Термодинамика водородно-кислородных элементов

Термодинамика электрохимической коррозии. Рассмотрим условия, при которых возможна коррозия с кислородной и водородной деполяризацией. Коррозия как самопрозвольный процесс протекает, если энергия Гиббса реакции ДО имеет отрицательное значение. А так как энергия Гиббса реакции непосредственно связана с ЭДС элемента -,=— AG/пР), то возможность протекания коррозии может быть установлена по знаку ЭДС элемента. Если ЭДС элемента имеет положительное значение ( э>0), то коррозия возможна. Так как ЭДС равна разности потенциалов окислителя и восстановителя Е,= Ео — Е,ос , то коррозия возможна при условии, что потенциал окислителя положительнее потенциала металла Евк>Еме"-/ме. [c.230]

Так как основной системой в ЭХГ является батарея топливных элементов, то часть книги посвящена рассмотрению топливных элементов, включая термодинамику, кинетику и характеристики элементов. В книге кратко рассмотрены общие вопросы ЭХГ и более подробно водородно-кислородные (воздушные), ги-дразино-кислородные (воздушные) ЭХГ и ЭХГ на углеродсодержащем топливе. В заключении книги проведено сравнение ЭХГ с другими источниками тока и при--ведены области применения ЭХГ. В задачу книги не входил анализ всех теоретических и экспериментальных работ в области топливных элементов и ЭХГ. Книга не претендует на освещение всех разработанных и испытанных ЭХГ, так как это значительно увеличило бы ее объем. В книге рассматриваются лишь основные проблемы топливных элементов и ЭХГ, некоторые пути их решения и достигнутые результаты. [c.4]

Исторически электролиз воды и последующее получение электроэнергии путем рекомбинации гремучего газа были впервые осуществлены Риттером в 1801 г. [18] и Грове в 1839 г. [19]. Однако эти ученые не могли задолго до открытия первого закона термодинамики и введения понятия об энергии оценить важность своих опытов. Первый настоящий водородно-кислородный элемент был, без сомнения, сконструи- [c.32]

Термодинамика водородно-кислородных элементов [c.75]

В нач. 20 в. предполагалось создать Т. э. для прямого превращения энергии прир. видов топлива-прир. газа, нефтепродуктов или оксида углерода, получаемого газификацией углей (отсюда назв.),-в электрическую как альтернативу тепловым машинам, кпд к-рых ограничен вторым началом термодинамики. Задача оказалась трудной из-за инертности этих топлив к электрохим. р-циям. В 60-х гг. 20 в. были разработаны водородно-кислородные Т. э. с использованием щелочного р-ра электролита (обычно 30-40%-ный водный р-р КОН) и в качестве топлива-водорода высокой степени чистоты. Эти Т. э. (рабочая т-ра от 20 до 100 °С, в отдельных вариантах до 160 °С) предназначены для космич. кораблей, автономных устройств связи и т.д. В них используются т. наз. газо диффузионные электроды-пористые никелевые или угольные электроды с нанесеннььми катализаторами (дисперсные Р1, №, Ag и т.д.), к-рые, с одной стороны, контактируют с электролитом, с другой - с реагирующим газом. На отрицат. электроде водород электрохимически окисляется (Нз 4- 20Н -> 2Н20 + 2е ), на положительном-восстанавливается кислород (1/2О2 + 4-НдО-Н 2е - 20Н ). Образующаяся вода поступает в электролит (что требует рециркуляции электролита и удаления воды с помощью внеш. устройств) либо испаряется с пов-сти электродов (при рабочих т-рах выше 60 С). Эдс кислородно-водородной цепи при давлении газов 0,1 МПа (1 атм) и 25 °С равна 1,229 В, а при 100 °С равна 1,162 В напряжение разомкнутой цепи около 1,1 В номинальная плотн. тока 500-2000 А/м (катализатор-скелетный №), 4-8 кА/м (Р1). Срок службы водородно-кислородных элементов до 10 тыс. часов. [c.610]

Изложенная в этом параграфе теория позволяет просто и наглядно получить основные соотношения термодинамики топливных элементов. Рассмотрим, например, разомкнутый водородно-кислородный элемент со щелочным электролитом. Пусть электроды выполнены из одного и того же катализатора, например из платины. На водородном и кислородном электродах равновесие определяется следующими реакциями [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология