Способ поляризационных измерений

(51) 4 С 01 И 27 5 ОАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ра ки ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИЙ(71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССР В 1068797, кл. С 01 И 27/48, 1984.Боробошкин А.Н., Смирнов М.В. О времени достижения стационарного состояния при электролизе с постоянной силой тока. - Труды Института электрохимии УФАН СССР. Злектрохимия расплавленных солевых и твердых электролитов, вып,1, 1960, с.7-16, (54) СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННЬф ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение касается электрохимических измерений и может быть использовано для изучения диффузионной кинетики в системах с расплавленнь(м электролитом и твердым рабочим электродом. Целью изобретения является повышение точности поляризационных измерений. Способ включает пропускание между рабочим и вспомогательным электродами, прямоугольных импульсов тока со ступенчато нарастающей амплитудой и определенной расчетным путем длительностью, измерение потенциала рабочего электрода - после пропускания импульса, пропускание импульса той же длительности и амплитуды, по обратной полярности, выдерживание бестоковой паузы, определение по окончании цикла развертки нового значения предельной диффузионной плотности, вычисление нового значения толщины диффузионного слоя, вычисление по новым значениям указанных параметров нового значения длительности импульса. Циклы указанных операций повторяются до достижения заданной точности воспроизводимости предельной диффузионной плотности тока, Цель изобретения достигается за счет лучшего восстановления поверхности рабочего электрода и оперативного уточнения паметров модели диффузионной кинети 1 ил.Изобретение относится к электрохимическим измерениям и может быть использовано для изучения диффузионной кинетики в системах с расплав 5ленным электролитом и твердым рабочим электродом.Цель изобретения - повышение точности поляризационных измерений.Сущность способа заключается в 10восстановлении поверхности рабочего электрода путем пропускания импульса тока обратной полярности с последующей паузой, причем в течение итера.тивного процесса измерений уточняют ся значения 1 , ц и С. Благодаря восстановлению поверхности рабочего электрода достигается необходимая точность задания плотности поляризующего тока, Итеративность измерений 20 позволяет повысить их точность засчет последовательного уточнения параметров модели диффузионной кинетики 1и 3 , по которым определяют длйтельности поляризующих импуль сов тока.На чертеже приведен алгоритм, в соответствии с которым реализуется предлагаемый способ.Способ осуществляют следующим об разом.На входе алгоритма (блок 1) имеются начальное А и конечное В значения логарифма поляризующего тока, шаг приращения логарифма Ь, точность воспроизводимостипредельноГо диффузионного тока, коэффициент диффузии П исходные значения предельной дифУ. исх фузионной плотности тока 1 и толщины диффузионного слоя о , БлОк 40 2 соответствует процедуре расчета времен(1), гдевычисляется для амплитуд поляризующего тока, обусловленных его логарифмической разверткой, при известной площади рабо.чего электрода.После задания исходного значения логарифма тока (блок 3) осуществляется цикл равзертки тока (блоки 4 - 10), в процессе которого снимают поляризационную кривую. Вслед за подачей поляризующего импульса (блок 4) реализуется прерывание тока (блок 5) и измерение потенциала рабочего электрода(блок 6). Прерывание55 необходимо для исключения влияния омической потери напряжения, Затем с целью восстановления поверхности рабочего электрода подают (блок 7) импульс тока обратной полярностис той же.амплитудой и длительностью,что и у предшествующего поляризующего импульса, потом выдерживаютбестоковую паузу (блок 8), необходимую для установления исходного гидродинамического режима и для устранения отрицательного влияния импульса обратной полярности, связанногооо случайным отклонением амплитудыили длительности импульса от заданных значений. Минимальная длительность паузы определяется временемустановления исходного состояния Объекта после подачи на него импульсатока обратной полярности, а максимальная ее длительность выбираетсяисходя из возможных отклонений отранее определенной минимальной длительности.Если развертка тока не завершена(блок 9), то его логарифм увеличивается (блок 10) на величину шага,и описанная последовательность действий (блоки 4-8) повторяется дляновой амплитуды тока. В противномслучае производится (блок 11) вычис. н онление новых значений 1и оосуществимое по известным методикамс использованием полученной поляризационной кривой, Если цикл развертки тока был первым с начала измерений, то происходит (блок 12) возврат к вычислению (блок 2) с (1.) поновым 1и 5 . Иначе (блок 13)оценивается точность воспроизводимости предельной диффузионной плотности тока. Если она удовлетворяетзаданной, то измерения прекращаютсяи на выходе (блок 15) имеется итоговая поляризационная кривая, В противном случае (блок 14) производитсяуточнениеи 3 путем присвоенияим новых значений и цикл повторяется.П р и м е р. Поляризация уранового катода в расплаве КС 1-ИаС 1-ЧС 1о,(5 мас.7. по Ч) при 750 С. Вспомогательный электрод изготовлен из урана, измерения потенциала проводятотносительно хлорного электрода сравнения. Расплав и электроды помещаютв корундовый контейнер, размещенныйв заполненной аргоном кварцевой пробирке, причем электроды крепят крезиновой пробке пробирки.Поляризационная установка включает трехэлектродную электрохимическую;Формула изобретения Способ поляризационных измерений, заключающийся в пропускании прямоугольного импульса тока между рабочим и вспомогательным электродами Электрохимической ячейки со ступенчато нарастающей от импульса к импульсу амПлитудой, длительность которых определяют из соотношения 1 п-- (-то ар п РаЧ 1) ехр- ---- 1 ЕТ40 где 3 толщина диффузионногослоя;коэффициент диффузии;плотность тока; ячейку, источник поляризующвго тока, источник деполяризующего тока,регистратор потенциала, программируемый таймер и микроЭВМ. После каждого поляризующего импульса осущест 5вляют восстановление поверхностикатода путем подачи деполяризующегоимпульса с последующей паузой 5 с.По полученноч поляризационнойкривой определяют значения д и 3по которым пересчитывают длительности импульсов, после чего снимаютновую поляризационную кривую, Процесс повторяют до тех пор, пока разность величин предельной диффузионной плотности тока, полученных длядвух последовательных поляризационных кривых, не становится меньшей0,001 А/смТочность предлагаемого способасоставляет 2-47,д - предельная диффузионнаяпрплотность тока;п - валентность потенциалоопределяющих ионов;Р - число Фарадея;Ь - заданная погрешность измерения потенциала рабочего электрода;К - универсальная газовая постоянная;Т - температура,причем потенциал рабочего электрода фиксируют непосредственно после окончания очередного импульса, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности поляризационных измерений, после каждой фиксации потенциала между рабочим и вспомогательным электродами ячейки пропускают прямоугольный импульс тока обратной полярности с той же амплитудой и длительностью, что и у предшествующего поляризующего импульса, затем выдерживают бестоковую паузу, при этом по окончании очередного цикла развертки тока иэ полученной поляризационной кривой определяют значение д и определяют значение о по формуле пРВАС идар где С - концентрация потенциалоопределяющих ионов в электролите,затем устанавливают значения длительностей импульсов, соответствующих измеренным величинам д , 3 , после чего осуществляют следующий цикл развертки, причем циклы повторяют. до получения воспроизводимых значений предельной диффузионной плотности тока с заданной точностью.1368764 актор ВПе Тираж 847 Государственного комитет делам изобретений и откры Иосква, Ж, Раушская на Заказ Подписа СССР и енно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 роизвод 4 ВНИИПИ по 13035, Составитель В.НемцевТехред И.Верес Корректор Л.Пилипенко