Реферат: Твердофазные потенциометические сенсоры, селективные к ванадий и вольфрамсодержащим ионам - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Твердофазные потенциометические сенсоры, селективные к ванадий и вольфрамсодержащим ионам

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 36 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

На правах рукописи СМИРНОВА ОЛЬГА АЛЕКСЕЕВНА ТВЕРДОФАЗНЫ Е ПОТЕНЦИОМЕ ТИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ, СЕЛЕКТИВНЫЕ К ВАНАДИЙ И ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩИМ ИОНАМ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук 2000 Общая характеристик а работы Актуальность работы Характерной особе нностью элементов V и VI групп периодической системы элементов Д.И. Менделеева я вляется возможность пребывания в различных с тепенях окисления за счет наличия свободных о рбиталей d - подуровня. Изменение степени окисления переходны х металлов, таких как ванадий и вольфрам, послужило стимулом к использованиют последних в виде, нестехиомег рических соединений - бронз - в качестве активных эл ектродных материалов в электрохимических пр еобразователях энергии и информации, в частности, в электрохромных индикаторах и химических источниках т ока. Разработки таких устройств интенсивно ве дутся во всех промышленно развитых странах. К роме того, в определении соединений ванадия и вольфрама для корректировки ванн и сточных вод нуждаются и гальваниче ские производства. Однако оценка степени окисления этих металло в в электродах достаточно трудоемка и требует испо льзования сложных и дорогостоящих прецизион ных физических методов исследования. При этом полученный результат не будет адекватно отражать состояние электрода д ля конкретного режима эксплуатации устройст ва, поскольку во время извлечения электрода в после днем продолжают протекать химические превращения в его объеме ввиду на личия собственной электронной проводимости и высокой скорости диффузи и ионов благодаря особенностям кристаллического строения нестехиомег рических соединений. Из аналитических методов для исследования фазового состояния соединений ванадия имеется определение содержания вольфрама в различных объектах до сих пор являетс я сложной аналитической задачей. До настоящег о времени в заводских лабораториях вольфрам в молибден - вольфрамовых сплавах находят косвенно, по разности после спектрофотометрического определения м олибдена, что заметно усложняет анализ и приводит к оценке содержания во льфрама с большой погрешностью. Наиболее перс пективным в плане проведения экспрессного ан ализа является потенциометрия с селективными эле ктродами, одной из основных задач которой явл яется разработка новых сенсорных систем для указа нных объектов. К началу настоящего исследования, имелись лиш ь отдельные публикации по использованию твёрдоко нтакхных электродов на основе оксидных бронз ванадия и вольфрама в качестве ионоселективных элементов сенсоров для определения рН и некоторых ионов элементов I и II групп периодической системы Д.И. Менделеева. Поэтому соз дание сенсоров для экспрессного потенциомет рического определения ионов ванадия и вольфр ама является весьма актуальной задачей. Целью настоящей работы является: исследование электродных свойств оксидных бронз ванадия и вольфрама и создание на основе проведенных исследований твер дофазных сенсоров для анализа ионов этих переходных металлов. В связи с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи: • р азработать и изготовить рабочие электроды на основе вышеуказанных бро нз; • выявить факторы, обеспечивающ ие их селективность; • изучить процессы, ответственн