Сочетание методов кварцевой микрогравиметрии, вольтамперометрии и кулонометрии – эффективный способ исследования электрохимических процессов на твердых электродах

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" »
Стендовые доклады » Стендовая секция III. Электрохимические методы » ...

Сочетание методов кварцевой микрогравиметрии, вольтамперометрии и кулонометрии – эффективный способ исследования электрохимических процессов на твердых электродах

Т.П. Александрова, С.Н. Овчинникова, А.А. Вайс

Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 630128 г. Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18, E-mail:rootssolid.nsk.su

Электрохимические кварцевые микровесы (ЭХКМ) позволяют фиксировать изменение массы электрода на уровне нанограммов. В сочетании с кулонометрией и вольтамперометрией ЭХКМ способствует выяснению закономерностей электроосаждения и растворения осадка. Создана установка, позволяющая одновременно регистрировать изменение тока, количества электричества и массы электрода в потенциодинамическом режиме. Рабочим электродом служит кварцевый резонатор - тонкая пластина монокристалла кварца с напылением Ag или Au в форме круга диаметром 0,8 см. Исследовали процессы осаждения-растворения Cu²⁺ на Au-электроде и Cl^- - на серебряном.

Электроосаждение меди в кислой хлоридной среде протекает в 2 последовательные стадии Cu(II) - Cu(I) - Cu(0). Поведение меди обычно изучают различными модификациями метода вольтамперометрии и импедансметрии. Эти методы не позволяют прямо зафиксировать образование твердых промежуточных продуктов Cu(I), на возможное появление которых указывает ряд авторов. Нами экспериментально обнаружено образование твердого промежуточного соединения Cu(I): при катодной поляризации в процессе восстановления Cu(II) - Cu(I) в условиях небольшого избытка Cl^- осаждается CuCl. В присутствии большого избытка Cl^- этого не происходит. При анодном растворении осадка меди, накопленного в ходе катодной поляризации, образование интермедиата происходит в процессе Cu - Cu⁺ независимо от концентрации хлорид-ионов.

Так как данные о закономерностях накопления галогенидов серебра на Ag-электроде в зависимости от потенциала противоречивы, исследовали их указанными методами. Сопоставление анодных I-t кривых и катодных m-t и I-E кривых, полученных на Ag электроде, показало, что в процессе накопления хлорида серебра с увеличением анодного потенциала происходит резкий рост скорости растворения серебряного электрода с переходом катионов серебра в раствор; при этом количество осадка AgCl на поверхности электрода уменьшается.