Paliwo i elektroliza- opracowanie

Nasza ocena:

5
Pobrań: 49
Wyświetleń: 1078
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Paliwo i elektroliza- opracowanie - strona 1 Paliwo i elektroliza- opracowanie - strona 2

Fragment notatki:

Paliwo wodór w stanie czystym lub w mieszaninie z innymi gazami - jest doprowadzany w sposób ciągły do anody, a utleniacz - tlen w stanie czystym lub mieszaninie (powietrze) - podawany jest w sposób ciągły do katody.
Ogniwa paliwowe PEM zasilane są czystym wodorem lub reformatem. Membraną ogniwa PEM jest materiał polimerowy np. nafion. Charakterystyczną cechą ogniw PEM jest duża sprawność w produkcji energii elektrycznej - do 65% oraz mała ilość wydzielanego ciepła. Niewątpliwą zaletą ogniwa PEM jest dobra nadążność ogniwa w systemach poddawanych zmiennym obciążeniom oraz krótki czas rozruchu. Cechy te wynikają z niskiej temperatury reakcji zachodzącej w ogniwie - 60 do 100 stopni Celsjusza. Ogniwo paliwowe teoretycznie nie ulega rozładowaniu. W rzeczywistości degradacja lub niesprawność komponentów ograniczają żywotność ogniwa paliwowego. Oto jakie reakcje chemiczne zachodzą w ogniwie paliwowym:
Oto jakie reakcje chemiczne zachodzą w ogniwie paliwowym:
na anodzie: 2H2 ^ H ^¿+4e na katodzie: O 2 + 4e ^ 2O-2 Następnie jony wodorowe H+ są zobojętnianie zjonizowanym tlenem: 2O 2^ 2H2 O Końcowy produkt to H2O czyli woda w postaci ciekłej lub para.
Elektroliza
jest to proces, podczas którego doprowadzony z zewnątrz prąd elektryczny powoduje zajście na elektrodach reakcji utleniania i redukcji. Elektrolizie można poddać czystą wodę, jednak ze względu na niewielką zdolność wody do przewodzenia prądu elektrycznego (spowodowaną małą ilością jonów H+ i OH-), używa się innych substancji (elektrolitów) np. soli, wodorotlenków, kwasów czy zasad. Wówczas proces elektrolizy zachodzi zdecydowanie szybciej. Należy pamiętać, że nie każdy elektrolit nadaje się do wytwarzania wodoru - w przypadku zastosowania wodnych roztworów zawierających kationy metali ciężkich, na katodzie zamiast wodoru będzie wydzielać się metal.
Jednym z najprostszych urządzeń pozwalających na przeprowadzenie reakcji elektrolizy jest aparat (elektrolizer) Hofmanna. Został on wynaleziony przez niemieckiego uczonego Augusta Wilhelma von Hoffmana w 1866 roku. Budowa urządzenia jest bardzo prosta: składa się ono z trzech szklanych cylindrów, które stanowią układ naczyń połączonych. Środkowy cylinder jest u góry otwarty (służy do napełnienia urządzenia elektrolitem), boczne mają kraniki zamykające wylot (którymi odprowadza się powstałe gazy - tlen i wodór). Do bocznych cylindrów podłączone są elektrody.
W przypadku elektrolizy wodnego roztworu NaOH na elektrodach aparatu zachodzą następujące reakcje:
Katoda (-): 4 H2O + 4 e = 2 H2 + 4 OH Anoda(+): 4 OH - 4 e = O2 + 2 H2O W ten sposób otrzymuje się wodór w jednym z cylindrów aparatu Hoffmana.
Prawa opisujące wydzielanie się pierwiastka na elektrodach w procesie elektrolizy opisał w latach 1833-34 Michael Faraday.
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz