При работе вырабатывается электрический ток под действием электрического тока

 

 

При работе ГЭÞвырабатывается электрический токÞ под действием электрического токаÞ возникают потери:

► ΔЕ_А , ΔЕ_К – поляризационные потери на аноде и катоде за счет скопления продуктов реакции на электроде и за счет недостатка исходных веществ для реакции на электроде и за счет замедленности самой электрохимической реакцииÞ

Þ { Е анода Þ более положительным

{ Е катода Þ более отрицательным

 

► ΔЕ _ОМ – омические потери в электролите ( ! ) и на электродахÞΔЕ _ОМ = R ^. I

В результате в ГЭ напряжение U - уменьшается.

 

 

U – напряжение ГЭ;

 

U = Е_К – Е_А ( при I ≠ 0)

I(r₁ + r₂) - омическое падение напряжения;

R1- сопротивление в проводниках с электронной

проводимостью (проводники первого рода);

R2- сопротивление в электролите (проводник второго

рода);

ЕА , ΔЕК – поляризация анода и катода.

   

А v – активность ионов в объеме раствора.

Количественная оценка скорости электрохимической реакции – плотность тока - i , мА/см²:

- отношение тока ( I ) к площади

Поверхности электрода ( S ).

 

 

предельная плотность тока

 

с _v – концентрация ионов в объеме раствора,

D – коэффициент диффузии реагента,

D - толщина диффузного слоя – тонкий слой около поверхности электрода, в котором происходит перемешивание жидкости, отсутствует конвекция – молекулы переносятся лишь путем диффузии.

 

 

●- коэффициент диффузии реагента D ;

●- концентрацию ионов в объеме раствора С_v ;

●- толщину диффузного слоя d ;

Перемешивать раствор.

► электрохимическая поляризация                  

Сведены в таблицы.

   

Использовать электроды-катализаторы.

график зависимости Е = f(i) –

Поляризационные кривые

 

 

●…

Для увеличения ↑ U ГЭ необходимо:

► ↑ ΔЕ_Э ● ↑ а _{ионов, исх.} , ↑ р _{газов, исх.} ТОР

А ионов, прод. , ↓ р газов, прод. ТОР

 

 

► ↓ ΔЕ_А ● ↑ температуру Т

↓ ΔЕ_К ● ↑ S _{электродов}

● использовать электроды – kt

 

► ↓ ΔЕ_ОМ ● ↑ температуру Т

Расстояния между электродами

Перемешивать электролит

● использовать добавки,

Увеличивающие

Электропроводность электролита.

 

Все материальные расчеты по ГЭ производятся

Из закона Фарадея Þ ток ( I ) пропорционален количеству вещества, прореагировавшему на электродах в единицу времени, т.е. скорости электрохимической реакции:

Þ значение I для оценки скорости

Электрохимической реакции