Способ определения подвижности растворов в концентрированных растворах электролитов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 91 (11) дбц 4 С 01 И 27 фдР,г.; ионной убке с ницы мещении дисперс ретения ности п ров эле ют расс елью изобие подвижым наполнителем,является определеиведенных в конта т аст определяубки с наролитов. Для эт яние до сечения п ес еОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Изгарышев Н.А Горбачев С.В, Курс теоретической электротехники. М-Л., 1951, с. 46.Авторское свидетельство СССР 9 105 1416, кл. С 01 М 27/26, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ РАСТВОРОВ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ(57) Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано при анализе ионов по их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблиц электрохимич ких констант. Способ основан на пер олнителем, по обе стороны от которого гидродинамические сопротивленияравны, и при прохождении упомянутойионной границы через это сечеиие, измеряют скорость течения раствора втрубке, свободной от дисперсного наполнителя, а подвижность растворанаходят по формуле Пр = Чр С Л/д,где Ч - скорость раствора, см/с,- плотность электрического тока,А/см 2, С - концентрация раствора,г-экв./1000 см, 1 - эквивалентнаяэлектропроводность, Ом г-экв, см,Это позволяет определить параметрыэлектропереноса в концентрированныхрастворах. 1 ил, 1 123 ИЗОбретеГГГГО ОтГГООГГтся к эГГектрОхимии ГГ может ГЪГте испохьзовяГГО при ацализе ионов гГО их подвижностям, при разделении изотопических ионов и при составлении таблицы электрохимических констант.Цель изобретения - обеспечениевозможности определения подвижностиприведенных в контакт растворовэлектролитов.При ионной проводимости в приведенных в контакт различных растворахэлектролитов возникают внутренниеэлектромиграционные градиенты давления, приводящие к движению растворов,Растворы перемещаются навстречу другдругу и.Ги в разные стороны, компенсируя тем самым объемные изменения,возникающие на границе растворовиз-за электромиграции разного сортаионов. При проиускянии постоянногоэлектрического тока через растворьГэлектролитов, находящиеся в контакте,возникает движение этих растворов,накладывающееся ня движение ионовпод действием электрического поля ивлияющее на параметры электропереноса,На чертеже представлено устройство, осуществляющее предложенный способ,Устройство представляет собоиБ-образную стеклянную трубку и содержит катодный объем 1, соединенный свспомогательным электродным объемом2, трубку 3 с дисперсным наполнителем 4, заполненную кварцевым пескомкрупностью 20 мкм, анодный измерительный капилляр 3, термостатируемуюрубашку 5. Для измерения скоростидвижения раствора и наблюдения заскоростью движения ионной границы используются микроскопы б. В трубку сдисперсным наполнителем и в трубкубез наполнителя заливается индикаторный раствор электролита, а в катодныйобъем - ведущий электролит, причемодин из растворов должен быть цветным для осуществления визуального наблюдения за границей. Используются растворы высоких концентраций, в которых установлено отсутствие электроосмоса. Перед включением электричес кого тока граница растворов продавливается вниз давлением воздуха, подводимого к катодному объему, При пропускании постоянного электрического тока между растворами образуется ионная граница, перемещающаяся вверх по7498 2песчаному столбГГку под действием тока. Для определения гидродинамических соГГротивлений растворам К и Кс помощью сжатого воздуха, подаваемого в кятодный объем, останавливаютдвижение ионной границы на концахдисперсного наполнителя. В этом случае трубка с наполнителем целиком заполнена одним из растворов, а те 1 О чение жидкости, равное по величинескорости границы, носит чисто гидродинамический характер.Тогда, используя закон Пуазейля. -Дарси, можно рассчитывать значение15 Е, и К 2 по Формуле Рйа где Р20 1 Г = 1 г,/(г, + г,) = 0,0 б м. Скорость раствора СоС 1 измеренная в трубке без наполнителя, при прохождении ионной границей сечения трубки с наполнителем, по обе стороны от которого гидродинамические сопротивления равны, получилась равной 0 3 "10 з см/с. Электропроводность 7 н.раствора СоС 12 равна 17,0 Ом г-экв см 2, плотность тока 2,53 А/см 2, тогда для подвижности 7 н.раствора СОС 1, получаем3 0 3 10 - 7.17Р 2 53, 10 з О14-10 см с/В 55 Движение раствора СоС 1, происходит по направлению к ионной границе растворов,внешнее давление, необходимое для удержания ионнойграницы неподвижной;ЧР - скорость противотока,определяемая по скорости ионнойграницьГ25 В качестве примера рассмотримопределение подвижности приведенныхв контакт 7 н.растворов Ь 1 С 1-СОС 12при Г = 25 С. Измеренная величина Кдля раствора ЬГ.С 1 равна Е=9 10 Нс/м,Когда дисперсный наполнитель был заполнен полностью раствором СоС 12, тоН = 1,5 10 Нс/м. Длина песчаного3наполнителя составляла 1 = 0,1 м,расстояние от конца дисперсного наполнителя до ионной границы со стороны раствора Ь 1 С 1, где гидродинамические сопротивления по обе стороны отграницьГ равны, будетСпособ определения подвижности растворов в концентрированных раство рах электролитов путем перемещенияионной границы в трубке с дисперснымнаполнителем, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения возможности определения подвижности приве денных в контакт растворов электролитов, определяют расстояние до сечения трубки; по обе стороны от которого гидродинамические сопротивленияпротеканию растворов равны, и при,прохождении ионной границы черезэто сечение измеряют скорость течения раствора в трубке, свободной отдисперсного наполнителя, а подвижность раствора Бр находят по формуле 25 где 7 р 3 12574Для сравнения укажем, что подвижность катионов кобальта при той же . самой концентрации раствора СоС 1, равна 0, 10 см с/В.Для внесения поправки на измене 5 ние уровня раствора за счет электродных процессов и движения ионов отдельно измерялась эта величина в растворе СоС 1 когда только один раствор СоС 1, заполнял установки и,следовательно, отсутствовало внутреннее электромиграционное давление.При уменьшении гидродинамических сопротивлений растворам в, 2 раза, т.е. когда общая длина песчаного наполнителя равна 8 = 0,05 м, а - 0,03 м, величина скорости раствора при пропускании. той же величины электрического тока и прохождении границей сечения при 1 осталась неизменной, что свидетельствует о независимости скорости течения растворов от величины , когда граница проходит через сечение трубки приПредлагаемый способ позволяет определить подвижность приведенных в контакт растворов электролитов, обусловленную действием внутреннего электромиграционного градиента давления. Эта постоянная величина для дан-ЗО ных двух растворов позволяет определять параметры электропереноса методом движущейся границы при разделении ионов и изотопных ионов методом ионных подвижностей, выбирать опти 98 4мальные условия анагиза ионов по ихподвижностям, использовать ранее полученные данные по кажущимся" числампереноса и подвижности ионов,Формула и з о б р е т е н и я скорость раствора, см/с;плотность электрическоготока, А/см;концентрация раствора,г-экв./1000 см;эквивалентная электропроводность раствора, Ом г-экв см .125,498 Составитель И. РогальТехред Л. Олейник Корректор И.Муска Редактор А. Додинич Заказ 4909/40 Тираж 78 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4