Кислород перенапряжение на анодах

Разность равновесных потенциалов электродных реакций называется обратимым напряжением разложения электролита Uo- Последнее численно равно э. д. с. электрохимической цепи, в которой протекает реакция, обратная реакции при электролизе. Например, обратимое напряжение разложения воды равно э. д. с. водороднокислородной цепи, при отборе тока от которой идет синтез воды из водорода и кислорода (см. 178). При 298 К э. д. с. этой цепи, а следовательно, и Uo равны 1,23 В. Учитывая соответствие между э. д. с. и обратимым напряжением разложения, последнее можно определить по термодинамическим данным согласно (175.9). При электролизе воды происходит выделение водорода на катоде и кислорода на аноде, причем каждый процесс сопровождается свойственным ему перенапряжением, зависящим, в первую очередь, от материала электродов [c.515]

Расход кокса зависит главным образом от количества полученного алюминия. Положительная роль повышенной реакционной способности нефтяного кокса сказывается еще и в том, что сравнительно большая способность его реагировать с кислородом уменьшает опасность образования застойных пленок кислорода на аноде. Это в свою очередь приводит к снижению перенапряжения на аноде, уменьшению числа вспышек и устранению непроизводительного расхода электроэнергии [152]. [c.221]

ТАБЛИЦА 13. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА НА АНОДАХ ИЗ ГРАФИТА И МЕТАЛЛОВ В 1-н. РАСТВОРА КОН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПЛОТНОСТЯХ ТОКА (ПО ЛАТИМЕРУ) [c.37]

Здесь и — равновесные потенциалы анода и катода, В л, и т]к — перенапряжение выделения кислорода на аноде и водорода на катоде. В [c.156]

Величина перенапряжения (табл. Д.19) определяется в основном большой величиной перенапряжения выделения кислорода на аноде (0,4—0,5 В), так как перенапряжения выделения металлов малы. Мы еще не раз остановимся на использовании этого эффекта в электрохимических методах анализа. [c.260]

Процесс выделения кислорода на аноде сопровождается окислением материала анода. Поэтому при длительном электролизе разряд анионов идет не на металле, а на окисленной поверхности электрода. На величину перенапряжения выделения кислорода оказывает влияние природа поверхностных окислов и прочность связи кислород — металл. С течением времени перенапряжение выделения кислорода несколько повыщается пока не достигнет через длительный промежуток времени постоянного значения. Поэтому величина анодного потенциала в промышленной, длительно работающей ванне, более положительна, чем та, которую определяют в лабораторных условиях. По данным Я. И. Турьяна [12], эта разница для промышленных плотностей тока составляет 0,15—0,18 в. [c.340]

Напряжение разложения водных растворов, щелочей и кислородных кислот в тех же условиях одно и то же — около 1,7 в (меньше раа солей). Электролиз этих веществ протекает тоже с выделением водорода на катоде и кислорода на аноде. Но в этом случае у обоих электродов самим электролитом поддерживается равенство pH. Очевидно, напряжение разложения не может быть меньше э. д. с. поляризации. Напряжение разложения воды есть сумма значений химической поляризации (1,23 в) и перенапряжения кислорода ( 0,5 в). [c.212]

Кислород на аноде выделяется с весьма большим перенапряжением. Закономерности этого процесса сложнее наблюдаемых при выделении водорода и изучены значительно меньше. [c.215]

Перенапряжение кислорода на анодах из различных материалов в 1,0 н. растворе КОН при различных плотностях тока [c.216]

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА НА АНОДАХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В 1-н. РАСТВОРЕ КОН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПЛОТНОСТЯХ ТОКА [c.449]

Платиновые аноды нашли особенно широкое применение в процессах электрохимического окисления, протекающих при потенциалах положительнее, чем 2,0 В. Благодаря высокому перенапряжению кислорода платиновый анод может быть поляризован до значительных положительных потенциалов и сохранять при этом пассивное состояние, что позволяет проводить электрохимическое окисление с высокой селективностью. [c.15]

