![]() |
|
|
Электрохимическая энергетикачета его структуры, т.е. принятия той или иной модели. Предложены модели уложенных сфер, параллельных капилляров, пересекающихся капилляров и гофрированных пор [5]. При решении уравнений для этих моделей получены результаты, на основании которых сделаны некоторые выводы. Кривая зависимости скорости реакции от пористости проходит через максимум при g = 0,7 0,75, при этом значения газо--вой gr и жидкостной gM пористостей составляют gT = 2g/3, g„ =г/з. Габаритная плотность тока по-разному зависит от радиуса широких (газовых) и узких (жидкостных) пор в активном слое: Кривая зависимости габаритной плотности тока от перепада давления Д Р между газовой и жидкой фазами проходит через максимум-Граница раздела фаз между газом и жидкостью может быть создана также с помощью гидрофобизации электродов: обработкой части электрода гидрофобным веществом или введением гидрофобного вещества в состав электрода. В этом случае в порах гидрофобного вещества будет находиться газ, а в порах гидрофильного вещества - жидкость. Для функционирования такого электрода не нужен перепад давления между газовой и жидкой сторонами электрода. Электроды могут иметь гидро-эапорный слой из гидрофобного материала, предотвращающий вытекание жидкости из электрода, а в некоторых случаях и газозапорный гидрофильный слой для предотвращения пробоя газа в раствор электролита. Анализ моделей таких электродов и экспериментальных данных [5,34] показывает, что габаритная плотность тока, как и в случае гидрофильного электрода, зависит от пористости электрода и удельной площади поверхности катализатора. К особенностям гидрофобного электрода следует отнести экстремальную зависимость габаритной 45 плотности тока от объемного содержания гидрофобиэатора и увеличение J с уменьшением радиуса зерна гидрофобиэатора. 1.5.7. Реальные электроды. Теория пористых электродов позволяет оценить характерную длину процесса, т.е. выбрать толщину электрода, а также оптимальную структуру электрода. Однако теория многокомпонентных электродов, работающих в настационарном режиме, очень сложна и не дает точного прогноза структуры электродов. Поэтому наряду с расчетами ведутся экспериментальные исследования и подбор структуры и толщины электродов. Экспериментальные исследования также очень важны для изучения срока службы электродов. Как было показано ранее, наиболее эффективно используется электрокатализатор в тонких электродах, поэтому в последние годы разрабатываются технологии получения тонких многослойных электродов с большой геометрической поверхностью. Носителями очень активных катализаторов могут быть металлические сетки или тонкая фольга, иногда сложной формы, например гофрированная фольга. Электроды с расходуемыми реагентами могут быть изготовлены как методами металлокерамики, т.е. методами формования (прессования, прокатки) и спекания, так и с применением специальных держателей активных масс (перфорированных коробок-ламелей, трубок, решеток и др.). Толщина таких электродов определяется не только требованиями высокой скорости процесса, но и необходимой емкости. Поэтому обычно толщина электродов с расходуемыми реагентами больше толщины электродов, выполняющих лишь роль катализаторов и токоот-водов. 1.6. ИОННЫЕ ПРОВОДНИКИ И ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ Для обеспечения переноса ионов и разделения окислителя и восстановителя между катодом и анодом электрохимического элемента или ячейки должен находиться ионный проводник (проводник второго рода), в качестве которого используются водные и неводные растворы электролитов, матричные, расплавленные и твердые электролиты. К ионным проводникам предъявляются требования высокой ионной проводимости, минимальной электронной проводимости, высокой физической и химической устойчивости, малой коррозионной и химической агрессивности (лучше инертности) 46 к электродам и конструкционным материалам. Под действием электрического тока происходит миграция ионов. Количество электричества, переносимое всеми ионами через единицу площади сечения в единицу времени (плотность тока J), определяется уравнением J = FB Ф,| С,и(, (1.91) гдеF-постоянная Фарадея; g -напряженность электрического поля; Zj - заряд иона; С,- - концентрация i-x ионов; щ - подвижность 1-х ионов (скорость движения ионов при Е = 1 В/м). (1.92) Удельная электрическая проводимость ионного проводника О, Ом"1- м"1, равна o=FZ |z,-|C,u,. (1.93) Доля количества электричества, переносимого отдельными ионами, называемая числом переноса tt, зависит от их концентрации и подвижности: *,-|г,|с,и,/№к|С|). Подвижность иона определяется природой иона и ионного проводника. Удельная электрическая проводимость в значительной мере зависит от температуры: (1.94)' 0Г2 = 0Г1 il+A0(T2~Ti)] (1.95) или lgo -.В- {Va/ (2,3RT), где Д0 - температурный коэффициент электропроводности; Wa - эффективная энергия активации процесса переноса зарядов - величина постоянная в определенных пределах температур. 1.6.1 Водные растворы электролитов. Вследствие электролитической |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 |
Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|