<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Melts</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Melts</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Расплавы</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0235-0106</issn><issn publication-format="electronic">3034-5715</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">691082</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0235010625050015</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Effect of Adsorption of Halogenide Ions on the Capacity of Iridium Electrode in Molten Salts</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Влияние адсорбции галогенид-ионов на емкость иридиевого электрода в солевых расплавах</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Kirillova</surname><given-names>E. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Кириллова</surname><given-names>Е. В.</given-names></name></name-alternatives><email>e.kirillova@ihte.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Institute of High-Temperature Electrochemistry UB RAS</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-10-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><issue>5</issue><issue-title xml:lang="en">NO5 (2025)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">№5 (2025)</issue-title><fpage>421</fpage><lpage>429</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-09-21"><day>21</day><month>09</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0235-0106/article/view/691082">https://journals.eco-vector.com/0235-0106/article/view/691082</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The adsorption activity of the iridium electrode in molten sodium, potassium and cesium chlorides and bromides, sodium and potassium iodides was estimated from the dependence of the shape and position of the capacitance curve on the cation-anion composition of the electrolyte, the AC frequency and temperature. The capacitance curves have a complex shape with two main minima and a maximum between them in the entire studied ranges of temperature, frequency and electric polarization. In some cases, one or two additional minimа appear on the curves between the main minima. The position of both the minima and maxima of the capacitance depends on the radius of the salt cation and anion. The dependence of the position of the main maximum of the capacitance on the radius of the cation and anion is presented at T=1093 K in the AC frequency range of 3·10<sup>0</sup>–1·10<sup>4</sup>Hz. According to this approach, the potential of the capacitance maximum of a solid metal electrode in ionic melts with specifically adsorbing anions can be considered as the critical potential of the adsorption phase transition. The segment of the capacitance curve ΔEfrom the cathodic capacitance minimum, which corresponds to the classical minimum capacitance, to the capacitance maximum can be considered as a range of potentials in which the change in the properties of the double electric layer obey the Gouy-Chapman-Stern model. With a further shift from the critical potential to the positive direction, the electrostatic adsorption mechanism turns into chemical adsorption, with the transfer of part of the anions from the salt phase to the electrode and the formation of complex compounds. The value ofΔEcan help to estimate the effect of specific adsorption of halide ions on the shape of the capacitance curve.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Адсорбционную активность иридиевого электрода в расплавах хлоридов и бромидов натрия, калия и цезия, иодидов натрия и калия оценивали по зависимости формы и положения емкостной кривой от катион-анионного состава электролита, частоты переменного сигнала и температуры. Во всем исследованном диапазоне температуры, частоты и электрической поляризации кривые емкости имеют сложный вид с двумя основными минимумами и максимумом между ними. Во многих случаях на кривых появляется дополнительный (третий) и даже четвертый минимум в промежутке между основными двумя. Положение как минимумов, так и максимумов емкости зависит от радиуса катиона и аниона соли. Для температуры 1093K приведены зависимости положения основного максимума емкости от радиуса катиона и аниона, в диапазоне частоты переменного сигнала 3·10<sup>0</sup>–1·10<sup>4</sup>Гц. Предложен подход, согласно которому потенциал максимума емкостной кривой твердого металлического электрода в ионных расплавах, содержащих способные специфически адсорбироваться анионы, можно рассматривать как критический потенциал адсорбционного перехода. Отрезок емкостной кривой ΔEот катодного потенциала минимума емкости, соответствующего классическому минимумуемкости, до максимума емкости можно рассматривать как диапазон потенциалов, в котором закономерности изменения свойств двойного электрического слоя подчиняются модели Гуи–Чепмена–Штерна. При дальнейшем смещениив положительную сторону в точке критического потенциала электростатический механизм адсорбции переходит в стадию химической адсорбции, с переносом части анионов из солевой фазы на электрод и образованием комплексных соединений. Величина ΔEможет служить оценкой влияния специфической адсорбции галогенид-ионов на форму емкостной кривой.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>iridium</kwd><kwd>alkali halides</kwd><kwd>capacitance</kwd><kwd>double electric layer</kwd><kwd>adsorption</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>иридий</kwd><kwd>галогениды щелочных металлов</kwd><kwd>емкость</kwd><kwd>двойной электрический слой</kwd><kwd>адсорбция</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bukun N.G., Alekseeva R.A. Double layer capacitance of Au in chloride melts // Elektrokhimiya.1975. 11. P.239–249. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Букун Н.Г., Алексеева P.A. Емкость двойного слоя золота в хлоридном расплаве // Электрохимия.1975. 11. С. 239–249.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bukun N.G., Ukshe E.A. Electrostatic adsorption of ions and and the structure of the double electric layer in binary salt melts // Physical chemistry and electrochemistry of melts, salts and slags. Proc. 3 of the All-Union Conference, May, 1966. L.: Khimia. 1968. P. 214−223. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Букун Н.Г., Укше Е.