Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

В [2-4] были определены коэффициенты диффузии комплексов Ti (IV) в расплаве эквимолярной смеси NaCl — KCl при различных температурах. В наших исследованиях [8, 9] были изучены механизм и кинетика процессов электровосстановления и электроокисления ионов титана при введении K 2 TiF 6 в расплав NaCl — KCl — NaF. Целью работы являлось изучение кинетики переноса заряда редокс-пары Ti (IV) / Ti (III) в расплаве KCl — KF (10 мас. %) — K 2 TiF 6 , расчет стандартных констант скорости переноса заряда ( k s ) и исследование влияния добавок катионов щелочноземельных металлов (Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ и Ва 2+ ) на константы скорости переноса заряда редокс-пары Ti (IV) / Ti (III). Исследования проводились методом циклической вольтамперометрии с помощью динамической электрохимической лаборатории VoltaLab 40 с программным обеспечением VoltaMaster 4 (версия 6). Температура изменялась в диапазоне 1073-1173 K. Скорость развертки потенциала варьировалась от 0,1 до 2,0 В - с -1 . Вольтамперные кривые регистрировались на электроде из стеклоуглерода марки СУ-2000 диаметром 2,0 мм относительно квазиэлектрода сравнения из стеклоуглерода. Методика подготовки солей описана в работе [10]. Фоновый солевой электролит KCl — KF (10 мас. %) помещали в тигель из стеклоуглерода, загружали его в реторту, которую вакуумировали при комнатной температуре и ступенчатом нагревании до 873 К, после чего расплавляли электролит и вводили в расплав K 2 TiF 6 . На рисунке 1 представлены типичные вольтамперные кривые для редокс-пары Ti (IV) / Ti (III), полученные на стеклоуглеродном электроде в расплаве KCl — KF (10 мас. %) — K 2 TiF 6 . I , мА 40- 20- 0- -20- -40- -600 -400 -200 ' 0 200 400 Е , мВ -60- — -800 Рис. 1. Циклические вольтамперограммы расплава KCl — KF (10 мас. %) — K 2 TiF 6 при Т = 1023 K. Скорости поляризации (В - с -1 ): 0,75 (внутренняя кривая); 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0. С (K 2 TiF 6 ) = 1,22 - 10 -4 моль - см -3 Были изучены зависимости силы тока пика ( I p ( K )) и потенциала пика ( E p ( K )) от скорости поляризации (рис. 2). По диагностическим критериям вольтамперометрии [11], отклонение экспериментальных точек от прямой (рис. 2, а ), проходящей через начало координат, при скоростях поляризации 1,0 В - с -1 < v < 2,0 В - с -1 указывает на квазиобратимость процесса, что подтверждается и криволинейной зависимостью потенциала пика от логарифма скорости (рис. 2, б ). 1/2 Рис. 2 Зависимость плотности тока пика ( а ) и потенциала пика ( б ) электровосстановления Ti (IV) до Ti (III) от скорости поляризации при Т = 1123 K 34