Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru
Bubble_man

Электролиз импульсами переменной полярности

Рекомендуемые сообщения

Уважаемы професионалы катионов и анионов!

Я физик,  наша группа изучает электролиз воды импульсами переменной полярности высокой частоты 100 кГц и выше. 

Наш электролит сульфат натрия. Материал электродов от платины и титана до углерода. Наша ячейка это небольшая кюветка с 1-5 мл раствора сульфата одномолярного. На электроды в данном вопросе это платина, подаем импульсы переменной полярности. Это значит один электрод заземлен, а на другой подаются импульсы то + то -. Амплитуда импульсов от 5 до 20 вольт. Мы точно знаем, что в таком процессе электролиз идет, те выделяются и водород и кислород. Правда поскольку процесс очень быстрый, то газы выделяются в виде нано пузырьков. Еще один процесс который мы точно знаем, что он есть это смешивание пузырьков кислорода и водорода. С последующей реакцией этих газов. Нано пузырьки газов это необычный объект, но мы точно знаем, что они есть и знаем их размеры от 20 до 100 нм. Самое необычное это  то что смесь газов в нано пузрьке реагирует. Эта реакция становится возможной на нанокаплях ( по крайней мере это наше основное предположение) в растворе поскольку перенасыщение газом очень высокое порядка 200 для кислорода и 500 для водорода. 

Так вот я провожу электролиз на постоянном токе напряжение 5 вольт раствор сульфата одномолярный объем 5 мл электроды платина. Исходный рН 6.5 после 5 минут процесса рН 5.5 . Через 40 минут рН раствора 5.7 . Если я провожу процесс импульсами переменной полярности рН не меняется. Это можно понять, продукты перемешиваются и компенсируют друг друга, почему же на постоянном токе рН меняется?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В небольших колличествах образуется перекись водорода- слабая кислота(предположение).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Раствор подщелачивается. Какие нибудь надсерные ионы не могут ли

случайно образовываться на платиновом аноде?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да с графитовыми электродами рН также уменьшается примерно на единицу, те подкисляется. Реактивы ЧДА вода дистиллированная. Посторних элементов не попадает

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Раствор подщелачивается. Какие нибудь надсерные ионы не могут ли

случайно образовываться на платиновом аноде?

 

Таки он закисляется. 

 

 

Так вот я провожу электролиз на постоянном токе напряжение 5 вольт раствор сульфата одномолярный объем 5 мл электроды платина. Исходный рН 6.5 после 5 минут процесса рН 5.5 . Через 40 минут рН раствора 5.7 . Если я провожу процесс импульсами переменной полярности рН не меняется. Это можно понять, продукты перемешиваются и компенсируют друг друга, почему же на постоянном токе рН меняется?

 

Тут, скорее всего - какая-то методическая ошибка. Скажем - недостаточно чистая поверхность электродов. Или CO2 из воздуха. 

Или, таки - перекись. Хотя её легко обнаружить.

 

В небольших колличествах образуется перекись водорода- слабая кислота(предположение).

 

Её должно получиться довольно много. При pKa = 11.65 сами посчитайте. 

Реактивы ЧДА 

 

Ну, "чда" - это чуть лучше "техн"... Для таких прецизионных экспериментов с ловлей долей pH надо хотя бы "хч" брать.

Изменено пользователем yatcheh

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

 

Её должно получиться довольно много. При pKa = 11.6 сами посчитайте.

Можно ссылку как посчитать? Я может ошибся завтра проверю, но реактивы высокого качества

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Можно ссылку как посчитать? Я может ошибся завтра проверю, но реактивы высокого качества

 

Для слабой одноосновной кислоты:

 

pH=1/2*pKa-1/2*lgC, где

pKa - показатель кислотности (-lgK, где К - константа диссоциации)

С - молярная концентрация

 

Отсюда 

lgC = pKa - 2*pH

при pH = 5.5 С = 4.5 моль/л

 

Это в теории.

 

На практике числа могут быть другими:

 

Водный раствор пероксида водорода с концентрацией пероксида водорода [Н2O2], выраженной в % по весу раствора, имеет кажущееся значение рН от рНmin до рНmах, так что рНmin=3,45-0,0377×[Н 2O2], рНmах=3,76-0,0379×[H 2O2], где водный раствор пероксида водорода имеет концентрацию пероксида водорода [Н2O2 ], выраженную в % по весу раствора, равную более чем 5% и менее чем 80%. 

 

 

Это из патента. Но что тут реально подразумевается под "кажущейся pH" - не ясно.

 

У Никольского в справочнике pKa = 11.58

 

Сейчас у Шамба гляну...

 

Да, тут не всё так гладко.

 

post-103913-0-76714500-1510598651_thumb.png

 

Но, аномалия существенна только в области относительно высоких концентраций.

 

Изменено пользователем yatcheh
  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

если рН электрод в той же кювете установлен, то накладывается омическое падение потенциала и рН измеряется неправильно. Методическая ошибка, как выше уже указали. Нужна специальная ячейка с капилляром Габер-Луггина. воттаквота.

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для слабой одноосновной кислоты:

 

pH=1/2*pKa-1/2*lgC, где

pKa - показатель кислотности (-lgK, где К - константа диссоциации)

С - молярная концентрация

 

Отсюда 

lgC = pKa - 2*pH

при pH = 5.5 С = 4.5 моль/л

 

Это в теории.

 

На практике числа могут быть другими:

 

 

Это из патента. Но что тут реально подразумевается под "кажущейся pH" - не ясно.

 

У Никольского в справочнике pKa = 11.58

 

Сейчас у Шамба гляну...

 

Да, тут не всё так гладко.

 

attachicon.gifперекись_водорода_Шамб_0_1958_000782.png

 

Но, аномалия существенна только в области относительно высоких концентраций.

По поводу вычисления концентрации рКа=11.58;  lgC= 11.58-2*5.5=0.58 -> C=10^0.58=3.8 моль/л Так правильно я понял?

Если влияет СО2 из воздуха, то я могу провести эксперимент в атмосфере азота, это поможет прояснению ситуации или азот внесет свои какие то побочные действия?

 

если рН электрод в той же кювете установлен, то накладывается омическое падение потенциала и рН измеряется неправильно. Методическая ошибка, как выше уже указали. Нужна специальная ячейка с капилляром Габер-Луггина. воттаквота.

рН измеряется после процесса никакого тока в кювете не протекает , это снимает ваше предложение?

 

И еще, какие процессы приводят к образованию перекиси ? Я не видел в учебниках и статьях такого канала реакции.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Гость
Эта тема закрыта для публикации сообщений.

×