Жидкостные электроды

Основное преимущество жидких реагентов (гидра­зин, аммиак, спирты) по сравнению с газообразными — удобство хранения и транспортировки. В іряде исследо­ваний [3.8J подробно рассмотрены конструктивные осо­бенности и механизм действия жидкостных электродов. При работе жидкостных электродов 'реализуются два способа организации транспорта реагентов и продуктов реакции — это диффузионная подача реагента (а также удаление продукта) и принудительная подача в виде направленного потока. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Эффективность ис­пользования пористых электродов при указанных спо­собах подачи реагентов будет зависеть от соотношения скоростей электрохимической реакции и ввода реаген­та. На практике представляются возможными три схе­мы работы пористых электродов в диффузионном ре­жиме додачи реагента:

1. Пористый электрод работает на две стороны.

2. Пористый электрод работает на одну сторону, по­дача же реагента (удаление продукта) осуществляется с противоположной (неполяризуемой) стороны. В ТЭ крайне нежелательным является присутствие веществ, участвующих в качестве реагента в реакции на одном электроде, в объеме электролита, примыкающем к дру­гому электроду. Это объясняется как возможным по­бочным распадом ^реагента, так и его влиянием на про­текание электрохимической реакции на втором элект­роде. Это и определяет интерес к упомянутой схеме.

3. Пористый электрод работает на одну сторону, но подача реагента и удаление продукта производятся с обеих сторон. Таїкая схема дает определенный выиг­рыш в поляризации электрода.

Представляются возможными две схемы работы по­ристого электрода в режиме принудительной подачи реагента и удаления продукта:

1) подача реагента производится с фронтальной (поляризуемой) стороны электрода;

2) подача реагента производится с тыльной (непо­ляризуемой) стороны.

К числу основных характеристик, описывающих электрод и позволяющих получить представление о ме­ханизме его работы, относятся распределение концент­раций реагента и продукта реакции, интенсивности про­цесса и поляризации по толщине электрода. Анализ этих параметров и соответствующие расчеты в случае при­нудительной подачи реагентов показали преимущества схемы тыльной подачи. Действительно, абсолютный вы­игрыш в поляризации электрода при переходе к фрон­тальной схеме для большого числа систем мал (вплоть до больших значений коэффициента использования ре­агента).

Кроме того, возможно ухудшение поляризационной характеристики второго электрода за счет присутствия в его приэлектродном пространстве реагентов, участву­ющих в реакции на основном электроде, а также па­дения напряжения на внутреннем сопротивлении диа­фрагмы (при введении ее в конструкцию ТЭ для пред­отвращения взаимовлияния электродных процессов).

Болес медленный способ подачи реагента (диффузи­онный) не позволяет уже столь определенно высказать­ся в пользу схемы фронтальной подачи. Более того, очевидно, что при наличия проводящей диафрагмы, не­проницаемой (или слабопроницаемой) для реагентов и продуктов электродной реакции и обладающей сопро­тивлением, меньшим или равным сопротивлению элек­трода, схема фронтальной подачи реагента в электрод заведомо позволит с меньшими потерями напряжения более надежно решить задачу пространственного разде­ления электродных процессов в ТЭ, чем схема тыльной подачи. При отсутствии таких диафрагм вопрос о вы­боре схемы подачи реагента должен решаться с учетом потерь напряжения на обоих электродах.

Комментарии закрыты.