Что такое выход по току

О научной системе понятий в электрохимии Ч. 2. Выход по току и выход по массе вещества Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Бесфамильная Е. В., Кукоз Ф. И., Бобрикова И. Г., Кукоз В. Ф.

Проанализированы существующие определения электрохимического термина «выход по току». Обоснована необходимость введения понятия «выход по массе вещества» и показано отличие его от понятия «выход по току».

Текст научной работы на тему «О научной системе понятий в электрохимии Ч. 2. Выход по току и выход по массе вещества»

ISSN 0321-2653 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2004. № 2

о научной системе понятии в электрохимии ч. 2. выход по току и выход по массе вещества

В учебной и научной литературе [1-5] до сих пор нет четкого различия фундаментальных электрохимических терминов «выход по току» и «выход по массе вещества». Авторами даны только определения термина «выход по току», а понятие «выход по массе вещества» не рассматривается. Понятие «выход по току» было введено для того, чтобы учесть влияние параллельных и вторичных реакций, протекающих на электроде.

В учебнике Л.И. Антропова [1] дано следующее определение:

«Выход по току дает ту часть количества протекшего электричества, которая приходится на долю данной электродной реакции ВТ = qi|£ д^ , или в процентах

где qi — количество электричества, расходуемое на данную реакцию; £ д^ — общее количество прошедшего электричества. Часто выражение для выхода по току записывается в другой форме:

где дтеор и дпр — количество электричества, соответственно, рассчитанное по закону Фарадея и пошедшее фактически на электрохимическое превращение данного количества вещества.

Можно также определить выход по току как отношение количества измененного вещества Атпр к тому, которое должно было бы прореагировать, если бы весь ток расходовался только на данную реакцию

Авторы [2 — 5] приводят аналогичные формулировки:

«Выход по току показывает долю тока (или количества электричества), которая расходуется на рассматриваемый электродный процесс.

. Выход по току всегда относится к определенной электродной реакции, так что для каждой из протекающих электродных реакций существует свой выход по току» [2]; «Выход по току — доля электричества, израсходованная непосредственно на выделение вещества при электролизе. Выход по току определяется как соотношение практически полученного вещества при электролизе к количеству вещества, теоретически рассчитанному по закону Фарадея» [4]; «выход по току — это процент полного тока, который в данном электролитическом процессе фактически идет на получение нужного продукта» [5].

Как видно из определений, авторы относят понятие выхода по току к электродной реакции.

fc V Ai A( + VOxiOXi + zf) [ V AiAi + V Redi Redi )]S-[Е v B^] ^[е V BjB

где А1 и BJ — начальные и конечные компоненты электродного процесса; V и 8 — индексы, указывающие на нахождение этих компонентов в объеме (в глубине) раствора или на поверхности соответственно;

х(уА1А/ + V оХ1Ох1) и х(уА1А/ + V) — предшествующее и последующее число химических превращений веществ; £ V Ох1ОХ; + ^ V ^Несобственно электрохимический процесс; V А1, V А1, V ^,

VВ; , Кеф , В; — стехиометри4еские к°эффициеНГЫ

компонентов А1, А1/, Ох1, В;', Red1, В; соответственно, может включать помимо собственно электрохимического процесса и чисто химические превращения веществ, не требующие потребления количества электричества. Поэтому возникает необходимость отличать количество электричества и количество вещества, участвующие в собственно электрохимическом процессе от тех же величин, характеризующих электродный процесс в целом, т.е. относящихся к веществам А1 и В1 при тех же условиях электролиза.

ISSN 0321-2653 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИМ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ.2004. № 2

Соотношения между количеством электричества и продуктами Ох„ Яеф количественно оцениваются выходом по току ВТ <, а соотношения между тем же

количеством электричества и компонентами Л1 и Б1 должны количественно определяться другим понятием [6].

С целью учета возможных побочных вторичных химических превращений веществ, предшествующих или последующих собственно электрохимической стадии электродного процесса, например растворения электроосажденного на катоде металла в химически агрессивном растворе электролита, или включения в продукт электролиза посторонних (по отношению к электрохимическому процессу) веществ (например, водорода, кислорода, пылинок, песчинок и другой «грязи» из раствора электролита), изменяющих массу продукта электролиза, нами рекомендуется ввести понятие «выход по массе вещества»:

m Teopi B Т iЭ iIt

где Шфакт1 — количество фактически полученного 1-го конечного вещества; ттеор1 — количество этого же

вещества в случае, если бы все количество электричества q1 = 11 т = БТ11т = БТlq, расходовалось на получение только этого 1-го вещества.

Отметим, что опытное определение значений q1 и т факт1 представляет многооперационную сложную

задачу. Поэтому на практике в расчетах обычно пользуются значениями выхода по току БТ1, включающими и выход по массе БМ .

С учетом понятий «выход по току» и «выход по массе вещества» обобщенный закон электролиза Фара-дея для некоторой 1-й электрохимической реакции из нескольких параллельно (одновременно) протекающих реакций, в самом общем виде представится так:

m; = B„ BM ЭДт = B„ B

Выход по массе вещества БМ выражает степень отклонения массы фактически прореагировавшего (полученного, растворенного) вещества тфа сы, рассчитанной по закону Фарадея:

где Aj(Mj) — атомная (или молекулярная) масса i-го вещества; zi — изменение зарядности i-й частицы, участвующей в простом редокси-преобразовании, т.е. в электрохимической реакции Ox + zF ^ Red, или изменение зарядности i-й частицы, участвующей в сложном редокси-процессе (типа электродов второго рода), т. е. в электрохимическом процессе (vOxOx + ze ^ vRedRed); F, I, т — постоянная Фарадея, сила электрического тока и время (продолжительность) электролиза, соответственно.

1. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия: Учеб. для

хим.-технол. спец. Вузов: 4-е изд., перераб. и доп. М, 1984. С. 288, 296.

2. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М., 1967. С. 30.

3. Ротинян А.Л., Тихонов К.И., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия /Под ред. А.Л. Ротиняна. Л., 1981. С. 17 -18.

4. Справочник по химии / А.И. Гончаров, М.Ю. Корнилов. Киев, 1977. С. 61.

5. Девис С., Джеймс А. Электрохимический словарь / Под

ред. Л.Г. Феоктистова. М., 1979. С. 33.

6. Законы Фарадея: Учеб. пособие /Ф.И. Кукоз; Новочерк. политехи. ин-т. Новочеркасск, 1993.

Южно-Российский государственный технический университет (НПИ)

11 ноября 2003 г.

влияние состава низкоконцентрированного хлоридного электролита никелирования на скорость электроосаждения никеля

При разработке и совершенствовании технологических процессов в гальванотехнике в настоящее время наиболее важными показателями являются сокращения энергопотребления, материалоемкости и трудоемкости, а также снижение загрязнения окружающей среды и улучшение условий труда.

Основными источниками загрязнений являются: унос электролита вместе с деталями; при фильтрации; за счет вентиляции; капельный унос с поверхности электролита, если процесс электроосаждения сопровождается выделением сопутствующих газов и т. д.

Выход по току

отношение фактического количества вещества, выделенного при электролитической реакции, к теоретическому количеству, рассчитанному по закону Фарадея.

Telegram
Whatsapp
Вконтакте
Одноклассники
Email

Научные статьи на тему «Выход по току»

Электрический ток в вакууме

Для металлов работа выхода составляет несколько электрон-вольт.
насыщения зависит от работы выхода и температуры.
При этом надо, чтобы работа выхода у них была минимальна.
Так, вольфрам, имеющий работу выхода $4,5 эВ$, должен быть нагрет до температуры $2500 К$x.
Как используя данный график можно определить работу выхода электрона?

К вопросу о повышении выхода металла по току при электролизе с использованием тока сложной формы

Мақалада күрделі формалы токты пайдаланғанда гидрометаллургиялық процестердегі ток бойынша металдың шығуын ұлғайту мүмкіншіліктері қарастырылған.

Расчет выпрямителя

Форме напряжения на выходе — двухполупериодные и однополупериодные.
Определение 2 Пульсация – это переменная составляющая электрического тока и напряжения на выходе.
на выходе выпрямителя.
напряжения на выходе выпрямителя к их среднему значению.
Различают коэффициент пульсации на выходе и выходе фильтра.

О научной системе понятий в электрохимии Ч. 2. Выход по току и выход по массе вещества

Лекция 1. Законы Фарадея

1. Первый закон Фарадея — фундаментальный количественный закон электрохимии.

4. Выход вещества по току.

5.Способы определения выхода по току при использовании постоянного и импульсного тока.

6.Второй закон Фарадея.

7.Кажущиеся случаи отклонения от законов Фарадея.

1. Первый закон Фарадея

Первый закон Фарадея : Если на границе раздела проводник I рода — проводник II рода при прохождении постоянного электрического тока протекает одна, и только одна, электрохимическая реакция, то масса каждого из участников реакции, претерпевших превращение, прямо пропорциональна количеству прошедшего через границу электричества.

Первый закон Фарадея устанавливает связь между количеством прошедшего через электрохимическую систему электричества и количеством прореагировавшего вещества.

Математически этот закон выражается уравнением:

где m – масса прореагировавшего вещества, г; k – электрохимический эквивалент, г/(А . час); I – постоянный ток, проходящий через границу раздела фаз, А; t – продолжительность прохождения тока, час.

выход по току

выход по току — Доля тока (кол ва электричества), затрачив. в электролитич. процессе на получение продукта. Определяют отношением массы фактич. прореагировавшего вещ ва к теоретич., рассчитанной по закону Фарадея, в процентах или долях ед. Различают катодный и… … Справочник технического переводчика

Выход по току — Эта страница требует существенной переработки. Возможно, её необходимо викифицировать, дополнить или переписать. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К улучшению/3 июля 2012. Дата постановки к улучшению 3 июля 2012. Выходом по току … Википедия

выход по току — srovinė išeiga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektros srovės dalis, tenkanti tam tikram elektrodiniam vyksmui. atitikmenys: angl. current efficiency vok. Stromausbeute, f rus. выход по току, m pranc. rendement en… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

выход по току — srovinė išeiga statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektros srovės dalis, tenkanti konkrečiam elektrodiniam procesui. atitikmenys: angl. current efficiency rus. выход по току … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Выход по току на растворение платиновых металлов различной плотности тока — Материал анода Выход по току (в %·104) при плотности тока, кА/м2 0,5 1 1,5 2 3 … Химический справочник

ВЫХОД — [yield; exit]: выход годного [prime yield] 1. Отношение массы готовых изделий к массе заготовок для них. 2. Доля жидкого металла при плавке в массе металлической завалки; выход по току [current efficiency] доля тока (кол ва электричества),… … Металлургический словарь

выход шлака — [slag yield] технологический показатель, косвенно характеризующий богатство доменной шихты железом. Высокий выход шлака связан с ростом газодин. сопротивления столба шихты в доменной печи и с ростом потерь тепла с отрабатываемым шлаком. Суммарно… … Энциклопедический словарь по металлургии

выход по энергии — [power output] величина, обратная удельному расходу энергии на получение единицы готовой продукции методом электролиза; показывает, какая доля постоянного тока от общего подводимого к ванне количества электроэнергии используется на… … Энциклопедический словарь по металлургии

выход годного — [prime yield] 1. Отношение массы готовых изделий к массе заготовок для них. 2. Доля жидкого металла при плавке в массе металлической завалки; Смотри также: Выход выход шлака выход по энергии выход по току выход продукта … Энциклопедический словарь по металлургии

выход продукта — [product yield] отношение массы полученного продукта при обогащении к массе исходного материала. Смотри также: Выход выход шлака выход по энергии выход по току выход годного … Энциклопедический словарь по металлургии