電解水制氫時,為什麼析氧反應制約和限制了整個制氫過程? 5

2025-03-06 23:05:22 字數 2257 閱讀 6662

電解水制氫時,為什麼析氧反應制約和限制了整個制氫過程?

1樓:高中物理界的歐皇

就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位。

如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由於電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應.

析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越大,過電位越大.常見金屬塔菲爾常數較大的有,等.

詳細的東西我分兩部分講。

a.電化學。

有乙個很有名的方程叫nernst(能斯特)方程,大意是電極的電位與電極周圍的離子濃度有關,氧化形式的離子濃度越高,或還原形式的離子濃度越低,則電極的電位就越高,反之亦然。

b.實際的電極在工輪兄歷作過程中,會發生偏離理想電極模型的情況,這就叫極化。電極的極化有兩種:

1.濃差極化。由於實際電極反應要消耗附近的溶液的溶質(這是理想電極不考慮的),造成濃度下降,而溶液的濃度擴散不及時,導致電極周圍溶液濃度。

下降。對析氫電極(陰極),是氧化態。

濃度下降;對析氧電極(陽極),是還原態濃度下降。於是由nernst方程,析氫電位會下降,而析氧電位會上公升。

2.活化極化。由於電極臘搜反應並不是如理想中的那樣迅速,所以當電位達到理論電位,電極反應的速率卻仍然很慢。

要使速率達到可觀的水平,必須公升高電位,這就叫塵羨活化過電位,而這種效果在氣體的析出上非常明顯。塔菲爾(tafel)認為活化過電位η與電流密度i有η=a+blgi的關係,其中a,b叫塔菲爾係數。不同金屬的b值相差不大而a相差明顯,因此常以a作為活化過電位大小的判據。

由於過電位的存在,因此在實際的電解操作中,要把這些問題也考慮進去。比如電解水。

理論上o2/h2o的電位是,但實際上一般需要達到左右,這就是o2的析出存在活化過電位的結果。

2樓:網友

一則,氫廳悶簡氣在扮褲陰極產生,氧氣在陽極產生。在一般的電解裝置裡,這兩罩物者是分開的,兩種氣體不會相互接觸二則,氫氣和氧氣在沒有點燃或催化劑存在的情況下,不會自動發生反應。

用電解水製氧制氫的實驗過程我有乙個疑問?求大神解答

3樓:網友

這個問題需要根據汙水中的雜質旅友種類來判斷,並不能一概而論。

電解,是用電流促使化合物發生常規條件下不能自發進行的分拆隱槐解反應。

每種物質,其各元素化合價不同、鍵能不同,所需要採用的電壓也不同。

根據標準電極電勢計算,水的電解電壓為,如果水中有雜質的電解電壓小於該值,則更容易被電解,如果水中雜質攜橡的電解電壓高於該值,則難以被電解。

打個比方,如果水中溶有氨氣(nh₃),則氨會優先被電解,生成氮氣和氫氣,氨分解的電極電勢只有,比水低得多。

但如果水中溶有鹽酸(hcl)或氯化物,則氯離子不會被電離成氯氣,該反應的電極電勢為,比水高。

析氫反應 和 吸氧反應 的方程式

4樓:種貝羽覓雲

鋼鐵在酸性環境發生析氫腐蝕。

fe-2e=fe2+

2h+ -2e=h2

縂方程式。fe+ 2h+=fe2+ +h2鋼鐵在中性或弱酸性環境中發生吸氧盯衝腐蝕。

2fe-4e=2fe2+

2h2o+ o2+ 4e= 4oh-

縂方程式:2fe+2h2o+o2=fe(oh)2電化蔽弊學腐蝕。

中,而吸氧佔絕大凱並殲多數。

化工生產中,氫、氧、氯、燒鹼、過氧化氫等製備都是通過電解來實現。下列關於電解工藝說法中,正確是() 。

5樓:考試資料網

答案】:d電解反應是指電流通過電解質溶液或熔融電解質時,在兩個極上所引起化學變化。電解反應一般是吸熱反應。

電解食鹽水過程中,氫氣極易燃燒,氯氣氧化性很強,兩者混合極易發生**。電解溶液腐蝕性比較強。

影響水電解制氫系統壓力的因素有哪些

6樓:楓葉枝葉

1、電壓塌胡:電壓變化會影響池內電解質的溶解度野帆,池內電解質溶解度越高,製取氫氣的效率越高,壓力也會相應增加。

2、溫度:溫度公升高會增加池內電解質的溶解度,池內電解質溶解度越高,製取氫氣頌衫雹的效率越高,壓力也會相應增加。

3、電解質濃度:池內電解質濃度越高,製取氫氣的效率越高,壓力也會相應增加。

4、負載調節:水電解制氫系統的穩定壓力受到不同的負載調節器的影響,通過調整負載調節器,可以把系統的壓力穩定在一定水平。

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