Математическое моделирование аналитического сигнала электроокисления металла из амальгам с учетом сопротивления электрохимической ячейки и её экспериментальная проверка

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" »
Устные доклады » Секция 3. Электрохимические методы » ...

Математическое моделирование аналитического сигнала электроокисления металла из амальгам с учетом сопротивления электрохимической ячейки и её экспериментальная проверка

Г.Б.Слепченко, Б.А.Буркатовский, Е.Г.Черемпей, Г.В.Климачев

ТПУ, ХТФ, г.Томск, пр. Ленина, 30, E-mail: microlabtpu.ru

При электрорастворении металла из электрода в раствор регистрируется общий ток, равный сумме фарадеевского и емкостного токов. Для аналитического сигнала необходимо из общего тока выделить емкостную составляющую.

Для этого можно использовать значение емкостного тока при холостом ходе, т.е. измерить его величину при изменении внешнего потенциала по тому же закону, что и при электрорастворении металлов. Для более точного выделения емкостного тока, необходимо изучение изменения его в присутствии фарадеевского тока. Ниже, на примере модели электрохимической ячейки рассмотренной в [1], получены выражения, позволяющие решить эту задачу, и произведены численные расчеты для параметров электрохимической реакции и параметров электрохимической ячейки, используемых в практике инверсионной вольтамперометрии.

Разработана математическая модель электроокисления металла из амальгам с учетом сопротивления электрохимической ячейки и емкости двойного электрического слоя. В модели учитывались термодинамические и кинетические характеристики процесса, уравнения Кирхгофа, уравнения процессов диффузии, отражающих распределение окисленной формы в растворе и на границе с электродом. Получены зависимости фарадеевской и емкостной составляющей токов от емкости двойного электрического слоя и сопротивления ячейки.

По полученным уравнениям произведен расчет их взаимовлияния. Проведен численный расчет и экспериментальная проверка на примере цинка, кадмия, свинца и меди. Получены градуировочные зависимости при разных времени задержки и ширины ступени в ступенчатом режиме развертки, теоретические и экспериментальные вольтамперограммы металлов. Получена удовлетворительная сходимость.

Предложенный математический подход позволит произвести теоретическую оценку систематической погрешности определения данных металлов.

Литература:
1. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Высш.шк. 1983. 159 с.