Вплив корозії на приведений опір амперометричного сенсора

Abstract

Встановлено, що корозія електродів з вентильного металу титану змінює структуру приведеного опору через збільшення внеску омічного опору пасивних плівок на межі метал–розчин. Показано, що за умов низької корозивної агресивності електроліту пасивні плівки на титані монотонно старіють, ущільнюючись і збільшуючи свій омічний опір. На це вказує температурний коефіцієнт нижче 1%/°С. Помірна й інтенсивна корозія титану у кислих і лужних електролітах супроводжується періодичним (період більше тижня) чергуванням ущільнення і розпушування пасивних шарів. За загальної тенденції до збільшення приведеного опору спостерігали періодичну зміну як його значення, так і температурного коефіцієнта. У сенсорів з високою роздільною здатністю це викликає значну зміну похибки вимірювань з періодом коливань близько одного-двох тижнів. Збільшення температури скорочує період коливань похибки вимірювань і сприяє затуханню цих коливань, викликаних чергуванням лімітувальних стадій струмоутворювального процесу, на фоні зростання приведеного опору пасивних плівок титану.

Установлено, что коррозия электродов с вентильного металла титана изменяет структуру приведенного сопротивления за счет увеличения вклада омического сопротивления пассивных пленок на границе металл–раствор. Показано, что в условиях низкой коррозионной агрессивности электролита пассивные пленки на титане монотонно стареют, уплотняясь и увеличивая свое омическое сопротивление. На это указывает температурный коэффициент ниже 1%/°С. Умеренная и интенсивная коррозия титана в кислых и щелочных электролитах сопровождается периодическим (период больше недели) чередованием уплотнения и разрыхления пассивных слоев. При общей тенденции к увеличению приведенного сопротивления наблюдается периодическое изменение как его значения, так и температурного коэффициента. В сенсоров с высоким разрешением это вызывает значительное изменение погрешности измерений с периодом около одной-двух недель. Увеличение температуры сокращает период колебаний погрешности измерений и способствует затуханию этих колебаний, вызванных чередованием лимитирующих стадий токообразующего процесса, на фоне роста приведенного сопротивления пассивных пленок титана.

It is found that the corrosion process of titanium electrodes changes the structure of the effective resistance by increasing the ohmic resistance fraction of passive film on the metal–solution interface. It is shown that the passive films on titanium are monotoneously deteriorating, compacting and increasing its ohmic resistance upon condition of low corrosion of aggressive electrolyte. This is indicated by the temperature coefficient of less than 1%/°С. Moderate and intense corrosion of titanium in acid and alkaline electrolytes is accompanied by periodic (period more than a week) alternating processes of compaction and loosening of passive layers. Under the general increasing trend of effective resistance the periodic change of this value as well as the temperature coefficient was observed. It causes a significant change in measurement errors with a period of about one-two weeks in sensors with high resolution. The temperature increase reduces the period of oscillation and causes the increase of the processes of oscillation against background of the effective resistance.