Электролиз растворов солей (газовый аккумулятор) нид хэлп

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Begemot
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2006 9:52 am

Электролиз растворов солей (газовый аккумулятор) нид хэлп

Сообщение Begemot » Ср июн 28, 2006 10:02 am

Доброго времени суток, уважаемые.
бьюсь над решением одного вопроса.. но недостаток знаний в химии не позволяет найти ответ.
речь идет о статье из старого журнала Юный Техник
статья лежит, например, здесь:
http://energy.org.ru/modules.php?name=S ... e&artid=37

В статье идет речь о некоем "газовом аккумуляторе" принцип действия его заключается в том, что в раствор некоей соли погружаются электроды с "мешками" из активированного угля. Приподаче напряжения - на электродах выделяются газы, и поглощаются адсорбентом (углем). при разряде аккумулятора газы из адсорбента переходят в раствор, образуется исходная соль, и наводится ЭДС.
Однако особый интерес вызывает конструкция аккумулятора приведенная во второй части статьи. где используются два электролита, (NaCl и Na2S) разделенные некоей "полупроницаемой перегородкой" при этом, по утверждению автора на электродах выделяется ХЛОР и СЕРНИСТЫЙ ГАЗ. (эти газы просто идеальны с точки зрения поглощения адсорбентом)..
однако, солько я ни бился, понимания происходящих химических реакций ко мне так и не пришло.. (может быть в тексте вообще допущена ошибка?)
посему ОЧЕНЬ прошу, знающих людей написать уравнения реакций, происходящих при подаче напряжения на электроды этого элемента.

Заранее благодарен.

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6688
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Сообщение slavert » Ср июн 28, 2006 10:13 am

наверное не Na2S, а Na2SO3 иначе непонятно откуда может братся сернистый газ

Begemot
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2006 9:52 am

Сообщение Begemot » Ср июн 28, 2006 10:24 am

я тоже сразу так подумал.. однако в тексте статьи написано следующее:
"Электролит основного сосуда раствор поваренной соли, электролит вспомогательного - раствор сернистого натрия (другие названия - сульфид натрия, моносульфид натрия). "

если бы была просто опечатка, то не стали бы очевидно приводить несколько названий соли Na2S

однако, даже если допустить, что там опечатка, и речь идет о сульфиТе натрия.
происходящие реакции все равно непонятны :(
мо моему разумению КАК минимум где то должен выделяться еще и водород.. однако об этом нет ни слова..

кроме того есть еще одна мысль.. что при использовании все таки Na2S то возможно выделяться будет не сернистый газ. а сероводород...

Аватара пользователя
S324
Сообщения: 2889
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2005 1:11 am

Сообщение S324 » Ср июн 28, 2006 11:55 pm

Я в этом акумуляторе не понимаю, что заставляет газ поглощённый углём назад выходить из пор. Греть надо! Надувательство :evil:

Begemot
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2006 9:52 am

Сообщение Begemot » Чт июн 29, 2006 5:39 am

насчет надувательства - могу точно сказать что простые схемы с электролитом например из серной кислоты, или даже банальной NaCl - прекрасно работают.. и многократно проверены...
но их главный недостатоек - что на одном из электродов выделяется водород, а он слишком плохо полглощается углем..

Аватара пользователя
S324
Сообщения: 2889
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2005 1:11 am

Сообщение S324 » Пт июн 30, 2006 1:29 am

Begemot писал(а): главный недостатоек - что на одном из электродов выделяется водород, а он слишком плохо полглощается углем..
тогда возьмите 10% Pd/C - он хорошо водород поглощает. Кстати, где можно узнать характеристики газовых аккумуляторов?