ые за возникновение потенциала на границе электрод/раствор, и найти их э лектрохимические характеристики; · определить ос новные характеристики сенсоров и оценить их аналитические воз можности. Научная новизна Разработаны и изготовлены сенсоры на основе оксидной натрийванадиевой бронзы и оксидной натрийвольфрамовой бронзы NaWCb Показано, что определяющую роль в потенциалобразовании ванадийселекти вных электродов выполняют: • в кислой среде - VCb + +2 H + + e *- VO + НгО, (1) • в нейтральной среде - УО + 4Н* + е - V 0 2+ + 2Н 2 0 . и (2) На основе коэффициентов селективности показана возможно сть определения ванадия(5+) в присутствии ванадия(4+) и значительного колич ества неорганических ионов. Показана принципиальная возможность потенциоме трического определен ия вольфрама в присутствии молибдена. Потенциа лопределяющую роль выполняет одноэлектронный переход: 4 2 + З + е=1/2\У 2 0 5 + 3/2Н 2 0 (3) Зависимость потенциала электрода от концентрации W 0 4 ” 2 подчи няется уравнению Нернста при рН 3,0 в присутствии серной кислоты: Е = 0,735 + 0,0591 Ig [ W 0 4 2 ] (4) Определена временная зависимость формирования скачка потенциала: E ( t ) = Е(0) + ДЕ[1 - ехр(- t / t )] (5) Предложен механизм формирования границы контакта смешанный проводник (бронза) - водный раст вор. В результате оптических исследований определен механизм возникно вения скачка потенциала, который связан с инжекцией протона из водного р аствора в поверхностный слой бронзы с паралле льной компенсацией заряда путем перехода. Практическая значимость Разработана методика экспрессного потенциометрического определения ванадия(5+) в присутстви и ванадия(4+) в активных катодных материалах литиевых химических источни ков тока. Правильность полученных результатов подтверждена титриметри ческим анализом ванадия(5+) и ванадия(4+) при совместном присутствии. Разработана методика экспрессного потенциометриче ского определения вол ьфрама в молибден - вольфрамовых сплавах (50%:50%).Для подтверждения правильности полученных результатов исполь зовалась методика титриме тринеского определения вольфрама щ присутствии молибдена. Предложенные сенсоры и разработан ные методики внедрены в лаборатории ОАО Li -элемент (г. Саратов), в учебный процесс кафедры общей химии СГТУ. На защиту выносятся: 1. Некоторые вопросы механизма потенциалобразования элек тродов на основе оксидных бронз ванадия и вольфрама. 2. Электрохимические свойства исследуемых, твердофазных электродов. З. Аналитические возможности разработанных сенсоров. Апробация работы Результаты работы доложены на 4- м и 5- м Международных семинарах «Ионика твёрдого тела» (Черноголовский научный центр РАН , 2000г.), 9- й Международной конференци и молодых учёных «Синтез, исследование свойств, модификация и переработ ка высокомолекулярных соединении», Междунар одной конференции «Композит», 12 th International Conference on Solid State Ionics ( Thessaloniki , Greece ), Всероссийской конференции по электрохимии мембран и процессам в тон ких ионопроводящих плёнках на электродах. ЭХМ, Декадах науки СГТУ, научных семинарах кафедры химии СГТУ. Публикации По материалам диссертации опубликовано 13 работ, вклю чающих 4 статьи, 6 тезисов докладов на Международных и республиканских конференциях и 4 информационных листка. Объём диссертации Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка лит ературы и приложений, изложена на 130 страницах, содержит 5 таблиц, 5- рисунков и 60 литературных источников. Работа выполнена в соответствии с координаци онным планом научного совета по электрохимии и при финансовой поддержке Российского фонда фунд аментальных исследований (проект 