Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Термодинамические показатели

К термодинамическим показателям относятся те, которые можно рассчитать, используя законы термодинамики, исходя из условий, что система находится в равновесии. Напряжение разложения:

где? G – изменение термодинамического потенциала;

п – число электронов, участвующих в химической реакции;

F– число Фарадея.

где А – максимальная работа, которую способна совершить система в равновесном состоянии.

где Q – тепловой эффект реакций;

U_p – термодинамическая характеристика электрохимической системы, которая мало зависит от условий электролиза.

Отклонение системы – поляризация. Электрохимическая реакция является гетерогенным процессом, и ее скорость может лимитироваться одной из стадий:

1) подвод реагирующего вещества к границе раздела фаз;

2) разряд и ионизация;

3) отвод продуктов реакции.

Поляризация, определяемая медленной стадией массопереноса – концентрационная. Если медленной стадией является стадия разряда ионизации, то поляризация называется перенапряжением. Природа и значение поляризации зависят от многих факторов: природа реагирующего вещества, материал электрода, состояние поверхности электрода, плотность тока, состав раствора и режим электролиза. Кинетический параметр – параметр, определяемый в реальных условиях электрохимической системы:? тока, Е _АКТИВ, коэффициент диффузии, коэффициент переноса? (на катод),? (на анод) – доля расхода на процесс:

1) сила тока в электрохимическом аппарате J= i_KS _ед загрузки, A, Z, i_K – в зависимости от электролита;

2) скорость электролиза – образование массы вещества за единицу времени

где q – электрохимический эквивалент, v электролиза – J тока,

если в 1 см² – v – i тока.

Баланс напряжений. Напряжение на электрохимическом аппарате определяет расход электроэнергии при электролизе. Баланс напряжений на электрохимическом аппарате складывается из следующих составляющих:

U _ЭЛ-РЕ = Е_a– Е_k+?_a+?_k, +? U _ЭЛ-ТА+? U _ДИФ+? U _КОН+? U _ЭЛ,

где Е_a– обратимый потенциал анода, В;

Е_К – обратимый потенциал катода, В;

?_a– поляризация анода, В;

?_k– поляризация катода, В;

? U _ЭЛ-ТА– падение напряжения в электролите, В;

? U _ДИФ – падения напряжения в диафрагме, В;

? U _КОН – падение напряжения в контактах, В;

? U _ЭЛ – падение напряжения в электродах, В.

где i – плотность катодного тока;

? ₀ – удельное сопротивление электролита,? ₀ повышается при вводе газа;

l – расстояние между электродами;

S – площадь сечения электролита;

J – электропроводность.

Коэффициент газонаполнения k =?/? ₀.

Падение напряжения газозаполнения элемента определяется по формуле

? U _ЭЛ-ТА = il? ₀ k.