Введение - Перенапряжение водорода. Рекомбинационная теория

В настоящее время в важнейших отраслях промышленности многие технологические операции осуществляют с применением электрохимического метода. Возникновение перенапряжения - общее явление для электрохимических процессов. Понятие перенапряжения связано с избыточным напряжением, которое необходимо приложить к электролитической ванне сверх ее равновесной электродвижущей силы для проведения электролиза. Главное, как считают электрохимики, за перенапряжение несет ответственность самая медленная стадия реакции.

Перенапряжение является проблемой, имеющей не только теоретическое, но и важнейшее практическое значение. Наличие приводит к тому, что при промышленном электролизе непроизводительно затрачиваются значительные количества электрической энергии. Следовательно, снижение на электроде - одна из важнейших задач прикладной электрохимии. Решить эту задачу невозможно без установления истинного механизма электрохимического процесса, без установления его лимитирующей стадии. Поэтому задача электрохимической кинетики заключается в нахождении способов увеличения скорости наиболее медленной стадии.

Так при электролизе воды с целью электролитического получения водорода, перенапряжение увеличивает необходимое электрическое напряжение и вызывает дополнительный расход электроэнергии. При величине перенапряжения 0,3 В на каждые 1000 кг водорода требуется дополнительный расход 8300 кВт. час электроэнергии, которая непроизводительно превращается в тепло.

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу -- нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков.

Целью нашей работы является изучение особенностей электролитического выделения водорода, факторов, влияющих на величину перенапряжения выделения водорода, рассмотреть различные теории водородного перенапряжения.

Похожие статьи




Введение - Перенапряжение водорода. Рекомбинационная теория

Предыдущая | Следующая