- •Херсонский национальный технический университет к афедра экологии и бжд
- •Цель работы
- •2. Теоретическая часть
- •Электрические эквиваленты некоторых ионов
- •2.2. Вычисления в электрохимических процессах
- •Экспериментальная часть
- •3.1. Описание экспериментальной установки
- •3.2. Порядок проведения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Техника безопасности
- •7. Материальное обеспечение
- •Варианты для выполнения работы
Электрические эквиваленты некоторых ионов
|
Катион |
г/А·ч |
Катион |
г/А·ч |
|
Ag |
4,025 |
Mg |
0,45 |
|
Al |
0,335 |
Mn |
1,03 |
|
Au |
7,370 |
Ni |
1,1 |
|
Au |
2,451 |
Ni |
0,73 |
|
Co |
0,74 |
Pt |
3,96 |
|
Cr |
0,65 |
Pt |
1,82 |
|
Cu |
1,19 |
Sn |
2,22 |
|
Fe |
1,04 |
Sn |
1,11 |
|
Fe |
0,69 |
Zn |
1,22 |
|
H |
0,0376 |
Ti |
7,63 |
Коэффициент
использования электроэнергии μ
выражается отношением теоретически
необходимого для выделения единицы
продукта количества электричества
к действительно затраченному
.
(4)
Теоретический расход энергии (кВт·ч на еденицу получаемой продукции) определяется по уравнению
,
(5)
где
–теоретическое
напряжение, В, его определяют по уравнению:
,
(6)
где
-
равновесный потенциал анодной реакции,
В;
–
равновесный
потенциал катодной реакции, В.
Равновесные потенциалы катодной и анодной реакции рассчитываются по уравнению Нернста:
,
(7)
где
-
стандартный электродный потенциал
(определяют по справочнику), В;
R - газовая постоянная, Дж/(моль·град);
Т - температура,
;
Z - число зарядов иона;
F - число Фарадея, Кл;
С - концентрация электролита, г ∙ экв/л.
Числовые значения (определенные опытным путем) потенциалов разложения нормальных растворов некоторых солей, кислот и оснований на платиновых электродах приведены в табл. 2.
Таблица 2
|
Электролит |
|
Электролит |
|
|
CuSO4 |
1,49 |
NiCl2 |
1,85 |
|
AgNO3 |
0,70 |
HCl |
1,31 |
|
ZnSO4 |
2,35 |
H2SO4 |
1,67 |
|
CoSO4 |
1,92 |
NaOH |
1,69 |
|
CoCl2 |
1,78 |
KOH |
1,67 |
|
NiSO4 |
2,09 |
NH4OH |
1,74 |
Примем приблизительно эти
потенциалы как теоретическое напряжение
.
Фактически к ванне прикладывается
напряжение
,
которое больше
,
так как в системе имеются дополнительные
сопротивления.
,
(8)
где
- напряжение, которое затрачивается на
преодоление концентрационной
поляризации;
,
- напряжение, которое затрачивается на
преодоление анодного и катодного
перенапряжений;
-
напряжение, которое затрачивается
на преодоление омических сопротивлений.
Фактический расход электроэнергии определяют по формуле
,
(9)
где
-
фактическое напряжение в цепи, В.
Подставив
значения
и
в уравнение (4), получим
%
(10)
Значение
задается в соответствующем варианте
задания.
