Л.A., "Электрохимия", 16, 1980, N 3, Теплицкая Г.Л., Кабанов Б.Н. Взаимо- с. 409-412 (прототип), Составитель И.Рогаль

Редактор M.Петрова Техред И, Рейвес Корректор Г.Огар

Заказ 4197/43 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4