1598005406-c7dd8660448dd542c8c2f5c17a2e095d (811207), страница 71
Текст из файла (страница 71)
На фиг. 136 (слева) представлена диаграмма расхода водорода (отсчет по дифференциальному манометру в млу маса. ст.), справа — соответствующая диаграз7ма расхода кислорода в зависимости от тока, снимаемого с каждых 10 см' рабочей поверхности. Сплошная линия представляет собой расчетную кривую тока, вычисленную для полного использования газа. Эксперимен- Киблородыыв электроды Глава 1//Л /га ь /аа ва ы аа г ь еа е га тальпые точки, полученные для трех различных температур, показывают, что водородный и кислородный двухслойные ДСК-электроды электрохимически используют подводимые газы (в пределах точности измерений) на 100б/щ На правой диаграмме фиг. 186, кроме расчетной кривой для идеального процесса (ср. равд, 8.1), приведена также кривая (пунктирная) для процесса Берля.
Сравнение экспериментальных данных с расчетными для фарадеевского к, и. д, ва /г ба га г," а аэ аа гг /а га ге /, о /, а Ф н г. 136. Степень использования газа (фзрздеевскнй к. н. д.) для рззличных ДСК-электродов в ззвнснмостн от нагрузки: слева — длв водоролного ДСК-знодв, справа длв кислородного ЛСК-кзтодз. На анаграмме справа верхняя теореыысская прнка» относится к процессу Берла Н О Ь О,-,- +2е =Ног, ОН, ныьная прямая — к нлеальному процессу с Нзо в качестве пролукта реакция этих двух крайних случаев показывает, что на наших кислородных электродах в пределах ошибки эксперимента приходится 4 электрона па 1 молекулу кислорода.
Отсюда можно сделать вывод, что образующаяся по механизму Берля перекись водорода в наших ячейках могкет быть лишь коротко- живущим промежуточным продуктом. 8Л2. К1!СЛОРОДЫЫЕ ВЕ1!ТИЛЬЫЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ Кислородные вентильные электроды можно изготавливать аналогично водородным электродам, нанося мелкопористый запорный слой с высоким перенапряжением кислорода на го- мопористый рабочий слой с низким перенапряжением. В ка. честве рабочего слоя применяется никелевый ДСК-слой, по.
тому что губчатый никель обладает, как известно, наименьшим кислородным перенапряжением среди используемых металлов. В качестве материала для запорного слоя мы употреблялн до сих пор титан (см. равд. 7.4). При анодном выделении кислорода титан покрывается очень плотным окисным Фиг. 137. Водородный вентнльный электрод с медным запорным слоем. Электрод нахрднтся в сосуде слева вместе с нсбольшнм вглоаогэтельвым электродом кэ никелевой проволока. находящей с обратной с~ороны вентнльного электролз поа нзбыточным давленоем волород попадает через нгольчатый вевтнль о манометр /слева вверхуг, который покааыаает 2 нмп. Птзырькн возорола выходят через волу справа.
Ток алек. тролнаа равен т,б п прн поверхностн электрода !б ем' слоем, на котором кислород может разряжаться лишь прн очень высоком перенапряжении (больше 1,5 в). Переход к другому запорному слою вносит в изготовление электродов ряд новых проблем, которые могут быть решены лишь путем сис~ематическо~о исследования, к которому мы только что приступили. Сюда относится изготовление титанового порошка с необходимой формой частиц размером менее 60 мк. Горячее прессованпе электродов с титаном не представляет трудностей; слои получаготся прочными и первоначально хорошо сцепляются с лежащим под ними рабочим слоем. Но при активации рабочего слоя наступает нежелательное Глана УН1 Кислородные электроды явление; титан приобретает очень отрицательный потенциал, обусловленный растворением алюминия; на титане катодно выделяется водород, который внедряется в решетку, вызывая сильное разбухание титана.
Это является причиной больших механических напряжений в запорном слое, который отслаивается с образованием вздутий и разрушается. Эти трудности могут быть преодолены подбором режима активации, и нам удалось уже изготовить кислородные вентильные электроды, которые практически весь электролитически выделяющийся кислород (около 99% ) отводят с обратной стороны, хотя и не Г ..1 |!кос л д. Ф и г. 138. Трехслойнмй ДСК-элекгрод для контролируемого разлогкення перекиси водорода и злекгрохнмического использонапня получен- ного кислорода н серебряном ЛСК-катоде.