96-03-33648а). СОДЕРЖАНИЕ РА БОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, сформул ированы цели и задачи исследований, научная н овизна и практическая значимость выполненной раб оты. В главе 1 представлен литературный обзор х анализом соврем енного состояния проблемы и перспективных направлений в области созда ния и исследования твёрдотельных сенсоров на основе оксидных бронз переходных металлов - ванади я и вольфрама. В главе 2 приведены данные по используемым реагентам, метод ам исследований и аппаратуре. В качестве объе ктов исследования были выбраны бронзы состава Nao ViOi и Na W 0 3 как наиболее химически стойкие, механически прочные и обладающие самой ш ирокой областью гомогенности как металла, так и кис лорода . Потенциометриче ские измерения проводились высокоомным вольтметр ом В7 21А. Электродом сравнения служил хлорсеребряны й электрод ЭВЛ-1-МЗ. Электрохимические и аналитические свойства электр одов изучались методом Э ДС с использованием электрохимических цепей с переносом типа: Ag | AgCl , КС1„ас. | исслед. р-р | М , | М 2 , (6) где Mi - р абочий электрод, М 2 - токосъём. Состав бронз проверялся рентгенофазовым анализом на уст ановке ДРОН-3.0. Результаты рентгенофазового анализа расшифровывались по американской картотеке ASTM . Сопротивление активного электродного материала измерялось мостом пер еменного тока Р-5821. ИК - спектроскопические исследования проводились на приб оре Specord -75 IR . Дифференциальный термический анализ бронз проводился на дериватограф е ОД-103. Известно, что в качестве токоподводов для электродов реко мендуется применять никель, реже графит. Кроме того, поскольку ванадиевые бронзы используются в объектах аккумуля торной промышленности в качестве активной катодн ой массы, было исследовано поведение оксидной ванадиевой бронзы в присутствии карбонильного ни келя и щелочной эвтектики. Рентгенографически выяснено, что бронза после термической обработки полностью меняет сво ю структуру с образованием соединений более н изких степеней окисления ванадия. Установлены сос тавы этих соединений: NaV 6 0, 5 +2 Ni = NaV 2 0 5 +4 V 0 2 +2 NiO , (7) NaV 6 0 15 +4 Ni = NaV 2 05+2 V 2 03+4 NiO , (8) 4NaV 6 O 15 +20Ni = Na OrH 1 V 2 0 3 +20NiO (9) При этом была разработана схема фазового анализа ван адия в степени окисления 3+, 4+, 5+ при совместном присут ствии. Данные РФА подтверждены фазовым химическим анализом. В главе 3 на основе физико-химических свойств оксидных воль фрамовых бронз и особенностей их кристаллического строения исследовал ась возможность изготовления вольфрам селективного электрода Вольфрамовые бронзы представляют со бой твердые растворы внедрения на основе оксида . Они кристаллизуются в ку бической системе, образуя кристаллическую решетку типа перовскита, в которой обычно заняты не все места, принадлежащие и онам Na + . Электрохимическими методами (ано дной обработкой в солевых расплавах, водных раство рах) Na + может быть экстрагирован с поверхностного слоя кристалла и з амещен на ион Н*. В качестве акт ивного материала была выбрана оксидная вольфрамовая бронза натрия сос тава NaoWCb . В качестве ст андартного раствора использовался раствор вольфрамовой кислоты. Дифференциальный термичес кий анализ оксидной вольфрамовой бронзы состава NaWCb показал, что при наг ревании от 20 до 900° обнаруживается один эндотермический эффект при 725°С, пр исущий, вероятно, решётке W 0 3 . Кривая ДТГ в этой области те мператур фиксирует незначительное увеличени е массы за счет окислительного процесса. Нагрев выш е 900°С приводит к разрушению образца. Электрод с активным материалом из Nao WO функционирует как водородный