Методические указания к выполнению расчетных заданий по курсу «Теория ДЭС» (стр. 4 )

Задача 2.2. Рассчитаем и построим электрокапиллярную кривую в координатах (s - smax) – E в растворе 0,01н. KCl при 25°С используя данные таблицы 1.1 по зарядам поверхности ртутного электрода в этом растворе.

Решение. Задача решается аналогично задаче 1.2:

Расчет зависимости пограничного натяжения ртутного электрода от потенциала в 0,01н. KCl при 25°С	Таблица 2.2
-Е, В	s×10-1, мН/м	s×10-1, мН/м
0,35	(3,54 + 1,90) × 0,025 = 0,14	0,07 + 0,14 = 0,21
0,40	(1,90 + 0,62) × 0,025 = 0,06	0,01 + 0,06 = 0,07
0,45	(0,62 + 0,00) × 0,0175 = 0,01	0,00 + 0,01 = 0,01
0,485	0,00	0,00
0,50	(0,23 + 0,00) × 0,075 = 0,01	0,00 + 0,01 = 0,01
0,52	(0,57 + 0,23) × 0,01 = 0,02	0,01 + 0,02 = 0,03
0,55	(1,08 + 0,57) × 0,015 = 0,04	0,03 + 0,04 = 0,07
0,60	(1,93 + 1,08) × 0,025 = 0,07	0,07 + 0,07 = 0,14
0,65	(2,85 + 1,93) × 0,025 = 0,12	0,14 + 0,12 = 0,26
0,70	(3,86 + 2,85) × 0,025 = 0,17	0,26 + 0,17 = 0,43
0,75	(4,88 + 3,86) × 0,025 = 0,22	0,43 + 0,22 = 0,65
0,80	(5,88 + 4,88) × 0,025 = 0,27	0,65 + 0,27 = 0,92
0,85	(6,79 + 5,88) × 0,025 = 0,31	0,92 + 0,31 = 1,23
0,90	(7,67 + 6,79) × 0,025 = 0,72	1,23 + 0,72 = 1,95
1,00	(9,45 + 7,67) × 0,05 = 0,85	1,95 + 0,85 = 2,80
1,10	(11,20 + 9,45) × 0,05 = 1,03	2,80 + 1,03 = 3,83
1,20	(12,88 + 11,20) × 0,05 = 1,20	3,83 + 1,20 = 5,03
1,30	(14,55 + 12,88) × 0,05 = 1,37	5,03 + 1,37 = 6,40
1,40	(16,26 + 14,55) × 0,05 = 1,53	6,40 + 1,53 = 7,93
1,50	(18,02 + 16,26) × 0,05 = 1,71	7,93 + 1,71 = 9,64
1,60	(19,86 + 18,02) × 0,05 = 1,89	9,64 + 1,89 = 11,53
1,70	(21,80 + 19,86) × 0,05 = 2,08	11,53 + 2,08 = 13,61
1,80	(23,87 + 21,80) × 0,05 = 2,28	13,61 + 2,28 = 15,89
1,90	(26,11 + 23,87) × 0,05 = 2,50	15,89 + 2,50 = 18,39

Зависимость пограничного натяжения ртутного электрода от потенциала в 0,01н. KCl при 25°С представлена на рис. 2.2.

Задача 2.3. Рассчитаем и построим кривую интегральной емкости ртутного электрода в 0,01н. KCl при 25°С, используя экспериментальные данные по дифференциальной емкости.

Решение. Задача решается аналогично задаче 1.3:

Расчет кривой интегральной емкости ртутного электрода в 0,01н. LiCl при 25°С	Таблица 2.3
-Е, В	j0, В	q×102, Кл/м2	К×102, Ф/м2
0,35	0,14	3,54	0,2624
0,40	0,09	1,90	0,2239
0,45	0,04	0,62	0,1780
0,485	0,00	0,00	0,1614
0,50	-0,02	-0,23	0,1550
0,52	-0,04	-0,57	0,1624
0,55	-0,07	-1,07	0,1652
0,60	-0,12	-1,92	0,1669
0,65	-0,17	-2,83	0,1718
0,70	-0,22	-3,84	0,1787
0,75	-0,27	-4,86	0,1833
0,80	-0,32	-5,85	0,1858
0,85	-0,37	-6,76	0,1853
0,90	-0,42	-7,64	0,1842
1,00	-0,52	-9,43	0,1830
1,10	-0,62	-11,14	0,1811
1,20	-0,72	-12,82	0,1792
1,30	-0,82	-14,49	0,1778
1,40	-0,92	-16,20	0,1770
1,50	-1,02	-17,96	0,1769
1,60	-1,12	-19,80	0,1775
1,70	-1,22	-21,73	0,1789
1,80	-1,32	-23,80	0,1810
1,90	-1,42	-26,04	0,1840

Кривая интегральной емкости ртутного электрода в 0,01н. KCl при 25°С, представлена на рисунке 2.3.

Задача 2.4. Рассчитаем зависимость потенциала внесшей плоскости Гельмгольца от потенциала и заряда ртутного электрода в 0,01 н. растворе KCl при 25°С

Решение. Задача решается аналогично задаче 1.4:

Величины Ψ0 - потенциалов при различных потенциалах и зарядах ртутного электрода в 0,01н. KCl при 25°С	Таблица 2.4
-Е, В	q×102, Кл/м2	Ψ0, мВ
0,35	3,54	43,70
0,40	1,90	25,37
0,45	0,62	8,61
0,485	0,00	0,00
0,50	-0,23	-3,22
0,52	-0,57	-7,86
0,55	-1,07	-14,70
0,60	-1,92	-25,56
0,65	-2,83	-36,25
0,70	-3,84	-46,63
0,75	-4,86	-55,77
0,80	-5,85	-63,63
0,85	-6,76	-70,05
0,90	-7,64	-75,62
1,00	-9,43	-85,49
1,10	-11,14	-93,56
1,20	-12,82	-100,44
1,30	-14,49	-106,52
1,40	-16,20	-112,08
1,50	-17,96	-117,26
1,60	-19,80	-122,17
1,70	-21,73	-126,89
1,80	-23,80	-131,50
1,90	-26,04	-136,06

Задача 2.5. Рассчитать и построить теоретическую зависимость Ψ0 - потенциала от концентрации раствора I, I - валентного поверхностно-инактивного электролита в интервале от 10-4 до 1н. при заряде электрода, равном 0,1 Кл/м2, и 25°С.

Решение. Задача решается аналогично задаче 1.5:

Величины Ψ0 - потенциалов в растворах I,I - валентного поверхностно-инактивного электролита при q = 0,1 Кл/м2 (KCl при 25°С)	Таблица 2.5
С, моль/л	10-4	10-3	10-2	10-1	1,0
Ψ0, мВ	263,06	204,94	146,97	83,33	39,79

Задача 2.6. Рассчитать теоретическую кривую дифференциальной емкости ртутного электрода в 0,01н. растворе KCl (при 25°С) по методу Грэма, используя экспериментальные данные.