Зависимость перенапряжения кислорода от плотности тока тоже может быть выражена уравнением Тафеля. Однако постоянные а и Ь в этом уравнении нужно определять экспериментально. Из-за наличия перенапряжения водорода на катоде и кислорода на аноде напряжение, при котором начинается электролиз (напряжение разложения), больше теоретического и составляет 1,65—1,69 В. [c.12]

Влияние температуры. Повышение температуры ускоряет процесс окисления гипохлорита, а также за счет уменьшения перенапряжения выделения кислорода способствует побочной электрохимической реакции — выделению кислорода на аноде. [c.141]

Если электролизу подвергнуть раствор сульфата калия с применением инертных, например платиновых, электродов, то продуктами электролиза будут водород на катоде и кислород на аноде, т. е. практически будет наблюдаться разложение воды. Водород на катоде начнет выделяться в кислых растворах при потенциалах отрицательнее равновесного водородного электрода (с учетом перенапряжения выделения водорода на данном электроде). На аноде начнется разряд молекул воды (в кислых растворах) или ионов гидроксила (в щелочных электролитах) только при достижении значений потенциалов анода, более положительных, чем равновесные потенциалы соответствующих электродных реакций (также с учетом перенапряжения соответствующих процессов на электроде). [c.148]

Если перенапряжение кислорода на аноде определять как разность между потенциалом выделения кислорода на аноде и потенциалом обратимого кислородного электрода [c.63]

Перенапряжение выделения водорода на катоде и кислорода на аноде — значительные составляющие общего баланса напряжения электролитической ячейки (см. рис. П-2). Поэтому всегда стремятся по возможности снизить величину перенапряжения. Однако интенсификация процесса электролиза всегда связана с повышением плотности тока и с ростом перенапряжения при прочих равных условиях. [c.39]

Перенапряжение выделения водорода на различных металлах изучалось многими исследователями Перенапряжение выделения кислорода изучено менее подробно, хотя этому вопросу тоже посвящено немало работ 2б-з1 Величины перенапряжения выделения водорода на катоде и кислорода на аноде зависят от многих факторов от материала электрода, состояния его поверхности, плотности тока, температуры, состава и концентрации электролита, наличия в нем различных примесей, длительности ведения процесса электролиза. Это затрудняет установление точных зависимостей и часто приводит к значительным расхождениям результатов различных исследователей. [c.40]

Температурный коэффициент при данной величине напряжения на ячейке изменяется в зависимости от применяемой плотности тока. Это явление связано с тем, что различные составляющие энергетического баланса напряжения по-разному изменяются с повышением температуры. Так, термодинамически обратимое значение потенциала разложения очень мало зависит от нее, а перенапряжение выделения водорода на катоде и кислорода на аноде и потери напряжения на преодоление сопротивления [c.61]

Электролит следует хранить в закрытых емкостях, чтобы по возможности уменьшить его контакт с воздухом, всегда содержащим двуокись углерода, которая с растворенной щелочью легко образует карбонаты. Высокое содержание карбонатов в электролите вредно, так как приводит к увеличению его омического сопро тивления и повышению перенапряжения выделения кислорода на аноде. В присутствии карбонатов заметно усиливаются коррозионные процессы. [c.197]

Первичной реакцией на аноде является разряд ионов хлора с выделением газообразного хлора. И в этом случае в силу термодинамических соотношений разряд кислорода из воды ( °=+0,81 В при pH 7) должен был бы происходить легче, чем разряд хлора ( ° = + 1,36 В). Но это не так, отчасти из-за того, что при разряде кислорода вблизи анода должен образоваться слой с повышенной кислотностью, в результате чего расчетное значение Е увеличится на несколько десятых вольта, и отчасти из-за большого перенапряжения кислорода. [c.239]

Незначительное перенапряжение при выделении кислорода на аноде показывает никель. [c.237]

П и соответственно перенапряжение кислорода на аноде и водорода на катоде [c.197]

