Расчёт разности равновесных потенциалов

Электролит электрохимического обезжиривания состава:

NaOH – 40г/л.

іа =ік =5,3 А/дм(кВ.) : t = 18-35 ºC аноды – никелированная сталь.

Катод:

Анод:

Суммарная:

Рассчитаем потенциалы анода и катода по формуле:

где ΔG – свобдная энергия Гиббса, Дж/моль;

Е – электродвижущая сила системы, В;

n – количество электронов, принимающих участие в реакции;

По справочнику находим величины энергии Гиббса всех участвующих в реакциях веществ:

ΔGH2=0 кДж/моль;

ΔGH+=0 кДж/моль;

ΔGO2=0 кДж/моль;

ΔGH2O=-237,23 кДж/моль.

ΔGОН=-157,35 кДж/моль.

,

При изменении температуры (от 25 оС до 100 оС) можно пользоваться так называемым температурным коэффициентом стандартного электродного потенциала (напряжения разложения) dE/dT. Он показывает, на сколько вольт меняется потенциал при изменении температуры на один градус:

Величины температурного коэффициента стандартного электродного потенциала (напряжения разложения) приводятся в литературе или рассчитываются, как:

где ΔS – энтропия реакции, Дж/(моль·К); Е – электродвижущая сила системы, В; n – количество электронов, принимающих участие в реакции; F – число Фарадея.

Рассчитаем энтропию реакции:

Из справочных данных[16] находим величины энтропии всех участвующих в реакциях веществ:

Отсюда:

Если активность потенциалопределяющих компонентов в растворе отличается от 1, то потенциал анодной или катодной реакции можно рассчитать по уравнению Нернста:

где аox, аred – активность окисленной и восстановленной форм вещества, а=Сγ, γ – коэффициент активности; С – концентрация вещества; ν – стехиометрический коэффициент.

В большинстве случаев электролит в электрохимических производствах представляет собой смесь разных компонентов с различными концентрациями. При этом, на величину коэффициента активности потенциал-определяющих ионов оказывает влияние концентрация всех компонентов. Выражение для равновесного потенйиала катодной реакции при 30 град. Будет:

Активность воды определим по закону Рауля:

Запишем вырожение для :

Разность потенциалов:

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru