Раздел 6. Основные методы исследования механизма электрохимических процессов и определения их кинетических параметров

Основные методы исследования механизма электрохимических процессов. Стационарные и нестационарные методы. Примеры применения стационарных и нестационарных методов для установления механизма электродных реакций.

1.5. Перечень тем практических занятий

1. Электрокапиллярные явления. Расчет поверхностных избытков катионов и анионов по электрокапиллярным кривым.

2. Емкость межфазной границы. Способы измерения дифференциальной емкости (С_д). Зависимость С_д от потенциала в растворах, содержащих и не содержащих поверхностно-активные ионы. Определение потенциала нулевого заряда методом обратного интегрирования по Грэму.

3. Модельные представления о строении двойного электрического слоя. Расчет скачков потенциала и компонентов заряда методами Грэма-Парсонса и Гурвица-Парсонса.

4. Диффузионная кинетика. Расчет величины предельной плотности тока диффузии. Точный и приближенный учет миграции.

5. Диффузионное перенапряжение. Расчет диффузионного перенапряжения для электродов первого рода и окислительно-восстанови-тельных электродов.

6. Нестационарная диффузия к плоскому электроду в потенцио- и гальваностатических условиях. Переходное время. Определение суммарного числа электронов, принимающих участие в электрохимической реакции, по уравнению Сэнда-Караогланова.

7. Электрохимическая кинетика. Расчет коэффициентов переноса и плотности тока обмена по поляризационным кривым.

8. Кинетика сложных электрохимических реакций. Определение возможного механизма электродной реакции по данным электрохимических измерений.

1.6. Перечень лабораторных занятий

1. Измерение емкости двойного электрического слоя.

2. Изучение влияния различных факторов на перенапряжение выделения водорода.

3. Изучение влияния строения двойного электрического слоя на скорость электрохимической реакции.

4. Изучение перенапряжения выделения металла.

5. Определение частных порядков электрохимической реакции.

6. Определение эффективной энергии активации электрохимической реакции.

7. Изучение влияния состава раствора и условий электролиза на диффузионное перенапряжение.

8. Определение коэффициентов диффузии с помощью вращающегося дискового электрода.

9. Изучение влияния концентрации фонового электролита на предельный ток электрохимической реакции.

10. Применение вращающегося дискового электрода в количественном и качественном анализе.

11. Изучение нестационарной диффузии в гальваностатических условиях. Определение коэффициентов диффузии.

12. Изучение нестационарной диффузии в гальваностатических условиях. Качественный и количественный анализ растворов.

1.7. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия: Учебник для вузов. – М.: Химия, 2001. – 624 с.

2. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Введение в электрохимическую кинетику.  М.: Высш. школа, 1983. – 400 с.

3. Багоцкий В.С. Основы электрохимии. – М.: Химия, 1988. – 400 с.

4. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. Учебник для химико-технологических специальностей вузов. – М.: Высш. школа, 1975. – 560 с.

5. Ротинян А.Л., Тихонов К.И., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия. – Л.: Химия, 1981. – 160 с.

Дополнительная

6. Феттер К. Электрохимическая кинетика: Пер. с нем./Под ред. Я.М. Колотыркина – М.: Химия, 1967. – 856 с.

7. Корыта И., Дворжак И., Богачкова В. Электрохимия: Пер. с чешск./ Под ред. В.С. Багоцкого. – М.: Мир, 1977. – 472 с.

8. Делахей П. Двойной слой и кинетика электродных процессов: Пер. с англ./ Под ред. А.Н. Фрумкина – М.: Мир, 1967. – 351 с.

9. Кравцов В.И. Равновесие и кинетика электродных реакций комплексов металлов. – Л.: Химия, 1985. – 208 с.

10. Кришталик Л.И. Электродные реакции. Механизм элементарного акта. - М.: Наука, 1982. – 221 с.

11. Фрумкин А.Н. Потенциалы нулевого заряда. – М.: Наука, 1982. – 259 с.

12. Гамбург Ю.Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов. М: Янус-К, 1997. – 384 с.

13. Кругликов С.С., Ярлыков М.М. Кинетика электрохимических реакций и методы исследований. Ч.3: Учеб. пособие /МХТИ им. Д.И. Менделеева. – М., 1984. – 48 с.

14. Кругликов С.С., Ярлыков М.М. Кинетика электрохимических реакций и методы исследований. Ч.4: Учеб. пособие /МХТИ им. Д.И. Менделеева. – М., 1986. – 48 с.

Литература для подготовки к практическим занятиям

15. Сборник задач по теоретической электрохимии /Под ред. Ф.И. Кукоза. – М.: Высш. школа, 1982 – 110 с.

16. Методические указания к практическим занятиям по курсу «Кинетика электрохимических реакций и методы исследования». Скачки потенциалов и строение ДЭС /Под ред. С.С. Кругликова; МХТИ им. Д.И. Менделеева – М., 1987.– 47 с.

17. Методические указания к практическим занятиям по курсу «Кинетика электрохимических реакций и методы исследования». Кинетика электродных реакций /Под ред. С.С. Кругликова; МХТИ им. Д.И. Менделеева – М.: 1987. – 44 с.

Литература к лабораторному практикуму

18. Кругликов С.С., Ярлыков М.М., Космодамианская Л.В. Лабораторные работы по теоретической электрохимии /МХТИ им. Д.И. Менделеева – М., 1988. – 80 с.

19. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Подловченко Б.И. и др. Практикум по электрохимии: Учеб. пособие для хим. спец. вузов. – М.: Высш. школа, 1991. – 228 с.

20. Левин А.И., Помосов А.В. Лабораторный практикум по теоретической электрохимии: Учеб. пособие для вузов. – М.: Металлургия, 1979. – 312 с.

21. Методы измерения в электрохимии /Под ред. Э. Егера и А. Залкинда. М.: Мир, 1977. – Т.1 – 588 с, – Т.2 – 476 с.

Справочная литература

18. Справочник по электрохимии /Под ред. А.М. Сухотина. – Л.: Химия, 1988. – 488 с.

19. Добош Д. Электрохимические константы: Справочник для электрохимиков: Пер. с англ. и венг. В.А. Сафонова /Под ред. Я.М. Колотыркина. – М.: Мир, 1980. – 368 с.