Министерство образования Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет
Теоретическая электрохимия
Методические указания к
выполнению курсовой работы по теоретической
электрохимии для студентов
специальности 250300( по ОКСО)
«Технология электрохимических производств»
дневной и заочной форм обучения
Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного
технического университета
Саратов 2006
Введение
Современная теоретическая электрохимия включает разделы : теория электролитов, электродное равновесие, строение двойного электрического слоя, электрохимическая кинетика.
Помимо указанных традиционных разделов в последние годы приобрели большое фундаментальное значение новые проблемы: строение и свойства полиэлектролитов, электрохимические свойства расплавов и твердых электролитов (в том числе с сверхпроводимостью ), вопросы биоэлектрохимии, электрокатализа, современные представления об элементарном акте электродной реакции, полупроводниковые электроды, фотоэлектрохимические явления и др.
Многообразие процессов, методов, устройств, базирующихся на электрохимических явлениях, делает невозможным глубокое изучение в рамках только лекционного курса. Поэтому в курсовой работе предлагается провести детальное рассмотрение определенного вопроса одного из разделов теоретической электрохимии.
1.Тематика курсовой работы. Общие требования по выполнению и оформлению.
Тематика курсовой работы учитывает специализацию студента и характер предлагаемой работы.
Объём работы должен быть не менее 20 страниц формата А4 с размерами полей: левое – 30 мм, правое, верхнее и нижнее – по 20 мм.
Работа разбивается на отдельные разделы. Каждый рисунок должен иметь название, а таблицы – заголовки. Нумерация страниц работы сквозная с учетом титульного листа и на «Введении» номер страницы не ставится, на всех других номер страницы проставляется арабскими цифрами в правом верхнем углу.
Ссылки на источники информации указываются порядковым номером по очередности их использования в тексте в квадратных скобках. При написании работы рекомендуется пользоваться литературой, приведенной в данной работе, а также обязательно - реферативными журналами и другими периодическими изданиями.
2.Структура и содержание курсовой работы
При написании курсовой работы рекомендуется общая структура, которая может быть изменена в соответствии с темой.
2.1 Введение. В этом разделе необходимо отразить место изучаемого вопроса в теоретической электрохимии, историю и перспективы развития, перспективы развития и практического применения.
2.2 Теория. Раздел должен содержать теоретические представления о механизме процесса, реакциях, протекающих на электродах, о влиянии различных факторов на кинетику процесса.
2.3. Технологическая проработка. В разделе рассматриваются конкретные примеры использования описываемого вопроса в электрохимической технологии.
2.4. Новейшие достижения в развитии изучаемого вопроса. Этот раздел рассматривает современные достижения, новые методы изучения. Раздел пишется с обязательным привлечением периодической литературы.
2.5. Заключение. В разделе должен быть сделан вывод о перспективах развития изучаемого вопроса.
2.6. Список литературы. Оформляется в соответствии с ГОСТ. Примером оформления списка литературы служит перечень, приведенный в руководстве.
3. Рекомендуемые источники информации.
Вопросы теории растворов электролитов изложены в [1-3, 12-14].
Термодинамика электрохимических систем, электрохимические методы анализа (потенциометрия, кулонометрия, рН-метрия) описаны в [1-3, 5, 22], сведения о литиевых источниках тока и топливных элементах – в [9-11, 18].
В [6, 7, 16, 17] изложены современные представления о строении двойного электрического слоя и об адсорбционных явлениях на границе раздела фаз.
Электрохимические методы изучения кинетики электродных процессов даны в [5, 8, 20, 21]. Анодные оксидные слои на металлах описаны в [4, 19]; образование новой фазы в [1-4, 23].
Обязательным также является использование журналов «Электрохимия», «Журнал прикладной химии», «Защита металлов», а также интернет-журналы: 1. Исследовано в России: http://zhurnal. ape. *****.
2. Химическая технология: http://www. *****l-yourtov/journal. thml.
3. Успехи химии: http://crc. *****/urh. html.
4. Российский химический журнал: http://mch5.chem. msu. su/rus/jvho/welcome/html.
5. Электрохимия. www. *****.
Литература
Основная
1.Дамаскин в химическую кинетику / ,
.- М.: Высшая школа,19с.
2.Антропов электрохимия/ .- М.:Высшая школа,19с.
3.Ротинян электрохимия / , , .- Л.:Химия, 19с.
4. Электрохимическая кинетика / К. Феттер.- М. : Химия, 1967 .-
855 с.
5. Теоретические основы электрохимического анализа / З. Галюс.- М.: Мир,197с.
