УДК 628.33:648.28
ИНГИБИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КАТОДНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА ОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ПРИ НОРМАЛЬНОМ И ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ
*, **., **,
Ф.*
*Московский государственный горный университет
Россия, г. Москва, harlamov_andy@ *****
**Дагестанский государственный университет
Россия, г. Махачкала, *****@***ru
С целью изучения влияния фенола на катодный процесс восстановления кислорода проведены исследования на платине, графите и свинце в растворах, насыщенных кислородом при атмосферном и повышенном давлениях. Показано, что в присутствии 0,1 г/л фенола на изученных электродных материалах наблюдается рост катодной поляризации процесса восстановления кислорода на ~ 150 мВ и снижение величины его предельного тока максимум до 18%. Повышение давления приводит к росту величины предельного тока восстановления кислорода и оказывает небольшое деполяризующее влияние на процесс его восстановления. Установлено, что при повышении давления на порядок скорость катодного процесса возрастает более, чем в 5 раз, как в присутствии фенола, так и без него.
Добавление в фоновый электролит азокрасителей, так же как и в случае с фенолом, приводит к снижению предельного тока восстановления кислорода, причем этот эффект становится более заметным с ростом концентрации красителей при одном и том же давлении. При исследовании влияния давления на восстановление кислорода в присутствии красителей установлена обратная зависимость: чем выше давление, тем на меньшую величину снижается скорость восстановления кислорода.
Вышесказанное может быть проиллюстрировано конкретными цифрами: в таблице приведено снижение величины предельного тока восстановления кислорода в зависимости от концентрации красителя прямого черного 2С (в %) при давлениях от 0,1 до 0,5 МПа.
Таблица
Влияние концентрация красителя прямого черного 2С
на снижение предельного тока восстановления кислорода при различных давлениях
Давление, МПА | Снижение предельного тока, % | ||
Концентрация красителя, г/л | |||
0,1 | 0,2 | 0,5 | |
0,1 | 40,8 | 44,6 | 73,2 |
0,2 | 16,2 | 26,5 | 49,0 |
0,5 | 7,5 | 14,2 | 23,0 |
0,9 | 6,9 | 13,8 | 22,7 |
1,1 | 7,3 | 14,3 | 25,0 |
Аналогичные исследования с красителем дисперсным желтым прочным 4К показали, что в его присутствии ингибирующий эффект возрастает до 32 % в тех же условиях.
Максимальное снижение предельного тока восстановления кислорода в присутствии красителя наблюдается в растворе, насыщенном молекулярным кислородом при атмосферном давлении, причем с увеличением концентрации красителя повышается их ингибирующее влияние. При повышении давления до 0,5 МПа снижение предельного тока восстановления кислорода замедляется и при концентрации красителя 0,5 г/л уже составляет 23%.Аналогичные исследования с красителем дисперсным желтым прочным 4К показали, что в его присутствии ингибирующий эффект возрастает до 32% в тех же условиях.
Изучено влияние различных концентраций красителей на вольтамперные характеристики восстановления кислорода. На основании экспериментальных данных построены тафелевские прямые в области потенциалов, соответствующие перенапряжению катодной реакции, и рассчитаны кинетические параметры восстановления кислорода на платине, титане и стали при повышенных давлениях.
Проведены исследования по влиянию анилина на катодное восстановление молекулярного кислорода под давлением, используя в качестве электродов платину, графит, сталь и титан. Сравнение полученных результатов на платиновом электроде и указанных выше электродах показывает одинаковый ход вольтамперных кривых: молекулярный кислород в 0,1 М растворах Na2SO4 и NaCl, содержащих по 0,5 г/л анилина, восстанавливается с заметно меньшей скоростью, о чем можно судить по снижению величины предельного тока его восстановления.