срсдиий с.шй л прадсчавлнсч сабвй активный рабочий серебряный дск-слвй с равновссными пврачн; слева гпнквпврисгмй неактивный занврный сзвй О . Сшс левее — раствор псрсниси вадарвда, прсднсшначсниый лля разлпжсиия. Справа — шалпчный алскчрвлич пчдслсии 1 3 врн слоем Оа.
при таком высоком избыточном давлении, как на водородных вентильных электродах. Фотография, приведенная на фиг. 137, показывает вентильный электрод с проволочным вторым электродом, игольчатый вентиль и манометр, через которые в названном порядке проходит выделяющиися под определенным избыточным давлением чистый водород; справа в стакане с водой он пробулькивает в виде пузырьков. Наконец, следует привести еще пример использования вентильных электродов как регуляторов химических реакций, протекающих с выделением газов Эти регуляторы работают по известному принципу аппарата Кинг!а, о чем кратко упо.
миналось уже в разд. 4,1. На фиг. 138 приводится разработанный Фризе (1) метод питания кислородных электродов от раствора перекиси водорода (слева). Этот раствор проникает под действием высокого капилляриого давления в тонкие поры каталитически неактивного запорного слоя О, и достигает широких пор каталитически активного (например, содержащего серебро) рабочего слоя.
Там при разложении перекиси водорода получается кислород, который питает кислородный электрод, граничащий справа (слой 0 ) с раствором КОН. Если получается избыток кислорода, то он вытесняет жидкость через слой О! и реакция прекращается, подобно тому как это происходит в топливных электродах с дегидрируемым жидким топливом (см. разд.
9.56). ЛИТЕРАТУРА 1. Р г ! е бе К. Н., Оорре1з|се1е!1-Ка1а!уза1ог-Е)е(с|родоп 10г й|е Ьа!Ьой!асье Кедах|!огг чоп 5апегыоп, дис. Т. Н. ВгаппзсЬше|0, 1959. 2. О г 11 гп а п п Н., ЧегзпсЬе янг Негжеиппн чоп Оорре1зс|нсЫ-ОБКЕ!ей|годен (йг й!е Еозппя йеь Банегз1онз, диплом. раб., Т. Н. ВгаппзсЬъе|к, |959. 3.
1Ч(1Ьегзрооп К., 1)гЪасЬ Н., Уеанег Еч Ночогха Г., Т. й. № 4, ОМН-Соп1гас1 попг. 58100, )Чез1егп Резекне ()п!чекану, 1954. 4. В е г ! 'йг, О., Тгапк Е|псггосйет. Бос., 83, 253 (1943). 5. О а ч ! е ь М. О., С ! а г Ь Мч У е а Н е г Еч Н о ч о г Ь а Р., 1. Е|есггосдет. Яос., 106, 56 (1959). 6. В оз Ь г ! з 3, О'М., 0161|е16 1..
Г., Тгппд Еагадау Еос., 51, 249 (1955). 7. Фрумкин А. Н, Иза. АН СССР, 402 (1955). 8. Ч|е1з !|с Ь )Ч., Я. й рйуз. Сдпг!к, 15, 409 (1958). 9. Р г! е ье К. Н., Рорре|з|се1ец-Ка1а|уза1ог-Е1еыгойеп асз Ьнс1се! Ьяш. 8|1Ьег |аг й!е Ьа!Ьогнзске Кейпж|оп чоп ЕапегжоП, диплом. раб., Т. Н. Вгаппзсьше|8, !956. 10. 5 н1|у А. Н., Ме1айс Сгеер апй Сгеер Кез!з!ап! Аноуз, (лпйоп, |949; АВМЕ, А Вепппаг оп Сгеер апй иесочегу о| Ме1а|з, С|ече1апй, 1957.
