Вісник № 02. Хімія, хімічна технологія та екологія
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/49994
Переглянути
1 результатів
Результати пошуку
Документ Обґрунтування технологічних показників застосування газодифузійного катоду в електрохімічному синтезі розчинів гіпохлоритів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Рутковська, Катерина Сергіївна; Тульський, Геннадій Георгійович; Гомозов, Валерій Павлович; Русінов, Олександр ІвановичДля удосконалення виробництва гіпохлориту натрію шляхом електролізу водного розчину хлориду натрію застосували газодифузійний електрод для реалізації деполяризації катодного процесу киснем повітря. У якості матеріалів для реалізації деполяризації катодного процесу на поруватому сітчастому струмопідводі були обрані: оксиди марганцю, оксиди кобальту, оксиди рутенію. Ці оксиди характеризуються низькою перенапругою в кисневій реакції. Оксиди обраних металів наносили на сітчастий струмопідвід методом термічного розкладу покривних розчинів. Газодифузійний електрод складався з футерованого титанового струмопідводу, диспергатора газу з поруватого графіту і зовнішнього сітчастого робочого елементу, на якому і відбувались катодні реакції. Одержання каталітично активного шару оксиднометалевих покриттів здійснювалось методом термічного розкладання покривних розчинів. Такий метод повністю відповідає вимогам, що пред’являються до малозношувальних оксиднометалевих електродів для електролізу водних розчинів хлориду натрію: можливість регулювання складу композиційного покриття в широкому діапазоні концентрацій компонентів. На вольт-амперних циклічних залежностях катодного процесу, для всіх досліджувальних матеріалів, спостерігаються визначені ділянки відновлення кисню та суміщеного відновлення кисню і виділення водню. Перша ділянка відновлення кисню спостерігається до рівноважних потенціалів водневої реакції (приблизно – 0,42 В). Швидкість відновлення кисню є невелика і складає 3…5 мА/см2. Різниці в ході вольт-амперної залежності не спостерігається через високу швидкість розгортки потенціалу, яка не призводить до збіднення розчину за киснем у випадку роботи катоду без подачі повітря. На другій ділянці (при потенціалах, що є більш негативним за рівноважний потенціал водневої реакції) спостерігається значне зростання швидкості катодної реакції за рахунок виділення водню. Кисень, при цьому, відновлюється на граничній густині струму. На третій ділянці (більше за – 1,5 В) швидкість катодного процесу практично повністю визначається швидкістю виділення водню. Вплив подачі повітря в газодифузійний катод спостерігається при порівнянні зворотнього ходу циклічних вольт-амперних залежностей. На поверхні сталевої сітки спостерігається зростання струму зворотного ходу в діапазоні потенціалів – 1,0 до 0 В. Що вказує на збільшення адсорбованих часток, що приймають участь в катодному процесі. Як було показано раніше, цей діапазон потенціалів відповідає 1-й і 2-й ділянкам одержаних залежностей на яких відбуваються переважне відновлення кисню. Тому, зростання струму зворотного ходу, при потенціалах позитивніших за 1,0 В, можна пояснити впливом адсорбції кисню на поверхні газопроникнених сітчаних сталевих катодів при подачі повітря. Додавання гіпохлорит-іону практично не впливає на густину струму на першій і другій ділянках вольт-амперних залежностей. Спостерігається зниження катодної густини струму при потенціалах, що є більш негативними від рівноважного потенціалу водневої реакції. Це вказує на певне гальмування процесу виділення водню. На третій ділянці густина струму теж зменшується. Це вказує на те, що гіпохлорит-іони у кількості 0,08 моль дм3 не приймають участь у катодному відновленні. Рекомендованою густиною струму, для досліджуваної конструкції газодифузійного катоду, є 15 мА/см2 при температурі 291…293 К. Катодне відновлення гіпохлорит-іонів, за цих умов, знижується на 55…60 %.