Влияние адсорбции галогенид-ионов на емкость иридиевого электрода в солевых расплавах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Адсорбционную активность иридиевого электрода в расплавах хлоридов и бромидов натрия, калия и цезия, иодидов натрия и калия оценивали по зависимости формы и положения емкостной кривой от катион-анионного состава электролита, частоты переменного сигнала и температуры. Во всем исследованном диапазоне температуры, частоты и электрической поляризации кривые емкости имеют сложный вид с двумя основными минимумами и максимумом между ними. Во многих случаях на кривых появляется дополнительный (третий) и даже четвертый минимум в промежутке между основными двумя. Положение как минимумов, так и максимумов емкости зависит от радиуса катиона и аниона соли. Для температуры 1093K приведены зависимости положения основного максимума емкости от радиуса катиона и аниона, в диапазоне частоты переменного сигнала 3·100–1·104Гц. Предложен подход, согласно которому потенциал максимума емкостной кривой твердого металлического электрода в ионных расплавах, содержащих способные специфически адсорбироваться анионы, можно рассматривать как критический потенциал адсорбционного перехода. Отрезок емкостной кривой ΔEот катодного потенциала минимума емкости, соответствующего классическому минимумуемкости, до максимума емкости можно рассматривать как диапазон потенциалов, в котором закономерности изменения свойств двойного электрического слоя подчиняются модели Гуи–Чепмена–Штерна. При дальнейшем смещениив положительную сторону в точке критического потенциала электростатический механизм адсорбции переходит в стадию химической адсорбции, с переносом части анионов из солевой фазы на электрод и образованием комплексных соединений. Величина ΔEможет служить оценкой влияния специфической адсорбции галогенид-ионов на форму емкостной кривой.

Об авторах

Е. В. Кириллова

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.kirillova@ihte.ru
Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. Букун Н.Г., Алексеева P.A. Емкость двойного слоя золота в хлоридном расплаве // Электрохимия.1975. 11. С. 239–249.
  2. Букун Н.Г., Укше Е.А. Электростатическая адсорбция ионов и строение двойного электрического слоя в бинарных солевых расплавах // Физическая химия и электрохимия расплавов, солей и шлаков. Тр. 3 Всесоюзного совещания, май 1966. Л.: Химия. 1968. С. 214−223.
  3. Делимарский Ю.К., Кихно В.С. Определение нулевых точек некоторых твердых металлов в расплавленной смеси NaCl-KCl по измерению емкости двойного слоя // Украинский химический журнал. 1964. 30. С. 1156.
  4. Делимарский Ю.К., Кихно В.С. Нулевые точки металлов в расплавленных солях // Электрохимия. 1969. 5. № 2. С. 145−150.
  5. Фрумкин А.Н. Потенциалы нулевого заряда. М.: Наука. 1979. 260 с.
  6. Nishi N., Hashimoto A., Minami E. and Sakka T. Electrocapillarity and zero-frequency differential capacitance at the interface between mercury and ionic liquids measured using the pendant drop method // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. 17. 5219.
  7. Pajkossy T., Kolb D.M. Anion-adsorption-related frequency-dependent double layer capacitance of the platinum-group metals in the double layer region // Electrochimica Acta. 2008. 53. P. 7403–7409.
  8. Pajkossy T., Müller C., Jacob T. The metal–ionic liquid interface as characterized by impedance spectroscopy and in situ scanning tunneling microscopy // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. 20. P. 21241–21250.
  9. Alam M., Islam M., Okajima T., Ohsaka T. Capacitance Measurements in a Series of Room-Temperature Ionic Liquids at Glassy Carbon and Gold Electrode Interfaces // J. Phys.Chem. С. 2008.112.P. 16600–16608.
  10. Степанов В.П. Физическая химия поверхности твердых электродов в солевых расплавах. Екатеринбург: УрО РАН. 2005. 324 с.
  11. Докашенко С.И., Степанов В.П. Строение двойного электрического слоя на жидких металлических электродах в индивидуальных расплавах галогенидов щелочных металлов // Электрохимия. 1993.29. 11. С. 1301−1305.
  12. Степанов В.П., Докашенко С.И., Кириллова Е.В. Частотная зависимость потенциалов минимума емкости электродов из металлов подгруппы меди в расплавах галогенидов щелочных металлов // Электрохимия.2012.48. № 10. С. 1073–1078.
  13. Kirillova E.V., Stepanov V.P. A Potential-Induced Transformation in the Double Electrical Layer on the Rhenium Electrode in Alkali Chloride Melts // Materials. 2021. № 14 (20). P. 6009.
  14. Kirillova E.V., Stepanov V.P. Theоrdеr-disоrdеr phase transition in the adsorption layer at аgold electrode in molten alkali bromides // Current Topics in Electrochemistry.2022. 249.P. 101–108.
  15. Кириллова Е.В. Емкость и импеданс иридиевого электрода в расплавленных хлоридах щелочных металлов // Расплавы.2023. 1.С. 68–77.
  16. Kirillova E.V. Capacitance and Impedance of an Iridium Electrode in Molten Alkaline Metal Bromides // Russian Metallurgy (Metally). 2024. № 4. P. 763–767.
  17. Iridium: compounds information // URL: https://www.webelements.com/iridium/compounds.html
  18. Magnussen O.M. Ordered Anion Adlayers on Metal Electrode Surfaces // Chem. Rev. 2002. 102.P. 679−725.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».