Potential- und Stromoszillationen an Pyrit-Elektroden in sulfidischer Lösung

Zusammenfassung.

 Die anodische Oxidation von Pyrit in Alkalisulfidlösungen bei Raumtemperatur führt bei Potentialen von ungefähr 0.5 V zu regulären Strom-Potential-Oszillationen. Das Potential oszilliert mit einer Frequenz zwischen ν=8.4ċ10⁻² s⁻¹ und ν=1.45 s⁻¹ im Bereich von 0.2 V bis 0.7 V. Das höhere Potential wird von einer Abnahme des Stroms von 30 mA auf 15 mA begleitet. Rühren der Lösung ändert nichts an der Charakteristik der Oszillationen. Die Oszillationen enden bei einer Temperaturerhöhung auf ungefähr 50°C beim niedrigeren Potential, bei einer Temperaturerniedrigung auf ungefähr −5°C beim höheren Potential..

Ein Potential von etwa 0.5 V an der Pyritelektrode führt zur Bildung einer Oberflächenschicht von Eisen(III)sulfid. Diese Schicht ist relativ passivierend; das Potential steigt an und der Strom f¨llt ab. Anschließend zerfällt die Schicht von Eisen(III)sulfid zu Eisen(II)sulfid und Disulfidionen, und ein neuer Oszillationszyklus beginnt. Eisen(II)sulfid ist bei Temperaturen unter 0°C stabil und existiert nicht bei Temperaturen über 50°C; deshalb gibt es keine Oszillationen bei Temperaturen oberhalb von 50°C und unterhalb von −5°C..

Summary.

 The anodic oxidation of pyrite in alkaline sulfide solution at room temperature leads to regular current-potential oscillations at potentials of about 0.5 V. The potentials oscillate with a frequency between ν=8.4ċ10⁻² s⁻¹ and ν=1.45 s⁻¹ in the range of 0.2 V to 0.7 V. The higher potential is accompanied by a decrease of the current from 30 mA to 15 mA. Stirring of the solution doesn’t change the characteristics of the oscillations. The oscillations stop by increasing the temperature at roughly 50°C at the lower potential or by decreasing the temperature at roughly −5°C at the higher potential..

A potential of about 0.5 V on the pyrite electrode results in the formation of a surface layer of iron(III) sulfide. This layer is relatively passivating; the potential increases and the current decreases. Subsequently, the layer of iron(III) sulfide decomposes into iron(II) sulfide and disulfide ions, and a new oscillation cycle begins. Iron(III) sulfide is stable at temperatures below 0°C and doesn’t exist at temperatures above 50°C. Therefore, no oscillations are observed at temperatures higher than 50°C and lower than −5°C..