Обновления
Хрущовки
Архитектура Румынии
Венецианское Биеннале
Столица Грац
Дом над водопадом
Защита зданий от атмосферных осадков
Краковские тенденции
Легендарный город Севастополь
Новый Париж Миттерана
Парадоксы Советской архитектуры
Реконструкция города Фрунзе
Реконструкция столицы Узбекистана
Софиевка - природа и искусство
Строительство по американски
Строительтво в Чикаго
Тектоника здания
Австрийская архитектура
Постмодернизм в Польше
Промышленное строительство
Строительство в Японии
Далее
|
Главная -> Природные воды при возникновении на нем потенциала ф (при £о>20 В/см) скорости анионов становятся столь большими, что эффект рассасывания рмоз может иметь место за счет притока анионов на катод из области бмоз- Так, при подвижности анионов Оз = 5 . 10-* см(В-с), £ = 50 В/см, бдаф 10- см, Уа = Иа£ = 5 10-* . 50 = 2,5 . 10-= см/с. t = 6IV = = 10-*/2,5 . Ю-= 0,4 с. Осциллограммы (рис. 1.20) показывают, что время резкого изменения тока в момент включения переменного напряжения fo= Рис. 1.19. Изменение переменного напряжения и- при приближении подвижного электрода-сетки к катоду при неизменном эффекте увеличения плотности предельных токов в растворе 0,01 и. CUSO4. X - расстояние катод-сетка; Д/-= 140%; / - кольцевая ячейка, 2 - прямоугольная ячейка Д/-= =(я о-я ,=о)/е =о- 2,0 сп = 50 Гц имеет именно этот порядок для случая диффузионной и смешанной кинетики. Таким образом, полученные данные подтверждают не только наличие прикатодного заряда значительной плотности, но и его ведущую роль в ограничении предельных токов. Как показали эксперименты, протяженность объемного заряда для неподвижного электролита не превышает 0,5-10-2 см, а напряженность создаваемого им электрического поля порядка 20-30 В/см. Показана возможность увеличения предельного тока путем прямого воздействия переменного электрического поля на прикатодную область. С повышением концентрации электролита эти эффекты снижались. В области электрохимической кинетики изменения тока не превышали 10-15%, что, возможно, обусловлено изменением структуры диффузной части двойного слоя и тем, что процесс мог протекать при участии диффузионных ограничений. По-видимому, этим же обусловлены и малые изменения вольтамперных характеристик при воздействии переменного электрического напряжения на область электродных процессов. Отметим, что энергия возникающих явлений, в значительной степени обусловливающих рассасывание объемного заряда, опре- деляется прежде всего потенциальной энергией объемного заряда плотностью Рмоз и затем энергией приложенного переменного электрического поля. Энергия объемного заряда является, по-суще-ству, паразитно расходуемой энергией, а протяженность области Рис. 1.20. Осциллограммы зависимости I=f(t) при £ = 120 В/см, /о=50 Гц, с = 0,01 и. CUSO4. Кольцевая электрохимическая ячейка. а -область дпффузионнсй клнегпкп. и = 1,5 В. /-=1.8 мА в момент включения it{t); б - об.пасть смешанной кинетики. Прп включении и = 0.о В, / = 1,0 мА. воздействия переменного электрического поля может быть сведена к минимуму. Это позволяет ожидать необычайно большой эффективности предлагаемой системы в области диффузионной кинетики, В то же время наложение переменного электрического поля в области электрохимической кинетики может оказать лишь незначительное влияние и будет малоэффективным. Отметим, что рассмотренные явления могут быть полезны при изучении электропереноса через нонообменннки, а также для ин- тенсификации некоторых других гетерогенных процессов. По-видимому, эти явления особенно важны при рассмотрении физико-химической природы биоэлектрических явлений и процессов электропереноса в системах, рассмотренных в гл. 3. Эти эффекты могут найти применение как в экспериментальной физике и электрохимии, так и при интенсификации различных гетерогенных процессов, связанных с переносом одного или нескольких типов ионов через границы раздела фаз при vc=0. По-видимому, образование объемного заряда значительной протяженности вблизи заряженных поверхностей раздела, проницаемых для ионов одного знака, на границе с ионизованной системой, содержащей носители зарядов с различными коэффициентами диффузии в нейтральной среде, носит всеобщий характер и встречается в различных природных явлениях. Поэтому изложенные представления могут быть использованы в физике плазмы [77], в геофизике [86], биофизике [50] и в других областях науки и техники. Макроскопические объемные заряды (отсутствие внешнего источника). По аналогии с макроскопическими заряженными слоями в приэлектродных областях при отсутствии внешнего электрического поля в электролитах возникают области, представляющие собой один из источников межэлектродной разности потенциалов. Теоретические предпосылки. Ранее рассматривалась методика исследования макроскопических объемных зарядов, возникающих в водных электролитах при /=/пр, где /пр - предельная плотность тока, обусловленная внешним источником напряжения Ивп=70. Отмечалось, что область существования объемных зарядов характеризуется слоем толщиной 6моз>бдв и плотностью рмоз<Срдв, бдв и рдв соответственно толщина и плотность объемного заряда двойного слоя, бмоз 10-- 10 * см. Объемные заряды с аналогичными свойствами могут возникать в электролитах и при Ывн = 0. Как известно, при погружении в неподвижный водный электролит двух электродов (обозначим их А и В), подключенных к регистрирующему устройству, возникает напряжение Uab, которое может быть обусловлено контактными явлениями на границе металл-электролит, различиями в площади электродов и в качестве их поверхности, что имеет место и при одинаковом материале электродов. Существенный вклад в uab может вносить свет из-за возникновения фоточувствительных полупроводниковых и окисных пленок. Нестабильность ив, зависимость от различных физических факторов, в том числе и от гидродинамических, привели к тому, что эти эффекты обычно относят к паразитным поляризационным процессам. Их стараются избегать в экспериментальных исследованиях и в практике, где они составляют одну из основнух погрешностей электрических измерений в водных средах [39]. Между тем потенциалы типа Uab в природных условиях широко распространены везде, где имеет место граница раздела проводящей или
|