в широком диапазоне рН: 1,0-13,8 (рис.2) с угловым коэффици ентом 58,2 мВ. Зависимость ДЕУДН элемента (1) от рН для электродов: I - ванаднйселеюивный; 2 - вольфрамселективный. Время отклик а определяли по экспериментальным зависимостям Е - t , которые п редставлены . Для вольфрамселективного электрода оно со ставляет около 2мин. Полученные экспериментальные данные и проведенные расче ты показали, что динамика уста новления равновесного потенциала может быть удовлетворительно описана следующим уравнением: Е + ДЕЦ - ехр С) , (5) где E ( t ) и Е(0) - ЭДС элемента в .м омент времени t и при t = О соответственно; ДЕ = Е» - Ео; т - постоянная времени отклика Динамика контролируется временем релаксации распределе ния ионов в поверхностном слое кристаллическ ой структуры бронзы Е - Ео, мВ. Зависимость потенциала электрода от концентрации WCV подчиняется уравнению Нернст а при рН 3,0 в присутствии серной кислоты (рис.4): Е = 0,735 + 0,0592 Ig [ W 0 4 2 ]. (4) Узкая область рН объясняется ионным состоянием вольфрама в растворе. В идно, что в сернокислой ср еде мы имеем одноэлектронный переход, что согласуется с уравнением . Согласно л итературным данным этот электродный процесс описывается уравнением Не рнста (относительно водородного электрода): Е = 0,801 + 0,0591 lg [ WCV 2 ]. Значение стандартного потенциала, определяемое путём гр афической экстраполяции и пересчитанное относительно водородного эле ктрода, равно 0,735В. Разницу в значениях стандартных потенциалов можно объ яснить тем, что в исходной бронзе ( NaWCb ) натрий не полностью компенсирует заряд W . Здесь Е - потенциал ионосёлёктивного электрода, Е° - его стандартное значение, a и щ - активности основного и посторонн его ионов, п, и rj - заряды основн ого и постороннего ионов, Ki j - зависит главным образом от характеристик процесс а распределения потенциалопределяющих ионов на межфазной границе элек трод/раствор. Однако уравнение Никольского является строгим только в сл учае однозарядных ионов. Если 1, K , j - величина весьма условная. В табл.1 приведены условные коэффициенты селективности по отношению к ряду неорганических ионов, найден ные методом смешанных растворов. Таблица 1 Условные коэффи циенты по тенциометрической селективности твердофазных сенсоров Мешающий ион Ka(V) K U (W) Na + 1,810 s 1,0- 10 u К 4,010 ’ 5 1,4-10^ Са 2+ 2,01 0” 5 l.o-io- 4 Mg 2+ 2,010^ 1,0 10” 3 Fe 3+ 1,610’ 3 1,210” 3 Ni 2+ 1,8 10’ 3 1,0 10” 3 vo 2+ LOW” 4 Десятикратные избытки ионов аммония, молибде на не мешают определению, что позволяет определять ион вольфрама в сложных объектах потенциометрически с предлагаемым тв ердоконтактным электродом. На рис.5 приведены результаты оптических исследований вол ьфрамовой бронзы состава Na W 0 3 . Пики 960 см» 1 и 870 см 1 , присутствующие во всех с пектрах, говорят о наличии связи W - О. Полосы 1390 см и 1110 см » указывают на присутствие гидроксильных групп, соединённых с атомом W . Полосу 1110 см 1 можно также отнести к колебаниям и онов гидроксония. Судя по интенсивности этой полосы, количество ионов Н э О + достаточно велико. В данном случае, видимо, происход ит проникновение и связывание ионов Н 3 0 + в поверхностном слое кристаллической структуры бронзы, что говорит о непосредственном участии протонов в процессе переноса заряда и наличии ионной составляю щей проводимости. При этом, поскольку в, структуре бронзы имеется ~50% незан ятых вакантных позиций натрия, то прогон (или ион гидроксония) размещает ся по этим вакантным местам. Электронной компенсацией заряда должен слу жить переход электрона с d -орбитали вольфрама в зону проводимости оксидной бронзы. На н аличие связанной