Кафедра "Технічна електрохімія"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/3034
p>Офіційний сайт кафедри https://web.kpi.kharkov.ua/dte
Кафедра "Технічна електрохімія" була заснована в 1930 році в Харківському хіміко-технологічному інституті. У 1931 році її очолив М. А. Рабінович.
Кафедра технології електрохімічних виробництв почала самостійно функціонувати з 1926 року під керівництвом А. В. Терещенка, але офіційно була затверджена лише в 1930 році.
Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту хімічних технологій та інженерії Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".
У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора та 7 кандидатів технічних наук; 1 співробітник має звання професора, 6 – доцента 1 – старшого дослідника.
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Кінетика суміщених катодних процесів у водному розчині NaCl(Київський національного університету технологій та дизайну, 2020) Рутковська, Катерина Сергіївна; Тульський, Геннадій Георгійович; Гомозов, Валерій Павлович; Ворона, Т. В.Мета. Дослідження кінетики суміщених катодних процесів в електрохімічному синтезі гіпохлориту натрію. Інтенсифікація процесу відновлення молекулярного кисню у водному розчині NaCl для удосконалення електрохімічного синтезу гіпохлориту натрію із застосуванням газодифузійного катоду. Дослідження впливу газодифузійного режиму на кінетику катодних процесів, визначення діапазонів потенціалів та густин струму перебігу суміщених катодних реакцій. Методика. Циклічна вольтамперометрія для дослідження кінетичних параметрів катодного процесу із застосуванням імпульсного потенціостата MTech PGP-550M. Йодометричне титрування для визначення концентрації гіпохлориту натрію. Результати. Встановлені діапазони потенціалів перебігу суміщених катодних процесів в умовах без подачі повітря і з подачею повітря через газодифузійний електрод. Показана можливість деполяризації киснем повітря катодного процесу із застосуванням газодифузійного режиму роботи поруватого графітового електроду. Для більшого розуміння впливу подачі повітря на перебіг суміщених катодних процесів побудовано сумарну та парціальні (відновлення кисню і виділення водню) поляризаційні залежності без подачі повітря та при подачі повітря у водному розчині 3 моль/дм³ NaCl. Одержані поляризаційні залежності доводять, що подача повітря в газодифузійний електрод призводить до зростання граничної густини струму відновлення кисню з 2 до 8 мА/см², що вказує на перспективу застосування газодифузіного катоду. Наукова новизна. Зміна природи катодного процесу дозволяє значно знизити різницю електродних потенціалів. Керуючі швидкістю подачі кисню, можна перешкоджати підводу ClО⁻ до поверхні катоду. Практична значимість. Для галузі електрохімічних виробництв полягає в удосконаленні електрохімічного синтезу гіпохлориту натрію за рахунок підвищення виходу за струмом та зниження питомих витрат електроенергії. При зміні природи катодного процесу з виділення водню на відновлення підведеного до границі катод–електроліт кисню, за допомогою газодифузійного катоду буде вирішена проблема катодного відновлення ClО⁻, без забруднення кінцевих розчинів гіпохлориту натрію.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 %.Документ Застосування газодифузійного катоду в електрохімічному синтезі гіпохлориту натрію(НТУ "ХПІ", 2018) Рутковська, Катерина Сергіївна; Тульський, Геннадій Георгійович; Сінкевич, Ірина Валеріївна; Артеменко, Валентина МефодіївнаДля гальмування катодного відновлення гіпохлорит іонів при електрохімічному синтезі гіпохлориту натрію запропоновано змінити природу катодного процесу. За рахунок підводу до границі катод-електроліт кисню створюється можливість зміни природи катодного процесу з виділення водню на відновлення кисню. Зміна природи катодного процесу дозволить значно знизити різницю електродних потенціалів. Шляхом керування швидкістю подачі кисню гальмується підвід ClО⁻ до поверхні катоду. Процес електрохімічного відновлення кисню досліджено із застосуванням газодифузійного катода при електролізі водних розчинів хлориду натрію. В якості поруватого катоду використовували графіт марки ПГ-50. Графітовий електрод активували обробкою в окислювачах для створення на його поверхні шару активних сполук вуглецю, та наносили оксиди нікелю методом термічного розкладу нітрату нікелю. Газодифузійний режим створювали шляхом подачі повітря до тильної поверхні поруватого катоду. Досліджено вплив матеріалу електроду на катодні поляризаційні залежності у водному розчині NaCl на поруватому графіті та на графіті, активованому нікелем, без подачі повітря, з помірною подачею повітря та подачі повітря з надлишком. Графіт, активований оксидами нікелю, показав більшу каталітичну активність у реакції відновлення кисню. Рівноважні потенціали графітового електроду без покриття та з активуючим покриттям досліджувались у водному розчині 3 моль дм⁻³ NaCl. Одержані поляризаційні залежності на обох досліджуваних матеріалах доводять, що подача повітря в газодифузійний електрод змінює хід вольтамперної залежності. Значний зсув рівноважного потенціалу у негативний бік вказує на вплив адсорбційних процесів при формуванні подвійного електричного шару на границі електрод-електроліт. Заміна природи катодного процесу з виділення водню на відновлення кисню дозволяє збільшити вихід за струмом до 52 % і концентрацію NaClО до 27 г дм⁻³. Проаналізовано характер протікання катодного процесу відновлення кисню при зміні режиму подачі повітря. Проведений балансовий електрохімічний синтез гіпохлориту натрію протягом 10 годин довів ефективність запропонованого технічного рішення.