ĆWICZENIE NR 13

WYZNACZANIE NAPIĘCIA ROZKŁADOWEGO ROZTWORÓW I NADNAPIĘCIA WYDZIELANIA WODORU.

Celem ćwiczenia było wyznaczenie napięcia rozkładowego i nadnapięcia wydzielenia wodoru na dwóch elektrodach: platynowej i miedzianej. Pierwsza do badań została użyta elektroda platynowa składająca się z dwóch elektrod platynowych i jednej siarczano-rtęciowej. Pierwszym etapem badań było nasycenie roztworu elektrolitu, jakim był H₂SO₄, gazowym wodorem. Następnym zmierzenie potencjału stacjonarnego elektrody, który wyniósł: U_st = -0,175V, równocześnie pomiar potencjału elektrody względem elektrody odniesienia, natężenia prądu oraz napięcia przykładanego do elektrod. Takie same pomiary zostały przeprowadzone dla elektrody platynowej pokrytej miedzią.

1.Wyniki pomiarów dla elektrody platynowej oraz obliczone wartości nadnapięcia wydzielania wodoru -η oraz gęstość prądu -i określone zależnościami:

oraz

gdzie E_s =U_st =-0,175V to potencjał stacjonarny elektrody, a A=2cm² to powierzchnia elektrody.

Tabela 1

E [V]	U [V]	I [mA]	i [mA/cm^2]	lg i	 [V]
-0,200	-0,066	0	0		-0,025
-0,250	-0,149	0	0		-0,075
-0,300	-0,227	0	0		-0,125
-0,350	-0,367	0	0		-0,175
-0,400	-0,588	0	0		-0,225
-0,450	-0,851	0	0		-0,275
-0,500	-1,030	0	0		-0,325
-0,550	-1,210	0	0		-0,375
-0,600	-1,470	0	0		-0,425
-0,650	-1,573	0	0		-0,475
-0,700	-1,637	0	0		-0,525
-0,750	-1,740	0	0		-0,575
-0,800	-1,820	0	0		-0,625
-0,850	-1,890	0,4	0,2	-0,69897	-0,675
-0,900	-1,960	0,4	0,2	-0,69897	-0,725
-0,950	-2,040	0,5	0,25	-0,60206	-0,775
-1,000	-2,120	0,5	0,25	-0,60206	-0,825
-1,050	-2,21	0,9	0,45	-0,34679	-0,875
-1,100	-2,30	1,6	0,8	-0,09691	-0,925
-1,150	-2,39	2,7	1,35	0,130334	-0,975
-1,200	-2,48	5	2,5	0,39794	-1,025
-1,250	-2,58	10	5	0,69897	-1,075
-1,300	-2,67	15	7,5	0,875061	-1,125
-1,350	-2,76	22	11	1,041393	-1,175

2. Wykres zależności i=f(U) (1), z którego wyznaczona graficznie wartość napięcia rozkładowego wynosi:

3.Wykres zależności i=f(E) (2).

Wyznaczony graficznie potencjał wydzielania wodoru, który wynosi:

4. Wykresu η=f(log i) (3). Wykorzystując równanie prostej regresji równanie Tafela ma postać:

η = 0,945log( i ) -0,199

5.Wyniki pomiarów dla elektrody platynowej pokrytej miedzią.

Dla elektrody platynowej pokrytej miedzią U_st=-0,475V.

Tabela 2

E [V]	U [V]	I [mA]	i [mA/cm^2]	lg i	 [V]
-0,500	-0,240	0	0		-0,025
-0,550	-0,340	0	0		-0,075
-0,600	-0,460	0	0		-0,125
-0,650	-0,950	0	0		-0,175
-0,700	-1,150	0	0		-0,225
-0,750	-1,310	0	0		-0,275
-0,800	-1,490	0	0		-0,325
-0,850	-1,720	0	0		-0,375
-0,900	-1,890	0,4	0,2	-0,69897	-0,425
-0,950	-1,99	0,4	0,2	-0,69897	-0,475
-1,000	-2,07	0,5	0,25	-0,60206	-0,525
-1,050	-2,17	0,6	0,3	-0,52288	-0,575
-1,100	-2,24	1	0,5	-0,30103	-0,625
-1,150	-2,36	2,1	1,05	0,021189	-0,675
-1,200	-2,44	3,6	1,8	0,255273	-0,725
-1,250	-2,54	6,5	3,25	0,511883	-0,775
-1,300	-2,63	10	5	0,69897	-0,825
-1,350	-2,71	14,2	7,1	0,851258	-0,875
-1,400	-2,79	19,6	9,8	0,991226	-0,925
-1,450	-2,85	25	12,5	1,09691	-0,975

2. Wykres zależności i=f(U) (4), z którego wyznaczona graficznie wartość napięcia rozkładowego wynosi:

3.Wykres zależności i=f(E) (5).

Wyznaczony graficznie potencjał wydzielania wodoru, który wynosi:

4. Wykresu η=f(log i) (6). Wykorzystując równanie prostej regresji równanie Tafela ma postać:

η = 0,6334log( i ) -0,295

Wykres 1

Wykres2

Wykres 3

Wykres 4

Wykres 5

Wykres 6

Anna Łukaszewska

TECHNOLOGIA CHEMICZNA

1

---