Способ определения поверхностного натяжения на границе рабочего электрода с твердым электролитом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 С 01 М 13/02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ние ч НОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт электрохимии Уральского отделения АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 209018, кл, 6 01 И 13/02, 1966.Авторское свидетельство СССР Ь, кл, 6 01 М 13/02, 1984.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ РАБОЧЕГО ЭЛЕКТРОДА С ТВЕРДЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам изучения поверхностных электрохимических явлений на границе раздела твердый электрод - твердый электролит, и может быть использовано в электронной промышленности для разработки радиокомпо-Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам изучения поверхностных электрохимических явлений на границе раздела твердый электрод - твердцй электролит и может быть использована в электронной промышленности для разработки радио- компонентов с использованием поверхностных акустических волн.Целью изобретения является увеличеувствительности определения.а чертеже приведена схема устройства для реализации способа. нентов с использованием поверхностных акустических волн, Целью изобретения является повышение чувствительности определения. Твердый электролит приводят в контакт с рабочим и вспомогательным электролитами. Пропускают переменный ток через границу раздела рабочий электрод - твердый электролит при различном потенциале границы раздела. Измеряют колебания твердого электролита, по которому определяют поверхностное натяжение, При этом рабочий и вспомогательный электроды устанавливают по обе стороны твердого электролита. Рабочий электрод выполняют в виде системы пластин, расположенных параллельно и на одинаковом расстоянии одна от другой, Устанавливают частоту переменного тока, равную частоте акустосинхронизма системы рабочий электрод - твердый электролит, и измеряют поверхностную акустическую волну в твердом электролите, 1 ил,Устроиство для определения поверхностного натяжения состоит из образца 1 твердого электролита в виде пластины, на одной из сторон которой установлен рабочий электрод 2, выполненный в виде системы пластин, расположенных параллельно и на одинаковом расстоянии одна от другой, На противоположной стороне образца 1 твердого электролита установлен вспомогательный электрод 3. Ряд четных и нечетных плйстин рабочего электрода 2 подключен соответственно к крайним точкам двух последовательно соединенных индуктивностей 4, к которым подключен также источник25 с с 1 41.;4 . 5 Д 5 гете)еме)440 ГО тока. С 1)едЯЯ тоха 14 ДУктив:гостей 4 сгерез генерато;) б л 1116 Й 40 нарастаюДега апряжения ггодсоединена к вспомогательному электроду 3, Усгройство содержит такке измеритель мехаИческих колебаний образца 1 твердого электролита, ВыгОлненный в 1)идедагчика повер(нэстноаку;.:тг 1 аских волн,Способ осуществля 04 следующим образом,41 СТОсНгКОЛ 1 И 146 Й 44 4 аРВС 1 сс 101 ЕГО ггс. прякения ( с помощьгс ьспомогательного ЭЛЕКтРОДа 3 ЧВРЕЗ ОДИ 14 ВКОВЫЕ 14 сгТУИДКИ ИН- дуктивности 4 изменяо. Птенциал на гоанице рабочего электрссдас образцом твердого э-ектролита, 1 ак как индуктгВ,ч- сти 4 ОдиакОВЫ, им 8 От эдгО и ) о ж 8 активНоб СОПРОТИГ)ЛЕГИе, Т( РЯД СТ 11 ЫХ И нечетных пластин рабо его электрода 2, также находится под 01 г,им и гел:е потен- ЦИВЛОМ ПО ПОСТО 5 НОГЕ, ТОКУ Г 14 И ИЗМЕНЕ- н ии потенциала измея ются силы поверхностного натяжения на ь",екфазногг границе рабочео электрода 2 с ОбразцомТВЕРДОГО ЭЛЕКтООЛИта. На ЭтУ ГРВ,И(У таКжЕ действуот переменным током О источника 5 ГсэрЕЛ 56 ННОГО тОКа, При ЭТСМ ряд ЧВТНЬХ и почетнах пластин рабоче; о злект)ода) 2 Возбуждается противофазно Дгйствие лоре- МЕ 4 НОГО Т с)Я На МРжфа, Нг)1) Гг чВЬ 1:)Ывает ИЭЛ)ЕНс:;НИВ С 1 Л Гг 1)ЕГ)ХНОСТНОГО ггатяжениг, Это изменение сил и;1 верхносг НОГО Гга 1 51 К 61-И 1 Действует В г,".ОТ 11)офазеэ МожфаЗНОЙ Г)ОВВРХ-ОСИ 4)гдс 3 ЧСГНОГО И К-. четного пластин раооче:о электрода 2 с (.сразцом 1 твердого элек Гролггга.Такил) Образом в обра(це 1 твердог. элекгг)Глита Возникаю л)ехаические ко 6- бания, Меха .ические колебания знтитель- нО усгглив 3 Отся, Рсли ус 1 агавливаюг ЧВС ОТУ Иотс)ЧНИКВ Ггсгоек,8.