Еще в работах Гельмгольца (1873 г.), Леблана (1893 г.) и Нернста (1897 г.) было установлено, что выделение кислорода на аноде происходит при потенциалах значительно более положительных, чем равновесные потенциалы кислородного электрода. Кислородное перенапряжение проявляется при многих процессах электролиза, проводимых в крупном промышленном масштабе. Однако исследование явлений перенапряжения при выделении кислорода далеко еще не завершено и в настоящее время. Эта область электрохимических явлений изучена много меньше, чем перенапряжение ири выделении водорода. Исследование кислородного перенапряжения затрудняется еще большей сложностью и еще меньшей воспроизводимостью явлений, чем в случае перенапряжения при выделении водорода. [c.320]

Измерения Боудена (1928—1930 гг.) позволили заключить, что кислородное перенапряжение подчиняется формуле Тафеля. Однако это наблюдается только в узком диапазоне условий. Для иллюстрации степени применимости формулы Тафеля к явлениям кислородного перенапряжения рассмотрим рис. 123. По оси абсцисс рис. 123 отложена величина логарифма плотности тока в а см . По оси ординат отложены величины перенапряжения при выделении кислорода на аноде (в вольтах). Кривые показывают [c.324]

Выход по току обычно не превышает 45%. Добавка некоторых ионов (F , l , NS ) значительно повышает выход по току—до 65—75%. Механизм действия этих добавок неясен их благоприятное влияние связано с повышением перенапряжения при выделении кислорода на аноде. [c.131]

Поскольку при термическом разложении смеси солей вследствие летучести соединений рутения верхний слой обеднен диоксидом его, предложена активация ОРТА удалением верхнего слоя на глубину 10 —10 мкм на абразивном круге (пат. США 4040918). Для получения композиционных анодов с заданным перенапряжением кислорода термическое разложение рекомендуется вести при определенном парциальном давлении кислорода чем выше последнее, тем более высоко перенапряжение анода (яп. пат, 14929). [c.32]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

На электродах из двуокиси свинца выход по току меньше, чем на платиновых, однако вследствие более низкого напряжения удельные расходы электроэнергии не выше, чем на платиновых анодах [110]. При использовании анодов из РЬОа добавки хроматов приводят к снижению выхода по току [85, 111], поэтому применяются добавки фтористых солей, которые предполржительно повышают перенапряжение выделения кислорода на анодах из РЬОа [112— 114]. На электродах из РЬОа процесс проводят при плотности тока до 2000—2500 А/м , температуре 50—70 °С и напряжении на электролизере 4,5—5,0 В [114]. [c.439]

Электрохимические требования к электроду сводятся к максимально высокой селективности электрода по отношению к интересующему нас электроднод1у процессу и, если это не входит в противоречие с этим требованием, — к минимальной величине электродного потенциала. Как уже было сказано, эти требования часто взаимно противоречивы. В ряде случаев для проведения электроокислительных и электровосстановительных процессов необходимо создавать условия для высокого перенапряжения кислорода на аноде и водорода на катоде, чтобы подавить эти процессы и достичь высокого значения электродных потенциалов, необходимых для получения высокого выхода целевого продукта по току. [c.37]

При проведении электролиза растворов хлоридов ионь[ОН обычно должны разряжаться раньше ионов СГ. Если поддерживать в нейтральных или кислых растворах концентрацию ионов С1 достаточно высокой, то разряда иона ОН происходить не будет из-за высокого перенапряжения кислорода на аноде. [c.316]

С повышением температуры перенапряжение выделения водорода и кислорода обычно снижается примерно в одинаковой степени на различных металлах. Температурный коэффициент перенапряжения водорода на катоде и кислорода на аноде для многих металлов находится в интервале 2—4 мв1град. С повышением температуры от комнатной до 70—80° С в большинстве случаев перенапряжение снижается на 30—40%. Постоянное значение перенапряжения выделения водорода и кислорода устанавливается только после проведения процесса электролиза в течение длительного времени (до 4—5 суток). [c.40]

