Влияние температуры и концентрации электролита на ^ активность газодиффузионных электродов
Все параметры (/0, D, С, а), кроме s, определяющие активность электродов, зависят от температуры и концентрации электролита. В литературе сравнительно мало данных по зависимости тока обмена от концентрации, и по некоторым данным эта зависимость может
быть довольно сильной. К тролита зависят растворимость водорода и кислорода. Так, увеличение концентрации КОН с О до 35% уменьшает растворимость газов почти па порядок. Проводимость электролита определяет не только активность электрода, но и омические потери в запорном слое и межэлектродном зазоре. Поэтому, хотя /0 и С возрастают с уменьшением концентрации, максимальные характеристики элементов достигаются обычно в 7—9 н. КОН, і
Г'Де (ІровОДиМбстЬ максимальна.
Влияние температуры на активность электродов и ТЭ в целом является важной с практической точки зрения характеристикой. Рассмотрим влияние температуры при различных режимах работы электродов.
В небольшом интервале температур параметры a, Jo,
D и С можно представить в виде экспоненциальных функций температуры и соответствующих энергий активации. Для интервала О—100°С или еще более широкого такие функции лишь весьма приближенно описывают зависимости некоторых параметров, например о, от температуры. Однако такой подход, no-видимому, оправдан, так как он сильно упрощает анализ влияния температуры на активность электродов. Обозначим через Qj, QJ( Qdc энергии активации для /0, о и произведения DC. На рис. 3.15—3.17 приведены графики зависимости этих параметров от температуры для воды и 30— 35%-ного раствора КОН, построенные по данным [3.40 и 3.41]. В области 20—100°С графики DC и а удовлетворительно описываются экспоненциальными кривыми с энергиями активации Qdc=20 для Н2, Qdc= 19 для 02
встречающихся режимах работы активность электродов описывается аналитическими выражениями, представляющими собой произведение параметров /0, С. D. а в различных степенях (от
Рис. 3.17. Зависимость проводимо-
сти электролита и коэффициента
диффузии водорода и кислорода
от температуры.
1 — о в 30%-ном КОН: 2-а в 40%-ном
КОН [ЗЛО]; 3-DН, В 35%-ном КОН;
4 — Dq, в 35%-ном КОН [3.44].
Та блица 3.4. Значенье Еффективисй энергии активаций для зависимости активности электрсдсв от теквературы ври разных режимах работы
|
1 до 1 /4). В этих случаях, объединив экспоненциальные члены, зависящие от температуры, активность электрода также можно представить в виде экспоненциальной функции температуры с определенной эффективной энергией активации. Наиболее характерные случаи представлены в табл. 3.4.