Процесс устранения поляризации - деполяризация

ЦельÞ увеличить U Þ для этого необходимо:

1. Увеличить ЭДС;

2. Уменьшить поляризацию;

3. уменьшить потери, для чего: а)уменьшить I; b )уменьшить r1 и r2 за счет уменьшения расстояния между электродами, использовать добавки увеличивающие электропроводность электролита.

Электролиз

-это ОВР, протекающие на электродах под действием постоянного электрического тока от внешнего,процесс превращения электрической энергии в химическую.

Электролизерприбор, в котором

происходит электролиз:

1-катод «-», анод «+»,

2 – электролит,

3 - источник постоянного тока

 

Схема электролизера

Электроды:

· Инертные(неактивные): Pt-металлы, C, Аи, PbО2, RuO, нерж. сталь -

не растворяются.

· Активные:все М электроды. Они растворяются на аноде: М→ Мn+ + nе.

Металлы, переходящие в определенной среде в неактивное состояние, т.е. пассивирующиеся,благодаря образованию защитной пленки (оксидов, гидроксидов, солей) на поверхности: алюминий, никель, хром, титан, тантал и нек. др.)

Электролиз подчиняется законом Фарадея и кинетическим законам. Для принудительного процесса (не протекающего самопроизвольно в прямом направлении):

Аmin приложенная к системе= DG; DG = nFUmin ; Umin = Еа - EK при i=0.

Потенциал разложения или выделения:минимальное напряжение, при котором процесс электролиза становится возможным.

Под действием тока потенциалы электродов электролизера изменяютcяполяризация: ЕК – более отрицательным, ЕА – более положительным.

Клемовое напряжение(напряжение электролизера) вследствие поляризации и омических потерьувеличивается с увеличением i:

Uкл=Umin + ∆EA + ∆EK + I(R1+R2)

Увеличение Uкл приводит к перерасходу энергии по сравнению с рассчитанной по уравнениям химической термодинамики. Для уменьшения Uкл следует:

1. Уменьшить омические потери:

- использовать электролит с высокой электропроводностью

-уменьшить расстояние между электродами

- увеличитьТ;

2. Уменьшить концентрационную и электрохимическую поляризации:

- увеличить Sэлектродов и Т; изменить Среагента ;

- перемешивать;

- использовать электроды-катализаторы;

- уменьшить ток

Электролиз расплава КОН (сильный электролит)

Ионный состав расплава: KOH → K+ + OH-

Электроды: графит С - инертный

К: K+ + e → K0 (Bi=100%)

А: 4OH- → O2↑ + 2H2O + 4e (Bi=100%)

Электролиз водных растворов

Последовательность протекания электродных процессов зависит от состава электролита, материала электрода, рН, величины поляризации.

Электролиз в условиях конкуренции

Правила катодного восстановления

На катоде

ü в первую очередь восстанавливаются наиболее сильные окислители, т.е. идет реакция с более + Е

ü если разница потенциалов частиц в приэлектродном слое меньше 1В, возможны два и более процесса.

При электролизе окислители делятся на три группы:

 


Потенциал водорода зависит от рН (уравнение Нернста)

Правила анодного окисления








Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 1427;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.