В прошлом были попытки применения в качестве электролита растворов серной кислоты, однако при этом необходимы свинцовые электроды и изготовление корпуса и других деталей электролизера из коррозионностойких материалов. Использование свинцовых электродов приводило к повышению напряжения на ячейке из-за большого перенапряжения выделения водорода на свинце и кислорода на аноде из перекиси свинца. Применение в качестве электролитов растворов солей (например, N32804) также связано с рядом неудобств. [c.47]

Анодная сторона электрода — выносной анод и обращенная к нему сторона основного листа вместе с анкерами никелируются. Для снижения перенапряжения выделения кислорода никелированный анод иногда дополнительно покрывают тонким слоем никеля в ванне с активирующими добавками. При изготовлении новых электродов анод никелируют в три приема. Стачала никелем покрывается анодная сторона основного листа вместе с расклепанными на нем анкерами, и отдельно обратная сторона выносного листа анода, обращенная в собранном электроде к основному листу. Затем выносной анод крепится к основному листу при помощи анкеров и производится заключительная операция никелирования электрода. В последнее время никелировку новых электродов производят также в собранном виде. Ремонт электродов, бывших в работе и нуждающихся в повторном никелировании, выполняют без разборки и расклепки основного и выносных листов. Если никелевый слой не отстает от электрода, новый слой никеля толщиной 60—70 мк накладывается по старой никелировке после тщательной обработки поверхности. [c.131]

В кислом или нейтральном растворе для любых электродов, за исключением платины, основной процесс, по-видимому, возникает при том потищиале, когда начинается электролиз фонового электролита, Поэтому можно сделать вывод, что разложение перекиси водорода в этих условиях зависит от взаимодействия с каким-то промежуточным продуктом, с которым связано обычное выделение кислорода на аноде (весьма вероятно, с радикалом гидроксила). Дальнейшие исследования и объяснения механизмов анодного разложения перекиси водорода принадлежат Риусу и Окон Гарсиа [601, а также Красиль-щикову, Волчковой и Антоновой 1б1[. Последние авторы вывели уравнение, связывающее перенапряжение с pH и концентрацией перекиси водорода. [c.390]

Повышенное напряжение на ванне при электролизе воды имеет место, главным образом, в связи а) с внутренним сопротивлением электрической цепи б) с перенапряжением при выделении водорода на катоде (катодное перенапряжение) в) с перенапряжением при выделении кислорода На аноде (анодное перенапряжение) г), с возникновением электродвижуш,ей си ы поляризации, основанной на изменении концентрации ионов вблизи электродов. [c.233]

Вследствие поляризации электродов возникает перенапряжение (катодное и анодное). С точки зрения протекания различных электрохимических реакций важны перенапряжения водорода на катоде и кислорода на аноде, от кторых зависят максимальные электродные потенциалы катода и анода, возможные для данного материала электродов в данной среде и при данной температуре. При максимальных потенциалах на катоде начинается выделение водорода, а на аноде — кислорода, и весь избыток электрической энергии, подаваемой на электроды, расходуется на электролиз воды. [c.404]

При выборе элементов полярографических датчиков большое значение имеют соотношения площадей рабочих поверхностей катода и анода. Критерием рационального выбора этого соотношения является учет двух основных факторов. Во-первых, увеличение поверхности индикаторного электрода приводит к увеличению предельного диффузионного тока и, следовательно, к увеличению чувствительности датчиков. Во-вторых, рабочая поверхность индикаторного электрода должна быть в несколько раз меньше рабочей поверхности вспомогательного электрода, что приводит к увеличению плотности тока на нем. Это вызывает дополнительные сдвиги потенциала выделения водорода на катоде в отрицательную сторону пли потенциала выделения кислорода на аноде в положительную сторону вследствие увеличения их перенапряжения. Таким образом, уменьшается вероятность указанных электрохимических реакций этих газов при потенциалах протекания электрохимичеоких реакций определяемых газов. [c.40]