воды указывают полосы 3520 см» 1 и 1630 см» 1 . Таким образом, в рассмотренных соединениях имеются три ти па связанной воды: 1) в виде гидроксилов, соединённых с атомом W ; 2) ионов гидроксония, внедренны х в кристаллическую структуру бронзы; 3) молекул воды, находящихся в адсор бированном состоянии. ИК-спектры: 1 - рабочий раствор; 2 - бронза Na W 03 после потенциометрических измерений. В главе 4 рассмотрены особенности кристаллической структу ры оксидных ванадиевых бронз и их физико-химические свойства На основан ии этого установлен оптимальный состав активного материала и конструкция электродов. Использовалось следующее в есовое соотношение компонентов - (ПВХ + ТГФ): Na 33 V 2 0 5 = 3:1. Результаты термогравиметрических исследований оксидной ванадиевой бронзы приведены на рис.6. Бронз а состава Na Cb , имея большую энергию кристаллической решетки, оки сляется с фиксируемой скоростью около 655-660°С (кривая ДТГ). Значительная скорость в начале окисления чер ез некоторый промежуток времени уменьшается и затем снова возрастает. На кривых ДТА отмечено два эндотермиче ских эффекта. Соединения p - Na Os принадлежат к моноклинной сингонии и образуются в результате внедрения катионов металлов в кристаллические пустоты оксида. В открытых пространствах - туннелях, вытянутых вдоль оси у, расп олагаются катионы внедрения. Бронзы обладают ионной и электронной пров одимостью. Ионная проводимость э тих бронз относит ельно низка (Ом -см» 1 ) и максимальна вдоль туннелей, обеспечивается ионами Na + и Н*, образующимися за счёт ионного обмена с исследуемой жидкой фа зой. Преобладает электронная проводимость (0,77 Ом - см» 1 ) , которая з ависит от соотношения ионов 4-и 5- валентного ванадия. Она имеет пол упроводниковый характер типа Е. Ионоселективные свойства изучали в растворах метав анадатов Na и аммония при постоянном значении рН (1,5-2,0; 5,0-6,0). Кислая ср еда обеспечивается делокалир ованными d - элек рон ами. Водородную функцию электродов изучали в растворах соляной кислоты. Эле ктрод работает как водородный в диапазоне рН 1-7. Зависимость изменения по тенциала электрода от рН раствора НС1 создавалась с помощью НС1. Ионную си лу исследуемых растворов (0,2моль/л) поддерживали добавлением NaCl . Измерения проводили при постоянной температуре 25°С и непрерывном перемеш ивании. Время отклика электрода составляет согласно рис.3 около 2м ин. (кривые 1 и 2). Время отклика ванадийселективного электрода имеет близк ое значение в условиях перемешивания (2,4 мин.) и без него (2,6 мин.). Неизменност ь динамических характеристик при уменьшении толщины водного диффузион ного слоя показывает, что диффузия ионов через приэлектродный слой не является лимитирующей стадией. Влияние толщины активного материала на время отклика электродов прове рено для рН 1,5-2,0. Получено, что с увеличением толщины активного слоя величи на времени отклика остаётся практически постоянной, что объясняется пр еимущественно электронной проводимостью бронзы. Полученные экспериментальные данные и проведённые расчёты показали, ч то динамика устан овления равновесного потенциала , как и в случае вольфрамселективного электрода, описы вается уравнением (4). Согласно рис.8 при рН=1,5-2,0 ванадий (5+) существует в виде катиона V 0 2 + . Зависимость потенциала электрод а от концентрации V 0 2 + лине йна в диапазоне концентраций 10»'-10' 5 моль/л (рис.9) и с надёжностью 95% описывается эмпирическим уравне нием. В нейтральной среде (рН=6,0) пятивалентный ванадий находится в виде ан иона V 0 3 ” (рис.8). Зависимость потенциала от конц ентрации VCV линейна в интервале 10» 2 -10» 5 моль/л (рис.9) и с надёжностью 