ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Баланс напряжения монополярной ванны электролиза воды из "Практикум по прикладной химии" Здесь Г — газонаполнение электролита, т, е. отношение объема газовых пуамрьков, находящихся в электролите, к общему объему газонаполненного электролита. [c.156] Газонаполнение зависит от многих факторов (плотности тока, вязкости электролита, материала электродов, размеров и конструкции электродов, давления и др.) и изменяется в достаточно широких пределах, дости1-ая в отдельных случаях 40 %. [c.156] Для расчета можно принять Р=1,5 П = 0,5. [c.157] Значением можно пренебречь, ибо металлические электроды обладают достаточно высокой электропроводимостью. [c.157] Наконец, потери напряжения в контактах и КОНТ расчету не поддаются и могут быть оценены условным значением — 0,1 В. [c.157] Значения а и к находят непосредственным замером относительно оксиднортутного электрода сравнения. Так же, но с использованием двух электродов сравнения измеряют падение напряжения в электролите аО л и диафрагме Д д (методика измерения дана ниже). Падение напряжения в контактах Д Уконт измерить сложно, поэтому его определяют по разности напряжения на электролизере и и сумму остальных составляющих. [c.157] Изучение влияния плотности тока на баланс напряжения электролизера по шоляет определять пути снижения удельного расхода электроэнергии. Это достигается нахождением тех составляющих баланса, которые наиболее чувствительны к изменению токовой нагрузки и в то же время имеют ощутимое влияние на общее напряжение на электролизере. [c.157] На значение напряжения на электролизере сложное влияние оказывает материал электродов. Природа металла, как и состояние электродной поверхности, имеет прямое отношение к перенапряжению электродной реакции. С другой стороны, имеется тесная связь природы электродного материала со значением краевого угла на границе раздела фаз газ — электролит— электрод , определяющего смачиваемость электродной поверхности электролитом. Чем ближе электродный потенциал к потенциалу нулевого заряда материала электрода, тем больше краевой угол и хуже смачиваемость, тем крупнее газовые пузыри и ниже их экранирующий эффект. Все это приводит к уменьшению газонаполнения и снижению напряжения на электролизере. [c.158] Цель работы — изучение влияния плотности тока и материала электродов на баланс напряжения ванны электролиза воды, а также на коэффициент газонаполнения электролита получение сравнительных данных по влиянию материала электродов на потенциал выделения водорода и кислорода в некотором интервале плотности тока. [c.158] Электролизер другого типа отличается от описанного тем, что в нем специальные катодная и анодная ячейки отсутствуют пористая диафрагма разделяет электролизер на две части, образуя катодное и анодное пространства. В качестве материала для такого электролизера рекомендуется использовать органическое стекло. [c.158] Электроды в обоих случаях гладкие или перфорированные, из стали или никеля (пли стальные никелированные). Нерабочая сторона электродов изолирована эпоксидной смолой. Электролитом служит 16—20 %-й раствор NaOH или 25—29 %-й раствор КОН первый предпочтительнее. [c.158] При работе со щелочью необходимо соблюдать осторожность. При с.лучайном попадании электролита на кожу или в глаза следует немедленно промыть пораженное место водой, затем протереть ватным тампоном, смоченным 2 %-м раствором борной кислоты и снова промыть водой. Удалять электролит из электролизера разреихается только с помош,ью специального сифона с резиновой грушей. [c.159] При измерении электродного потенциала капилляр электролитического ключа должен быть плотно прижат к центру погруженной части электрода для достижения стационарного значения потенциала требуется выдержка в течение 1 мин. Падение напряжения з диафрагме определяют непосредственным замером. Для этого к середине диафрагмы с разных сторон строго один протин другого вплотную подводят два электролитических ключа. Другие концы ключей ведут к электродам сравнения, ко-то )ые с учетом полярности подсоединяют к электронному вольтметру. Р сли п электролизере две диафрагмы (катодная и анодная), измерять падение напряжения в каждой из них нет необходимости, достаточно полученный результат удвоить. [c.159] Аналогичным образом находят падение напряжения в электролите с той разницей, что капилляры ключей прижаты к симметричным центральным точкам электродов этот вариант измерительной схемы показан на рис. 25.1. При подобном расположении капилляров, естественно, замеряется суммарное падение напряжение в электролите и в одной или двух диафрагмах, в зависимости от конструкции электролизера. Зная падение напряжения в диафрагмах, находят искомое падение напряжения в электролите. [c.159] Данные, полученные в ре.зультате непосредственных замеров, заносят в табл. 25.1. [c.160] На основании данных табл. 25.1 составляют баласы напряжения при значениях плотности тока, указанных в задании, п результаты записывают в табл. 25.2. [c.160] Одной из составляющих баланса является разность равновесных (если рассчитывают и электродные перенапряжения) или рабочих потенциалов, но не отдельно катодный и анодный потенциалы. Значения и к относительны и с точки зрения оценки вклада в баланс напряжения не имеют реального смысла. [c.160] Опыт 1. Изучить влияние плотности тока на баланс напряжения электролизера и коэффициент газонаполнения электролита. [c.161] Опыт 2. Изучить влияние материала электродов на баланс напряжения электролизера. [c.161] Вернуться к основной статье