Влияние адсорбции галогенид-ионов на емкость иридиевого электрода в солевых расплавах
- Авторы: Кириллова Е.В.1
-
Учреждения:
- Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
- Выпуск: № 5 (2025)
- Страницы: 421-429
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0235-0106/article/view/309546
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235010625050015
- ID: 309546
Цитировать
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.
Ключевые слова
Об авторах
Е. В. Кириллова
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: e.kirillova@ihte.ru
Екатеринбург, Россия
Список литературы
- Букун Н.Г., Алексеева P.A. Емкость двойного слоя золота в хлоридном расплаве // Электрохимия.1975. 11. С. 239–249.
- 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.
- 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.
- Делимарский Ю.К., Кихно В.С. Нулевые точки металлов в расплавленных солях // Электрохимия. 1969. 5. № 2. С. 145−150.
- Фрумкин А.Н. Потенциалы нулевого заряда. М.: Наука. 1979. 260 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Степанов В.П. Физическая химия поверхности твердых электродов в солевых расплавах. Екатеринбург: УрО РАН. 2005. 324 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Кириллова Е.В. Емкость и импеданс иридиевого электрода в расплавленных хлоридах щелочных металлов // Расплавы.2023. 1.С. 68–77.
- Kirillova E.V. Capacitance and Impedance of an Iridium Electrode in Molten Alkaline Metal Bromides // Russian Metallurgy (Metally). 2024. № 4. P. 763–767.
- Iridium: compounds information // URL: https://www.webelements.com/iridium/compounds.html
- Magnussen O.M. Ordered Anion Adlayers on Metal Electrode Surfaces // Chem. Rev. 2002. 102.P. 679−725.
Дополнительные файлы