6. Дамаскин электрохимии / , .- М.: Высшая школа, 1987. – 295 с.
7. Дамаскин . / , ,
.- М.: Высшая школа, 200с.
8. Практикум по электрохимии: Учеб. пособие/ , , и др. – М.: Высшая школа, 1991. – 288с.
9. Кедринский источники тока / , , . – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 240 с.
10 Багоцкий источники тока / , . – М.: Энергоиздат, 1981. – 360с.
11. Лидоренко генераторы / , .- М.: Энергоиздат, 1982. – 447с.
Дополнительная литература
12.Крестов ионных процессов в растворах / . - Л.: Химия, 1с.
13.Ионная сольватация /под ред. - М.:Наука,1с.
14.Мищенко и строение водных и неводных растворов электролитов / , . - М.: Химия,197с.
15.Фрумкин процессы. / . - М.: Наука,198с.
16. Двойной слой и электродная кинетика / под ред. , М.: Наука, 198. – 376с.
17. Кабанов металлов и адсорбция / М.: Наука, 1966. – 222с.
18. Коровин элементы и электрохимические установки / . - М.: Изд-во МЭИ, 2005. – 300с.
19. Мирзоев анодные пленки на металлах / , // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Коррозия и защита от коррозии. - М.: 1990. – т.16.- с.
20. Плесков дисковый электрод. / , . - М.: Наука, 1972.- с.
21. Методы измерения в электрохимии / под. ред. Э. Егера и А. Залкинда. – М.: Мир, 1977. – т.с.
22. Агасян электрохимических методов анализа / , . - М.: Изд-во МГУ, 1986. – 195с.
23. Гамбург кристаллизация металлов и сплавов./ . - М.: Янус-К, 1997. – 384с.
Приложение 1
Темы курсовых работ по основным разделам теоретической
электрохимии
1.Растворы электролитов
1.Электропроизводительность водных растворов электролитов и способы её увеличения
2. Сольватация в водных растворах электролитов.
3. Ассоциация в растворах электролитов и её влияние на электропроводность растворов.
4. Модельные представления о структуре воды.
5.Проводимость твердых электролитов.
6.Современные представления о структуре водных растворов электролитов.
7.Развитие электростатической теории растворов сильных электролитов (работы Кузнецовой, Клугмана и др.)
8.Диффузия в водных растворах электролитов.
9.Термодинамические характеристики процессов переноса в водных растворах.
10.Методы определения и расчета чисел сольватации.
2 . Электрохимическая термодинамика
1.Гальвани - потенциал на границе металл – раствор. Сольватационная теория электродного потенциала. Роль сольватированных электронов в формировании э. д.с.
2.Ионселективные электроды.
3.Термодинамические характеристики электрохимической системы, их связь с э. д.с. и тепловым эффектом реакций, протекающих в системе.
4 .рН-метрия. Электроды для определения рН растворов.
5.Топливные элементы.
6.Потенциометрия.
7.Концентрационные цепи. Диффузионный потенциал.
8.Кулонометрия.
9. Литиевые источники тока.
3.Двойной электрический слой и адсорбционные явления на электродах
1.Адсорбция на границе раздела фаз и её влияние на строение двойного электрического слоя.
2.Методы изучения адсорбции на границе раздела фаз.
3. Современные представления о строении двойного электрического слоя на границе раздела фаз электрод – электролит.
4.Потенциал точки нулевого заряда .Методы его определения.
4.Электрохимическая кинетика
1.Конвективная диффузия. Вращающийся дисковый электрод. Вращающийся дисковый электрод с кольцом.
2.Полярография.
3.Саморастворение металлов.
4.Пассивность металлов. Анодные оксидные слои.
5.Адсорбция органических веществ и её роль в кинетике электродных процессов.
6. Энергия активации электрохимической реакции.
7.Закономерности катодного выделения водорода из кислых, щелочных и нейтральных сред.
8.Приэлектродный слой. Методы измерения рНs приэлектродного слоя.
9.Механизм образования и роста новой фазы (металлической ) на одноэлементной и чужеродной подложке.
10. Механизм сплавообразования.
Приложение 2
Образец титульного листа курсовой работы
Министерство образования Российской Федерации
Саратовский Государственный технический университет
Энгельсский технологический институт
Кафедра технологии электрохимических производств
Курсовая работа
по теоретической электрохимии
на тему:
Ионселективные электроды
Выполнил: студент 4 курса
группы ТЭП – 41
Проверил: доцент
Энгельс 2006