НОО Гака 1,а 41, - тоту акусто,инхрониэма, ас п:та:;устсСИНХРОНИЗМа В Дан;4 ОМ СЛУЧаЕ Ог РЕДЕЛЯЕтов по формуле: тс: И 2;1,Где- Чаг.;тгд ГЛ ОКУСтОСИ,Хро; Исг.а,гц;Ъ СКОРОСТЬ ЗВУКа 13 ГсВ(1.ДОМ ЗЛ 6 КТРОЛ Л- те, см/с;ГЛОвсСТО 53 НИЕ МеК;гУ ПДсгстиОМИ алек" трода на Г 10 верхног;ти злект Вол"та, см,В этОм случае зкус 4 181 кгеОлебания, ИЗЛУЧВСМЫ 6 На МЕ 4;(чс)ЗНОй ГРВНИ)46 КаКДги ПлаотИНЫ 416 ТНОГО И НЕЧЕтногО РЯДВ РВ 1 01- го электрода с твер 15 ьи лектг)олг том, нахо- ДЯся В фазе с колгзбэниям 1 с, п иход)гщи 14 и от друг;11( пластин сясего ряда. При этгсг.г механические колебания складываОтся В фазе и усиливаОтея, а по поверхности образцс 1 ЭпектрОЛИ Га рсСГ 1")ОСраН 18 4 С 5 ПЭ" Верх НОСТНа Я а Ксст,1 Ч 6 С КР 53 ВОЛГ а, 1 0 поверхности твердого гела (точнее, вблизи поверхнос ги твердого тела) могут распрост- ранЯтьсЯ несколько типОВ Волн. В Данном случае будет распространяться вдоль поверхности электролита волна релеевского тиг)а, так как волновой вектор характеризуется отсутствием нормальной составляюгцей к поверхности пластины электролита, а компоненть 4 смещений В волне затухают при удалении от поверхности распространения внутрь электролита, Волновой вектор Определяется силами поверхностного натякения на межфазной границе твердого электролита с твердым электролитом, которые не имеют нормальной составляющей к плоскости пластины электролита, Условия затухания компоненть смещения поверхностной вкус; 1 ческой волны Выполняются практически при толщине пластины электролита, сравнимой с длиной поверхностной акустической Волны в электролите.Чтобы спределить поверхностное натя:кение, измеряют поверхностную акустическуо волну в плоскости поверхности электролита. ДЛ 51 получения информации о поверхностном натяжении необходимо знать изменение амплитуды и фазы поверхностнсй акустисвской волны при изменении потенциала на Гр:.3.1 це твердый электрод - твердый:, .ектролит, 1 ри этом силы, возбуждагоДие Г 10 серхнбс 4)ю акустическуО Волну, - эго приращзния сил поверхностного н:тяж-ния за счет возбуждения межфазной г,а:,ицы твердсго элоктрода с твердым элекТрОЛИТОМ пеоемег 4 ным ТОКОМ, ПОэтому ВоэбуждаОщие поверхностную акустичес,уа волну силы определяют производную ГОВРрх ОстноГО натяжРния, В данном слуае гго заряду, а поверхностная акустическая волна несет информацию о производной поверхностного натяжения на исследуемойра 11 це, причем изменение фазы определяет знак Гроизводной поверхностного натяжения,Измере дие поверхчостей акустлческой Волны можно осуществить с помощью известных технических средств; клинового преобразователя поверхностных колебаний в объемные с последующим преобразованием их в:лектрический сигнал пьезодатчиком, Оптическими методами измерений и, тсЦ, РЕГИСтРИРУЕтСЯ фОРМа КРИВОЙ ПРОИЗ- водной поверхностного натяжения на исследуемОЙ Границе В зависимости От потенциала по постоянному току на этой ранице. На этой зависимости при дальнейвдей обработке Выявляются характерные то(ки (4 максимумы, минимулгы, изменение знака) и потенциалы по постсянному току, которые этим характеоным точкам соответ1693462 ствуют, что, в конечном итоге, позволяетсделать выводы о характере электрохимических процессов, проходящих на границе. Составитель Е.КармановаРедактор О.Хрипта Техред М.Моргентал Корректор И.Муска Заказ 4071 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.Формула изобретения Способ определения поверхностного натяжения на границе рабочего электрода с твердым электролитом, заключающийся в том, что твердый электролит приводят в контакт с рабочим и вспомогательным электролитами, пропускают переменный ток через границу раздела рабочий электрод - твердый электролит при различном потенциале границы раздела и измерении колебаний твердого электролита, по которому определяют поверхностное натяжение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности определения, рабочий и вспо могательный электроды устанавливают пообе стороны твердого электролита, рабочий электрод выполняют в виде системы пластин, расположенных параллельно и на одинаковом расстоянии друг от друга, 10 устанавливают частоту переменного тока,равную частоте акустосинхронизма системы рабочий электрод - твердый электролит и измеряют поверхностную акустическую волну в твердом электролите,