А. Электростатическая адсорбция ионов и строение двойного электрического слоя в бинарных солевых расплавах // Физическая химия и электрохимия расплавов, солей и шлаков. Тр. 3 Всесоюзного совещания, май 1966. Л.: Химия. 1968. С. 214−223.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Delimarsky Yu.K., Kikhno V.S. Determination of zero points of some solid metals in a molten NaCl−KCl mixture by measuring the double layer capacity // Ukrainian Chemical Journal. 1964. 30. P. 1156. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Делимарский Ю.К., Кихно В.С. Определение нулевых точек некоторых твердых металлов в расплавленной смеси NaCl-KCl по измерению емкости двойного слоя // Украинский химический журнал. 1964. 30. С. 1156.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Delimarsky Yu.K., Kikhno V.S. Zero points of metals in molten salts // Elektrokhimiya. 1969.5. № 2. P. 145−150. [In Russian].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Делимарский Ю.К., Кихно В.С. Нулевые точки металлов в расплавленных солях // Электрохимия. 1969. 5. № 2. С. 145−150.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Frumkin A.N. Potentials of zero charge. М.: Nauka. 1979. 260 P. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Фрумкин А.Н. Потенциалы нулевого заряда. М.: Наука. 1979. 260 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Nishi N., Hashimoto A., Minami E. and Sakka T. Electrocapillarity and zero-frequency differential capacitance at the interface between mercury and ionic liquids measured using the pendant drop method // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. 17. 5219.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pajkossy T., Kolb D.M. Anion-adsorption-related frequency-dependent double layer capacitance of the platinum-group metals in the double layer region // Electrochimica Acta. 2008.53. P. 7403–7409.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Pajkossy T., Kolb D.M. Anion-adsorption-related frequency-dependent double layer capacitance of the platinum-group metals in the double layer region // Electrochimica Acta. 2008. 53. P. 7403–7409.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Pajkossy T., Müller C., Jacob T. The metal–ionic liquid interface as characterized by impedance spectroscopy and in situ scanning tunneling microscopy // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. 20. P. 21241–21250.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Alam M., Islam M., Okajima T., Ohsaka T. Capacitance Measurements in a Series of Room-Temperature Ionic Liquids at Glassy Carbon and Gold Electrode Interfaces // J. Phys. Chem. С. 2008.112. P. 16600–16608.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Alam M., Islam M., Okajima T., Ohsaka T. Capacitance Measurements in a Series of Room-Temperature Ionic Liquids at Glassy Carbon and Gold Electrode Interfaces // J. Phys.Chem. С. 2008.112.P. 16600–16608.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Stepanov V.P. Physical chemistry of the surface of solid electrodes in salt melts. Ekaterinburg: UB RAS, 2005. 324 P. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Степанов В.П. Физическая химия поверхности твердых электродов в солевых расплавах. Екатеринбург: УрО РАН. 2005. 324 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Dokashenko S.I., Stepanov V.P. Structure of the double electric layer on liquid metal electrodes in individual melts of alkali metal halides // Elektrokhimiya. 1993.29. 11. С. 1301−1305. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Докашенко С.И., Степанов В.П. Строение двойного электрического слоя на жидких металлических электродах в индивидуальных расплавах галогенидов щелочных металлов // Электрохимия. 1993.29. 11. С. 1301−1305.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Stepanov V.P., Dokashenko S.I., Kirillova E.V. Frequency dependence of potentials of minimum capacitance for electrodes of copper subgroup metals in alkali halide melts // Russ. J. Electrochem. 2012. 48. P. 1005–1010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Степанов В.П., Докашенко С.И., Кириллова Е.В. Частотная зависимость потенциалов минимума емкости электродов из металлов подгруппы меди в расплавах галогенидов щелочных металлов // Электрохимия.2012.48. № 10. С. 1073–1078.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kirillova, E.V., Stepanov, V.P. A Potential-Induced Transformation in the Double Electrical Layer on the Rhenium Electrode in Alkali Chloride Melts // Materials. 2021. № 14(20). P. 6009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kirillova E.V., Stepanov V.P. A Potential-Induced Transformation in the Double Electrical Layer on the Rhenium Electrode in Alkali Chloride Melts // Materials. 2021. № 14 (20). P. 6009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kirillova E.V., Stepanov V. P. The оrdеr-disоrdеr phase transition in the adsorption layer at а gold electrode in molten alkali bromides // Current Topics in Electrochemistry. 2022. 249. P. 101–108.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kirillova E.V., Stepanov V.P. Theоrdеr-disоrdеr phase transition in the adsorption layer at аgold electrode in molten alkali bromides // Current Topics in Electrochemistry.2022. 249.P. 101–108.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kirillova E.V. Capacity and impedance of an iridium electrode in molten alkali metal chlorides // Rasplavy (Melts). 2023. 1. С. 68–77. [In Russian]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кириллова Е.В. Емкость и импеданс иридиевого электрода в расплавленных хлоридах щелочных металлов // Расплавы.2023. 1.С. 68–77.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Kirillova E.V. Capacitance and Impedance of an Iridium Electrode in Molten Alkaline Metal Bromides // Russian Metallurgy (Metally). 2024. № 4. P. 763–767.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Iridium: compounds information // URL: https://www.webelements.com/iridium/compounds.html</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Magnussen O.M. Ordered Anion Adlayers on Metal Electrode Surfaces // Chem. Rev. 2002. 102. P. 679−725.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Magnussen O.M. Ordered Anion Adlayers on Metal Electrode Surfaces // Chem. Rev. 2002. 102.P. 679−725.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
