Кітик А. А. Електродні процеси в системі Cr(III)-метансульфокислота

Об'єкт дослідження - ПЕШ та електродні процеси на межі поділу електрод/метансульфонатний розчин. Мета роботи - встановлення особливостей кінетики та механізму електрохімічних реакцій перенесення заряду в метансульфонатних розчинах Cr(III). Методи дослідження - спектрофотометрія і квантово-хімічні розрахунки (для визначення особливостей комплексоутворення в метансульфонатних розчинах тривалентного хрому і опису складу та геометричної структури електроактивних метансульфонатних комплексних частинок); фотоколориметрія, потенціометрія і титриметрія (для аналізу складу електролітів і встановлення їх буферних властивостей); метод електрохімічної імпедансної спектроскопії (для визначення дійсної площі поверхні твердих електродів, потенціалу нульового заряду свинцевого електрода); лінійна і циклічна вольтамперометрія (для встановлення кінетичних закономірностей електровідновлення іонів Cr(III), для визначення енергії активації розряду і дифузії, а також відповідних передекспоненційних множників електрохімічної реакції); хроноамперометрія, хронокулонометрія, волюмометрія і гравіметрія (для отримання парціальних залежностей катодних процесів, що протікають у системі Cr(III) – метансульфокислота). Теоретичні та практичні результати: уперше описано комплекс систематичних експериментальних даних про особливості будови подвійного електричного шару (ПЕШ) та адсорбції аліфатичних спиртів на межі поділу свинцевий електрод/метансульфонатний розчин і зокрема показано, що метансульфонатні аніони характеризуються порівняно низькою поверхневою активністю. Встановлено, що електровідновлення Cr(III)>Cr(II) у метансульфонатних розчинах солей Cr(III) на Pb, Cd, Sn електродах перебігає необоротно за зовнішньосферним механізмом. Показано, що існуючі дві форми метансульфонату тривалентного хрому (фіолетова та зелена) відрізняються як стандартними швидкостями процесу їх розряду, так і коефіцієнтами дифузії. Запропоновано і перевірено метод обробки вольтамперних залежностей, який дозволяє за допомогою первинного експериментального матеріалу визначити параметри активації електровідновлення та масопереносу. Новизна положень та результатів: результати стосовно будови подвійного електричного шару та адсорбції аліфатичних спиртів на межі поділу свинцевий електрод/метансульфонатний розчин, специфічного впливу метансульфонатних аніонів на структуру водних розчинів, кінетики електровідновлення Cr(III) з метансульфонатних розчинів є оригінальними та отримані вперше. Сфера використання: результати дисертаційної роботи можуть бути використані при дослідженні адсорбційних явищ і кінетики електродних процесів у метансульфонатних середовищах та у викладанні спецкурсів «Фізична хімія» і «Поверхневі явища та дисперсні системи», при створенні новітніх ефективних, ресурсозберігаючих та екологічно безпечних технологій за участю метансульфонової кислоти.