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

Подпись: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.

Подпись: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

Подпись: и Q„ (30%-ный раствор КОН) = 12 кДж/моль. В часто

Влияние температуры и концентрации электролита на ^ активность газодиффузионных электродоввстречающихся 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

Режим работы

Выражение для актив­ности /

Энергия активации G

Активационный

2/0i5 sh if/b

Qj<>

Активационно-омиче­

ский

(8/0w&)1/2 sh f/2b

{Qj. + W 2

Внутридиффузионный активационный (тон­кий электрод) П^10, ^>1

3S (DnFCsJ/R

(QJo + Qdc)/z,.

4

Внутридиффузионный, активационно-оми ;е - ский (толстый элек­трод) ЦзПО, 7)< 1

(6t6)i/2 (sJ^DtiFC)1 /4т)/Я'/2

(2Q3 + Qjt + + ^£>c)/4

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.

Комментарии закрыты.