95% описывает ся эмпирическим уравнением: E = (339,0 ± l ,0)-(58,0 ± 0,7)- lg [ VO 3 ], мВ. (14) При увеличении концентрации до 10*'моль/л, как видно из диагр аммы, пятивалентный ванадий переходит в более сложные формы, что затрудн яет его определение. В измеряемом интервале концентраций, как в кислой, так и в среде, близкой к нейтральной, независимо от анионной ( V 0 3 ) или катио нной формы ( V 0 2 ) концентрационная зависимость потенциала подчиняется уравн ению Нернста с одинаковым абсолютным значением углового коэффициента 2,303 RT / nF , близкого к теоретическому значению - 59,2мВ при 25°С, что соответствует п = 1, то есть, в обоих случаях потенциалопределяющая реакция предположительно пр отекает с участием одного электрона соответс твенно процессу V + - V 4+ , что характерно как для катионн ой, так и для анионной форм: V 0 2 + + 2Н + + е - о V 0 2+ + Н 2 0, VCV + 41-Г+ e - VCr + 2Н 2 0. Это подтверждается фазовой диаграммой для исследуемых д иапазонов рН. При этом увеличение концентрации ионов VO + , связанное с уменьшением степени окисления ванадия, стиму лирует образование свободных d - электронов, способствующих организации зон проводимости. Коэффициенты селективности, определённые методом смешанных раст воров, представлены . Присутствие анионов SO 2 , F , СГ, СЮ 4 , N 0 3 не влияет на потенциал электрода. Оптические исследования ванадий - селективного электрода показали наличие связанной воды ана логично вольфрам - селективно му электроду. В главе 5 на основе разработанных рабочих электродов предл ожена конструкция твердофазных потенциометрических сенсоров на ионы п ереходных металлов. Основные электрохимические характеристики сенсоров приведены в табл.2. Таблица 2 Основные электр охимические характеристики твердофазных сенсоров рН Определяемый ион Интервал dE / dC , линейн., М мВ/рС Е°,мВ 1,5-2,0 vo 2 ’ 10°-10™ 59,4±0,8 689,0 ± 1,0 5,0-6,0 vo 3 - мг -кг -58,0±0,7 339,0 ± 1,0 3,0 WO, io -io- 1 58,0±0,8 735,0±1,0 Для доказательства обратимости процессов в тверд офазных потенциометрических сенсорах измеряли ЭДС цепей (6) при изменени и температуры 18°->40 о -»18 о . На основании полученных данных б ыли рассчитаны температурные коэффициенты потенциала в 10» 2 -10» 3 М растворах (Да = 0,19 ± 0,01мВ/град.). Совпаде ние рассчитанных величин с теоретическим значени ем (0,18 ± 0,01мВ/град.) свидетельствует об отсутствии необратимых процессов в исследуемых электродах. Анализ особенностей кристаллической структуры брон з и результатов настоящей р аботы позволяет сделать некоторые предположения относительно возникновения потенциала элек тродов в растворах кислоты и солей. В кристаллической решётке бронзы переходный металл находится в двух степенях окисле ния. Следовательно, основным механизмом водородной функции электрода явл яется окислитель но-восстановительный за счёт потенциалобразующей реакции: М х Э 2 О п + 2Н + + 2е = МО + Н 2 0. (15) Если считать, что в твёрдой фазе активности окисленной и восстановленной форм автома тически устанавливаются постоянными, то и электрод функционирует как водородный. Высокая усто йчивость оксидных бронз натрия к воздействию кислот создает предпосылки для сохранения водородной функции в диапаз оне рН 1,0-6,0 для ванадиевой бронзы и 1,0-13,8 для вольфрамово й. Существенный вклад в ЭДС твердофазного сенсора. Итак, одинаковый преимущественный механизм прово димости в активном э лектродном веществе и токоотво де позволил со здать полностью твердофазные сенсоры, которые обл адают водородной и металлической функцией в широком диапазоне концент раций, высокой селективностью в присутствии ряда ионов, малым временем о тклика. Глава 6 посвящена аналитическим возможностям разработан ных сенсоров. Высокая селективность сенсора к четырёхвалентному ванадию позволяет э кспрессно проводить фазовый анализ активных катодов ХИТ на содержание V (5+) и V (4+) при разработке технологий их изготовления, а также использовать для прямого -потенциометрического о пределения пятивалентного ванадия в промышл енных растворах, содержащих ионы аммония, же ле за, никеля, щелочных металлов. Для сравнения концентрацию ванадия при анализе активной массы Анализируемый раствор Потенциометрическое определение Титро вание солью Мора (С±ДС)-10- 3 ,М S r -10° с 3 , м S r -10 3 NaV0 3 NH 4 V0 3 2,84±0,06 0,05 2,69±0,П 0,09 1,51+0,05 0,04 1,60±0,08 0,07 2,47±0,08 0,07 2,54+0,09 0,08 1,89±0,05 0,05 1,72±0,06 0,05 1,36±0,05 0,04 1,47±0,08 0,07 Разработана методика экспрессного потенциометри ческого определения вольфрама в молибден - вольфрамовых с плавах (50%:50%). Для подтвержд ения правильности полученных результатов была использована методика т итриметрического определением вольфрама в присутствии молибдена. Полу ченные результаты представлены в табл.4. Таблица 3 Результаты (мол ь/л) определения ванадия(+5) в растворах при коэффициенте надёжности 95% Анализируемый ра створ Потенциометрическое определение Ти трование с м S r 10 3 (С±ДС)-10\М S r -10’ 3 NaW0 4 NH4WO4 0,87±0,08 0,06 0,99+0,08 0,07 1,56+0,09 0,07 1,68± 0,10 0,09 1,47+0,06 0,06 1,54± 0,07 0,06 2,79±0,07 0,09 2,62± 0,11 0,09 Преимущество использования разработанных твердо фазных сенсоров по сравнению с известными методами заключается в том, чт о проведение анализа по представленным методикам не требует сложной пр обоподготовки, время анализа - 2-5мин. (длительность анализа по известной методике определения вольфрама составляет о коло 8 час). 1. Предложен твердофазный потенциометрический сенсор, се лективный к одновалентным ионам ванадия(5+); определ ены его основные электрохимические и аналитические характеристики. Ус тановлено, что зависимость потенциала от концентрации подчиняется ура внению Нернста с угл овым коэффициентом 59,4 + 0,8 мВ/ С, соответствующим одноэлектронному переходу V 0 2 + - V 0 2+ п ри рН 1,5-2,0 (катионная функция). При рН 5,0-6,0 наблюдается за висимость потенциала от концентрации, соотве тствующая переходу VO 3* -* VO 2 ^ (анионная функция), угловой коэффициент 58+0,7 мВ/ С. 2. Предложен сенсор на основе бронзы Na 9 W 03 для потенциометрического определения вольфрама(6+). Установлено, что зависимость потенциала от концентрации подчиняется урав нению Нернста с угловы м коэффициентом 59,2±0,8 мВ мВ/ С, соответствующим одноэлектронному переходу при р Н 3,0. 3. На основе рассчитанных тем пературных коэффициентов установлено, что процессы, протекающие на фаз овых границах, являются обратимыми. Определен о, что лимитирующей стадией в формировании скачка потенциала является р елаксация распределения ионов в «приповерхностно м слое электрода. 4. На основе изучения оптичес ких свойств определён механизм формирования скачка потенциала, связанный с инжекцией протона из водного раствора в поверхностный слой бронзы с параллел ьной комп енсацией заряда путем перехода е - Э + 5. Определены динамические характеристики электродов. Временная зависимость потенциала подчиняется уравнению твердоф азной диффузионной релаксации. 6. Выявлено влия ние материала токоотвода на электрохимическое по ведение ванадий - селектив ного твёрдоконтактного сенсора п оказано, что никелевый токоотвод н е является инертным. Преимуществом обладает сенсо р с графитовым токоподводом. 7. Методом смеша нных растворов были определены коэффициенты поте нциометрической селективности сенсоров по отношению к ряду сопутствую щих ионов. 8. Разработаны и внедрены мет одики потенциометрическото определения ионов ванадия(5+) и вольфрама(6+). Основные результаты ди ссертации опубликованы в следующих работах: 1. Смирнова О.А., Михайлова A . M ., Че рнова М.А. Определение степени окисления вана дия в электрохимически активных ванадиевых б ронзах // Сб. материалов 4-го семин ара «Ионика тв ёрдого тела» . Черноголовский науч. центр РАН. Д еп. в ВИНИТИ 5.11.97, №32-46. 2. Латышев В.А., Смирнова О.А., Михайлова A . M . Применение полимерного связующего в твердофазном сенсоре на ионы переходных металлов // Тез. докл. 9- й Междунар. кон ф. молодых учёных. Казань . С.215. 3. Смирнова О.А., Михайлова A . M ., Чернова М.А. Ванадийселективный композитный элект род // Тез. докл. Междунар. конф. «Композит».Сарат ов .С. 133-134. Смирнова О.А ., Михайлова A . M . Вольфраматселективный элект род // Проблемы аналитической химии / Под ред. Р.К. Черновой, А.Н.Панкратова. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1999. - С. 84-86. 4. Определение метаванадата в натри йванадиевой бронзе: Информ. листок №276-96 / Сарат. ЦНТИ ; Сост .: Смирнова О . А ., Чернова М . А . Саратов , 1 с 5. Smirnova О . А ., Mikhailova A.M., Chernova M.A., Shpack I.E. Estimation of the oxidation degree of vanadium in electrode materials on the basis of the NaV 6 O l5 // Abstr. of 12 4 International Conference on Solid State Ionics. - Greece. - P.580-581. 6. Карпов И.А., Смирнова O . A ., Архипова T . B ., Симаков ВВ., Михайлова А.М. Иссле дование поведения на основе d -металла и ионного проводника // Сб. материалов Всерос. конф. по электрохимии мембран и процессам в тон ких ионопроводящих плёнках на электродах. - С. 160-162. 7. Никитина Л.В., Карпов И.А., Смирнова О.А Симаков В.В , Ефанова В.В , Ми хайлова А.М. Электрохимический импеданс компо зиционных структур, включающих суперионную к омпоненту // Сб. материалов Междунар. конф.-совещания «Современные технологии в обр азовании и науке». Саратов С.-72. 8. Смирнова О.А., Михайлова А.М., Чернова М.А., Кособудский И.Д. Исследование поведения натрий - ванадиевой бронзы в присутствии карбонильного ник еля // Неорган, материалы - Т.35. - №7. - С.882-884. 9. Ю.Смирнова О. А., Щербинин И.В., Фадеев О.В. Потенциометрическое определение вольфрама(+6) с электродом на основе монокристалла N a // Сб. материалов 5-го Междунар. совеща ния «Фундаментальные проблемы ионики твёрдого тела». - Черноголовка, 2000. - С . 171-173. 10. Н. Смирнова О.А, Михайлова А.М. Потендаометрически е характеристики композитно го электрода - графит // Электрохимия. - 2000. - Т.35. - №6. - С.767-773. 11 . Спект рофотометрический метод определения вольфраматов лития и натрия в литий- и натрий-вольфрамовых бронзах : Информ. листок №86-98 / Сарат. ЦНТИ; Сост.: Смирнова О.А ., Михайлова А.М., Черн ова М.А. Саратов . 2с. 12 . Фазовый анализ натрийванадиевы х бронз: Информ. листок №277 / Сарат. ЦНТИ; Сост.: Мих айлова A . M ., Смирнова О.А., Чернова М.А. Саратов . Зс. 13 . Н. Титриметрическое опре деление молибдена и вольфрама в смешанных бронзах: Информ. листок №275 / Сарат. ЦНТИ ; Сост.: Смирнова О.А, Самитин В.В.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Хотите улыбнуться? Позвоните в справочную МТС, и на вопрос "Как к вам обращаться?", скажите: "Моя Госпожа/Мой Господин".
Оператор будет слегка в шоке, однако страх потерять работу пересилит голос разума.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Твердофазные потенциометические сенсоры, селективные к ванадий и вольфрамсодержащим ионам", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru