L ượng Cr(VI) vùng cat ố t sau kh
b.Ảnh hưởng của tốc độ quét đến diễn biến điện hóa
Muốn khảo sát một phản ứng có xảy ra trên bề mặt điện cực hay không, hay nói cách khác là khi quét thế vòng phản ứng đó có xuất hiện hay không, thì việc lựa chọn tốc độ quét là hết sức quan trọng vì nó còn ảnh hưởng tới thời gian quét, từ đó dự đoán được thời gian điện phân.
Hình 4.10 là đường cong dòng thế của mẫu M7 với các tốc độ quét thế khác nhau 0,08 V/s; 0,1 V/s và 0,2 V/s.
Hình 4.10 và hình 4.11 cho thấy tốc độ quét ảnh hưởng đáng kể đến diện tích mũi và khả năng hình thành một mũi có thể có hoặc không. Có thể nhận thấy với tốc độ quét chậm 0,08 V và 0,1 V trên hình có xuất hiện mũi Cr3+/Cr2O72- ở thế 1,266 V, nhưng khi tăng tốc độ quét lên 0,2 V thì mũi Cr3+/ Cr2O72- hoàn toàn không xuất hiện trên giản đồ. Điều này có thể được giải thích như sau, do bản chất của việc nhiệt động học của phản ứng bằng phương pháp quét thế vòng là nghiên cứu động học của lớp điện tích kép hình thành sát bề mặt điện cực của lý thuyết điện hoá. Do đó khi ta quét thế chậm, các ion Cr3+ có đủ thời gian để khuếch tán từ trong dung dịch đến gần bề
mặt điện cực hình thành lớp điện tích kép và tiến hành phóng điện ở thế thích hợp, còn khi quét thế với tốc độ nhanh thì các ion Cr3+ chưa kịp khuếch tán đến bề mặt điện cực, dẫn đến nước phóng điện.
Như vậy tốc độ quét phù hợp là 0,08 V/s được chọn cho các lần khảo sát tiếp.
Hình 4.10. Đường cong phân cựcquét thế vòng ở 3 tốc độ quét khác nhau (1. 0,08 V/s; 2. 0,1V/s và 3. 0,2 V/s)
_____________________________________________________________________________ 1.0001.0501.1001.1501.2001.2501.3001.3501.4001.4500 1.0001.0501.1001.1501.2001.2501.3001.3501.4001.4500 -2 0.025x10 -2 0.050x10 -2 0.075x10 -2 0.100x10 -2 0.125x10 -2 0.150x10 E/V i / A 1 2 3 Hình 4.11. Giản đồ phóng to mũi số 4 trên hình 4.10 c. Khả năng chuyển hóa Cr3+ lên Cr(VI) trong điều kiện tối ưu
Hình 4.12 và bảng 4.13 thể hiện kết quả quét thế trong điều kiện tối ưu nhận được từ 7 mẫu thí nghiệm ở trên, đó là là khoảng thế quét là -2 V đến +2 V, tốc độ
quét 0,08 V/s và pH 2. -2.000 -1.500 -1.000 -0.500 0 0.500 1.000 1.500 2.000 -1 -0.150x10 -1 -0.125x10 -1 -0.100x10 -1 -0.075x10 -1 -0.050x10 -1 -0.025x10 0 -1 0.025x10 -1 0.050x10 -1 0.075x10 -1 0.100x10 1 2 3 E / V i / A
Hình 4.12. Giản đồ khảo sát khả năng xảy ra phản ứng Cr3+lên Cr(VI)
Số liệu bảng 4.13 và hình 4.12 cho thấy với chế độ quét thích hợp các mũi xuất hiện rất rõ ràng. Mũi số 1 cho thấy tại thế -0,69 V xảy ra quá trình khử của Pb/PbCr2O7↓. Mũi số 2 là mũi oxy hoá Pb/PbCr2O7↓ tại thế - 0,207 V. Mũi số 3 tại thế
1,287V là mũi oxy hoá Cr3+/ Cr2O72-. Ngoài ra ta còn thấy ở chế độ thích hợp diện tích mũi đều tăng. Điều này cho thấy trên điện cực chì trong dung dịch thải thụ động hoá có xảy ra phản ứng chuyển hóa Cr(III) Cr(VI) ở pH=2 với tốc độ phản ứng tương đối chậm .
_____________________________________________________________________________
Bảng 4.13. Trị số các mũi trên đường cong phân cựcthế vòng ở chế độ tối ưu TT Vị trí (V) Chiều cao Diện tích (C) Độ rộng (1/2)
1 -0,690 -1,545.10-4 1,267.10-4 1,424.10-2
2 -0,207 4,495.10-3 1,334.10-2 9,290.10-2
3 1,287 2,654.10-3 1,017.10-2 5,557.10-2
4.4.3. Quá trình oxy hoá anốt trên điện cực chì