Цепь водородно-кислородная, ее обратимость

Топливные элементы. Водородно-кислородная цепь представляет собой интересный пример гальванического элемента, в котором электрическая энергия получается непосредственно за счет энергии горения. Такое использование горючих материалов в принципе гораздо более экономно, чем их сожигание в топках паровых котлов или в двигателях внутреннего сгорания, так как процесс горения протекает в гальваническом элементе в условиях более близких к обратимым, чем при обычном сожигании. Было сделано много попыток придать водородно-кислородной цепи техническое осуществление, но все они не дали большого успеха. Главными затруднениями являются медленность, процессов горения на электродах и сильная поляризуемость цепей, препятствующая отбиранию от них токов сколько-нибудь значительной силы. [c.388]

Э. д. с. водородно-кислородной цепи не зависит от активности ионов Н+ и ОН в растворе, а определяется парциальным давлением газов, на электродах и температурой. При 298 К и парциальном давлении газов, соответствующем нормальному атмосферному (см. 176), э. д. с. равна 1,23 В. Если водородно-кислородная цепь работает как источник тока, происходит синтез воды из газов, если ток пропускается через нее от внешнего источника, то идет электролиз воды. Обратимое напряжение разложения воды равно э. д. с. водородно-кислородной цепи. [c.488]

Разность равновесных потенциалов электродных реакций называется обратимым напряжением разложения электролита Uq- 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. водородно кислородной 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]

Габером [5] измерена электродвижущая сила водородно-кислородной цепи при температурах 300—1000° С, с использованием в качестве электролитов расплавленных щелочей, стекла и фарфора, и показана обратимость этих цепей при высоких температурах. [c.358]

Ведущая кинетическая цепь реакции окисления водорода кислородом отвечает элементарным реакциям (1) — (3), которые протекают с участием атомов и радикалов и образуют единую разветвленную цепь. Однако в водородно-кислородных пламенах по мере прохождения этих реакций все более важную роль начинают играть и другие стадии пламенного процесса, и когда реакции (1) — (3) становятся существенно обратимыми или генерируемые ими активные частицы гибнут в конкурирующих реакциях, разветвление цепи прекращается. Таким образом, в пламени (в отличие от фронта детонации) имеет место динамическое равновесие, и значительная доля энтальпий горения аккумулируется в радикалах и атомах, присутствующих в пламени в высоких концентрациях. Энергия радикалов и атомов рассеивается в реакциях рекомбинации, медленно протекающих по уравнениям третьего порядка [главным образом по уравнениям (10) и (И)]. Эти реакции идут во времени и пространстве еще довольно долго после завершения реакций продолжения и разветвления цепи и обусловливают медленное приведение актив- [c.558]

При помощи таких электродов из платинированной платины мы можем, следовательно, построить обратимые водородные, кислородные, хлорные, бромные и йодные электроды. Если составить из двух таких электродов обратимую гальваническую цепь, примен я в качестве материала, дающего ионы, одно и то же вещество, но различной концентрации, то получается концентрационная цепь, точно так же, как и у амальгам. В качестве электролита следует брать такой, который содержит соответствующие ионы, — для водорода, например, какую-нибудь кислоту, для кислорода — соответствующие ему ионы ОН (или О ионы), т. е. какую-нибудь щелочь и т. д. В остальном природа электролита в таких цепях не играет никакой роли. [c.185]

На первый взгляд кажется, что возможность разложения воды уже при помощи минимальной э. с. находится в противоречии с законом сохранения энергии Закон сохранения энергии гласит, что для обратимого перехода системы из одного состояния в другое необходимо всегда затратить одну и ту же работу. Это имеет место, однако, и в данном случае. Если мы хотим обратимым путем перевести воду в водород и кислород под атмосферным давлением, то мы можем достигнуть этого, пользуясь электрической энергией. Для этого достаточно взять описанную выше водородно-кислородную цепь (оставляя в стороне ее недостатки), в которой га ы находятся под атмосферным давлением, и включить обратно направленную э. с., немного превышающую силу самой цепи. Тогда мы превращаем исключительно при помощи электрической энергии воду в водород и кислород под атмосферным давлением. То же самое превращение можно, однако, представить себе происходящим и другим путем. [c.298]

При желании, следовательно, мы вправе рассматривать все гальванические цепи, и в особенности цепи с платинированными электродами как концентрационные кислородные или водородные цепи. Однако при этом нужно иметь в виду, что электроды (особенно в случае более сильных токов) обратимы отнюдь не для всех процессов, и что часто необходимо особое исследование для того, чтобы установить, как возникает ток и какой процесс (или процессы) преимущественно играет при этом роль. Факторы, которые надлежит иметь в виду при подходе к данному вопросу, были уже изложены на стр. 245 в главе об электролизе и поляризации мы к ним еще вернемся. [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология