1. Электрохимиялық технологиялардың қолданылатын салаларына мысал келтіріңіздер


Катодтық және анодтық үдерістерді болжаудың негізі неге байланыстылығын, ерекшеліктерін түсіндіріңіз



бет17/39
Дата09.07.2020
өлшемі426,85 Kb.
#74994
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   39
Байланысты:
shpor elektrokhimia-1

18. Катодтық және анодтық үдерістерді болжаудың негізі неге байланыстылығын, ерекшеліктерін түсіндіріңіз.

Су ерітінділерінде, катод электродында жүретін негізгі реакциялардың бірі – сутегінің бөлінуі.Жоғары тоқ тығыздығында, электродтарда барлық уақытта сутегі бөленеді.Қышқыл ерітінділерде, сутегі – гидроксоний ионы түрінде разрядталады:



+2e  H₂ +

Сілтілі ерітінділерде, су молекуласы тікелей электрон қосып алу арқылы сутегі газы және гидроксид иондары түзіледі:

2H₂O +2e  H₂ +

Сутегінің бөліну процесі бірнеше стадиядан тұрады.Бірінші стадиясы – электрод бетіне сутегі иондарын тасымалдау болса, екінші стадиясы – сутегі иондарының адсорбцияланған сутегі атомдарын түзе отырып разрядталуынан тұрады:



+e  + H₂O немесе

H₂O -e  +

Разрядталу, қай ортада жүрсе де, процестің нәтижесінде – электродта адсорбцияланған сутегі атомы болады.Адсорбцияланған сутегі атомдары үш түрлі жолмен электродтан бөлініп кете алады: каталитикалық рекомбинация, электрохимиялық десорбция J рекомбинацияға түсіп, сутегі молекуласы түзіліп, ол электрод бетінен десорбциялану өнімі түрінде бөлінеді:

+  H₂

Бұл жағдайда катализатор ролін электрод атқарады.



Электрохимиялық десорбцияда – сутегі иондары электродта адсорбцияланған сутегі атомдарының бетінде разрядталып, молекула түрінде бөлінеді:

+ +е  H₂+H₂O немесе

+ +е  H₂+

Эмиссия механизмі бойынша, адсорбцияланған сутегі атомы буланып, электрод бетінен атом түрінде бөлінеді:



 H

содан кейін ерітінді көлемінде рекомбинациялану арқылы сутегі молекуласы түзіледі.



Ең қарапайым анод реакциясының механизмі, ерітіндідегі иондардың электрондарның алынып, олардың тотығу дәрежелерінің өсуі:

-e 

-e 

-e 

Көпшілік жағдайда бұндай реакциялар қайтымды болып келеді.Электрохимиялық электрод реакциясында – тотықтыратын аралық агент түзіліп, сонан соң ол тотығатын затпен әрекеттесе алады. Тотықтыратын агенттер бола алатындарға мысал ретінде мынаны жаза аламыз:

а) гидроксил – иондары немесе су молекуласы

-2e  Oадс + H2O немесе Н2O -2e  + O

б) гидроксил радикалдары:



-e  OH немесе H2O -e  OH +

в) гидроксил – радикалдарының димеризация негізінде түзілетін - H2O2 :



 H2O2 асқын су тотығы

г) электрод бетінде түзілген тұрақсыз оксидтер

д) молекулярлы оттегі

е) электролит құрамында бар металдардың ауыспалы валентті иондары. Мысалы: Со, Cr, Ce т.б



Анод тотығу реакциясы негізінде, аниондардың полимерленуінің іске асуы мүмкін.Аниондардың полимерлену реакцияларына мысал келтірсек: сульфит-иондарының дитионатқа дейін тотығуы былай өрнектеледі:

-2e 

Сульфаттың персульфатқа дейін өзгеруі:



-2e 

Карбонаттың перкарбонатқа өтуі:



-2e 

Анодтағы тотығу процестеріне әртүрлі факторлар әсер етеді: электродтың материалы, оның бетінің құрамы мен потенциал мәні, электролит құрамы және температурасы, катализатордың болуы т.б.





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   39




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет