Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru

dsn

Пользователи
  • Публикации

    13
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Репутация

0
  1. dsn

    Электролиз переменным током

    Тут я дал маху, конечно поле за 10^-13 sec вытесняется, но поле гонящее ток останется. Тем не менее PS в силе - перемешивание раствора много активней направленного движения ионов.
  2. dsn

    Электролиз переменным током

    Есть в физики и химии такая хорошая штука - уравнение непрерывности. В плоской геометрии для катионов и анионов она сводится к закону (СГС ситема, E- электрическое поле, t - время, j - плотность электрического тока): 4*Pi*j/c+1/c*dE/dt=const Ваше утверждение сводится к тому, что у поверхности электродов нет электрического тока, а есть только ток смещения равный 1/4Pi*dE/dt. Другими словами в окрестности электрода концентрация электролита падает до нуля, а ток переносится током смещения! Ну, в это тяжело но как-то можно поверить. Просто отсюда следуют любопытные следствия, например проводимость среды OH-, как я прикинул, 1.25*10^3 * 1/Ом*m. Т.о. кразинейтральность "центральной области" электролита, там где и OH- и Na+ должна восстановиться за 10^-13 sec, конечно не медь в которой это будет на 5 порядков быстрее но все равно 50Hz - это несерьезно. На промышленной частоте такой электролит - идеальный проводник, я могу засунуть два электрода и напряжение всегда будет нуль - в идеальных проводниках эл. поля не бывает. Химики электроды совали - поле ~1V/cm получали. Отсюда я думаю, что ток в основном ток проводимости. p.s. электролит активно мешаю и это делается куда быстрей скорости ионов которые двигаются еле-еле т.е. 3*10^-3 cm/sec
  3. dsn

    Электролиз переменным током

    1) я бы предположил что в виде маленьких кристаллов, впрочем не знаю. 2) так мало? я отрыл книжку по которой меня когда-то учили химии -НЛ Глинка "Общая химия", Глава VIII п.83 стр.227, там на K+ 8 молекул H2O ориентированы ???
  4. dsn

    Электролиз переменным током

    Не знаю, имхо про воду в воде этого не скажешь. HOH имеет момент, иначе не была бы растворителем и конечно проваливается в потенциальную яму ориентируясь на протон. Я даже готов предположить, что глубина это ямы может претендовать на химическую связь иначе не говорили бы об оксонии. Но чтоб это было энергетически выгодно йреакцией ? плотность_и.оксония=плотность_воды*exp(-энергия_образования_оксония/температуру*k) отсуда я вижу потенциальный барьер в 0,5eV (если в вычислениях не наврал) Степень диссоциации NaOH ~90% имхо. Вопрос состоял в том, сколько молекул воды ориентированы к ионам, так чтоб энергия такой связи превышала комнатную температуру? Я помню как в учебнике по химии рисовали: ион, а вокруг ориентированные молекулы воды. я прав?
  5. dsn

    Электролиз переменным током

    Ну и кто разорвет молекулу воды? Я рассуждаю просто (по Больцману имхо сильно не навру) если при комнатной температуре pH=7, значит энергия ионизации H20->H+ + OH- порядка 0.5eV (вам это лучше знать) кто эту молекулу так ионизует? Вообще странно, если процесс происходит напрямую, то возьмите чистую воду. В ней Вы так просто не получите A*cm^-2 при таких полях. Я немного знаю физику плазмы ... то, что Вы называете ионной силой эквивалентно плотности плазмы. Этой плотности пропорциональна плотность тока (ну и проводимости ионов конечно). Есть поле направленное в катод => в катод полетят Na+, в катод полетят H+, H20 ударится о катод и отскочит как нив чем не бывало. Конечно есть двойной слой, конечно поток частиц определяется не только полем но и диффузией. Но я не знаю где в растворе с pH=14.4 набрать столько H+ чтоб пропустить при таких полях A/cm^2. Да и воды не особо больше натрия. NaOH~100г/литр, а еще имхо вода нужна для электролитической диссоциации Na+ и OH-. Кстати кто-нибудь знает сколько H2O надо для OH- и Na+??
  6. dsn

    Электролиз переменным током

    Еще раз, в каждом посте видно, что речь идет о восстановлении отдельного элемента (до первой встречи с молекулой воды), но не о восстановлении металлической поверхности. Какой ион по-вашему переносит ток катода у его поверхности при pH=14.4?Просто у Вас Na+ никак нигде в реакциях не участвует, давайте его вообще выбросим, возьмем дистиллят воды и попытается получит 1e-5 mol*cm^-2*sec^-1 газа, прикладывая ~V межу электродами через ~1cm. Мне необходимо по простому осознать все реакции и все характерные времена. Стандартные электродные потенциалы и результат электролиза - это хорошо. Но когда речь идет о переменном токе надо как-то проанализировать детали. Все согласятся, при периоде тока в сутки электролиз есть, а при периоде в 10^-16 sec очень врядли.
  7. dsn

    Электролиз переменным током

    Я нигде не писал о выделении металлического Na, пожалуйста посмотрите мои сообщения !!! По моим убогим представлениям электрический ток у самой поверхности электрода должны переносить положительные ионы, так как отрицательных ионов равно как и автоэмиссии с электродов НЕТ.Дальше я не поленился и посмотрел подвижности слабого раствора H+ (или ионов оксония, принципиальной разницы не вижу) ~350 А г-э cm^-4 V^-1 подвижность Na+ ~50 А г-э cm^-4 V^-1. Таким образом отношение подвижностей 7 раз. Отношение же плотностей Na+ к плотности H+ много порядков. Плотность тока j_иона=e*заряд_иона*плотность_иона*подвижность_иона Из второго Вашего предложения я вижу, что мои посты вы не читали ... На мой взгляд Na+ как промежуточное звено в процессе газообразования при таких эл.полях и плотностях тока необходим.
  8. dsn

    Электролиз переменным током

    Ну слушайте, я конечно не химик и этими вопросами никогда не занимался, но как физик сильно сомневаюсь в сказанном. 1. откуда у электрода H+? Я понимаю, что его подвижность должна быть раз в 5-10 больше чем Na+, но протонов практически нет, а натрия с ободранным s уровнем тьма. 2. Как это реакция обратимая? Если я возьму балон с водородом, приложу хилое поле, то молекула ионизуется? Я когда-то оценивал такие вещи и помню, что для времени жизни ~1 sec нужны неадекватные поля начиная с ~10 MV/cm Прошу прощения, мои познания в электролизе действительно неважные, поправьте меня в случае моих заблуждений.
  9. dsn

    Электролиз переменным током

    Сам я опыт не ставлю, поэтому и сопротивления не знаю. Да и какая разница - ток ведь известен. Электроды порядка пары cm^2, симметрия полная. Электрическая мощность вкладываемая в электролит порядка нескольких W, электроды на расстоянии в несколько сантиметров. Меня убивает то, что при постоянном токе есть газ в виде пузырьков, а при таком же токе в 50Hz нет. Я вообще правильно приэлектродную химию интерпретирую?? Восстановленный натрий ведь сразу с водой прореагирует и даст атомарный водород. Дальше я смотрю, что этот водород за счет диффузии и за пол периода уйдет от электрода на расстояние sqrt(коэф. диффузии*пол периода)~1e-4cm. Таким образом в приэлектродной области должно быть не меньше 1e20 - 1e21cm^-3 атомов водорода. Атомы водорода, как я понимаю, обязаны превратиться в молекулярный водород или есть еще какая нибудь химия?
  10. dsn

    Электролиз переменным током

    Да плевать на большенство ионов. Конечно ионы дергаются по 50 раз в секунду то к одному электроду то к другому, и проходят 10^-4 или 10^-5 cm. Но ионы которые возле самого электрода обязаны переносить электрический ток. Этот ток должен быть током проводимости. Из простых соображений я могу показать, что он не может быть током смещения а-ля емкостной газовый разряд. Кроме того электролит активно перемешивается и на этом фоне электрофорез и т.п. - поправки имхо не имеющие смысла. Сильно сомневаюсь, что атом водорода (13.6 eV) так легко ионизуется, отдавая электрон в цепь. Меня электролиз не очень-то и интересует. Реально надо создать поле в растворе, а в нем кроме нужного объекта есть еще и Na+, OH-
  11. dsn

    Электролиз переменным током

    Вот я не понимаю как они обратимы. За пол периода т.е. 0,01 sec и при токе 1 A/cm^2 на катод прийдут Na+ (или уйдут OH-) в кол-ве 1e-7 mol/cm^2. Вдвое меньше молекулярного в-ва H2 должно уйти в раствор или в/на поверхность. И как потом H2 или O2 будут в обратных реакциях участвовать, ну не сгорают же они ?? Или тут по каким-то причинам принципиально важно образование макроскопического пузыря газа? И при какой частоте тока реакции реально становятся обратимыми? 50Hz - обратима, а 0,1Hz - нет (числа наугад)?
  12. dsn

    Электролиз переменным током

    Я только плохо понимаю, кислород и водород они же наверно молекуляные. В этом смысле поверхность - это буфер и ничего более. Адсорбция или десорбция, а пузырьки казалось бы должны идти (а их нет) как и в случае постоянного тока. Единственная разница имхо в том, что теперь это должна быть смесь газов. Ну, не могут же эти газы реагировать при комнатной температуре.
  13. Сам я в химии специалист никакой (сильно не пинайте), но тут возник простой вопросик: Собственно есть водный раствор NaOH, ~100г/литр. (реально в нем есть еще кое-что, но прочих ионов мало и подвижность их невысока) Как я понимаю pOH=-0.4, pH=14.4. Электроды - углерод. Если через электролит пропускать постоянный ток j~1 A/cm^2, то на электродах начнется газообразование. Как я понимаю, на катоде восстановится ион Na+, дальше атом Na сразу вступит в реакцию с H2O. Как результат от поверхности катода должны в электролит идти ионы OH- и газообразный H2 ? На аноде видимо окисляется OH-, и идет выделение H2O и газообразного кислорода ? А почему газообразования не происходит при переменном токе j~1 A/cm^2 с частотой в 50Hz ? - частота не безумная ??
×