11. Е ! з е и Ь о1Ь рч Р|е пепге Еп1гч|с|юд йег Рп!чегше1а!!нгн!е, ЧЕВ Чег1ая Тесьп!К ВегИп, 1955, 12. и а и Ъ Е., Р1а 1е чуч Я. й Мега((ййе, 40, 206 (|949) 13. К а и Ь Е., О|е Ейе!гпе1а11е ппй !Ьге Еен!егпп8еп, 5рг!пнег Чег1ая Вег1оь 1940. 14. Е нс хе п Ач %|с хе Еч Огнпйпзв йег РЬуз!Ьаизсьеп СЬепие, Ахай. Чег1ан. 1е|рг(6, 1968, 5.
270: 15. Ое!анау Р., РопгЬа|х М, Куззе!Ьегкье Р., 1, Е(ес(госдеп Еосч 98, 65 (1959); О ! г |с з е Т. Рч аЬсй, 106, 453 (1959) 16. з а п | с Ь е Е., Когане!азз(ез НапйЬпсЬ аиег 1ек(египнеп, С, чЧ1п1ег Чег!а0 Не!йе!Ьегн 1944 17. Б а п нег О, |Зп!егзосьнпкеп ап Ьопгоорогозеп Ооррензхе1е11-Ка!а!уза1ог.Е)ех|гойеп, диплом. раб., Т.
Н. Вганпзсьзче18, |956. 18. Часе|И хе Г., Кп Ь а зсЬ етч з|с! О., ТЬеппосьегп|е йег Ьен|егппнегг, Брбпкег Чег1ак ВегИп |943 19. Е|1а е О., ОЬег Чегзпсье гпг е|ежгосьешвсьеп Шпзе(гппн чоп КоЫеппюпохуй, диплом. Рабч Т. Н. ВгаппзсЬчче|9, 1959. Глава пп Глава !Х го ЗО 40 йа 10 бр б0 70 20. В а!в с Ь!п Е., Ри)уатте!а1!игя)е, ЧЕВ ЦГ. Кпарр Чег1ая, На11е, 1954, 21. 8 1г а и в в Н. 1... Ме1а! Ргойтехи 51, 254 (!947). 22. М а ь1 и я О., 2, й й(еуанйде, 40, 89 (!949). 23 Р г ! е в е К. Н., д и в1! Е., Цг ! и в е ! А., Патентная заявка ФРГ Д 22803, 1Ч а121Ь, 1968; фр. пат, 1213191.
24. 8 с Ь тн а г 1 х - В е г я Ь а т р 1 Е., Оз(егг, Сйет. 2(д., 4, 177 ( 1949) . 25. Кой(е г М., 2)е!а в е Ь А., 97сзз. без., Вгаипвсйзяе)8, 6, 117 (1952). 26. Р1п)с Н. Р., Кот пег Н., 97(зз. Чего(й д. 3(ензепз-Копя., 19, 280 (1940). 27. Р о игЬа1х М. д., МеГаих, 22, 121 (1949). 28. Н е и в ! е г К. Е., зЧ е)! К. О., В о и Ь о е ! ! е г К. И, а й рйрь. Сйет., 15 (Вопйосиег-оедепЬЬапд), 149 (1958). 29. Я рднгарян А. А„Воронин Н.
Н., зскр. дим. журн., 21, 195 (1955). 30. К(а ь Н., 8(е1п г а1Ь Н„Р1е Коггов!оп дев Е)ьепь ипд йге Чегйй(- ипя, Чег1ак 5!амс)веп. Ойвве!дог(, 1956, 8. 233. 31. Рг! ев с К, Н., 3 и з(у Е., \Ч1п зе! А., пат. заявка ФРГ к 23720 1Ча1215, 1958; фр пат. 1229144; итал. пат. 61!569. 32.Адать Р. й., Са1Ьои Р. Ч., Оаупог к. Е., сасйвоп Р, Еы ' К г в с Ь д Н., '!. е о и а г д й Е., 1 о с Ь ы о о д ГЬ Б'„цг а г и о с Ь ХЧ. Р.,' Ч(111сох РЬ Е., Гие1 Се1ЬЬ Родег 1ог йе Гийге, ТЬе Ригпе11 Со., Воноп, 1960. 33. ОгдпеЬегя О., уипо М., сиз!! Е., Брепя(ег Н., патентная заявка ФРГ к 21 294/!ЧЫ21Ь, 1957; австр. пат, 199238; фр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