Begemot
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2006 9:52 am

Сообщение Begemot » Пт июн 30, 2006 6:52 am

поглощает может и хорошо :) вопрос - будет ли обратно отдавать..
а с характеристиками - точных данных по моему вообще, нет.. область слабо изученная..
однако по экспериментальным данным простой аккумулятор на электролите из серной кислоты - по удельной емкости приблизительно соответствует стартерным свинцовым батареям. при этом не боится КЗ, и глубокого разряда.
Особый интерес представляет как раз "сложный" аккумулятор с двойным электролитом, но принцип его действия для меня непонятен.. поэтому я собственно и обратился за помощью на форм химиков! :)

Аватара пользователя
S324
Сообщения: 2889
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2005 1:11 am

Сообщение S324 » Пт июн 30, 2006 3:27 pm

Begemot писал(а):поглощает может и хорошо :) вопрос - будет ли обратно отдавать..
Я так понимая, что обратно в среду отдавать то и не надо, достаточно поглотить газ, а расходуется он на электрохимический процес поглощённым.

При электролизе сульфида натрия, быстрее всего будет выделятся сера.
Хотя, может, этот процес зависит от напряжения и можна добится выделения сернистого газа, но кажется мне , что сера будет забивать анод в любом случае.

Аватара пользователя
Mendeleev
Сообщения: 1301
Зарегистрирован: Сб май 13, 2006 4:53 pm

Сообщение Mendeleev » Ср июл 05, 2006 1:46 am

Насколько я понял, вопрошавший еще разок прочитал приведённую им статью из журнала и понял в чём его секрет, вот:
Работает аккумулятор так. При зарядке, когда к электродам подключено напряжение, электролит разлагается на водород и хлор. Электрод, присоединенный к отрицательному проводу, будет поглощать водород, а к положительному - хлор. Таким образом создается разность потенциалов.
"Топить нефтью - это все равно что топить ассигнациями" (Менделеев Д.И.)

Begemot
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2006 9:52 am

Сообщение Begemot » Ср июл 05, 2006 8:09 am

буду только признателен, если проверите :)
однако, эта схема на хлоре и водороде.. или на углекислом газе и водороде (с электролитом из Na2CO3) неоднократно проверены, в том числе и мной :)
и они - работают :)

Аватара пользователя
S324
Сообщения: 2889
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2005 1:11 am

Сообщение S324 » Ср июл 05, 2006 2:56 pm

Begemot писал(а): неоднократно проверены, в том числе и мной :)
и они - работают :)
Так дайте характеристики своих аккумуляторов. А то странно, что их мало используют

Begemot
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2006 9:52 am

Сообщение Begemot » Ср июл 05, 2006 3:06 pm

Уважаемые...
прошу обратиться к НАЧАЛУ темы :) к моему самому первому посту..
где я собственно вопрос адаю на который хочу получить ответ с Вашей помощью. там и ссылка на статью есть..

Вот в чем дело.
аккумулятор на любой паре газов, где одним из газов является водород - имеет невысокие характеристики.. приблизительно 2-3 ватт/часа на 100 грамм массы.
это обусловливается чрезвычайно низкой поглощаемостью водорода углем.

во второй части статьи приводится конструкция аккумулятора на паре газов хлор/сернистый газ.
поглощаемость и того и другого углем - очень высокая.
прикидочные характеристики должны быть на порядок выше чем с водородом.
однако, он несколько сложнее в изготовлении.. и что САМОЕ главное..
мне АБСОЛЮТНО не понятно, что за жимические реакции идут в этом типе аккумулятора..
(возможно вообще в тексте допущена ошибка в названиях химикатов)
собственно за этим я к Вам и обратился..
ведь тут же форум химиков. и я уверен, здесь достаточно профессионалов.

а почему не используют..
ну эт не ко мне вопрос.. у нас вообще много чего полезного не используют..

glyuck
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Пн мар 10, 2008 4:20 pm

Сообщение glyuck » Пн мар 10, 2008 4:51 pm

Чувак непарься и сделай цинк-хлорный аккумулятор. Один электрод как в газовом, только мешочк не из капрона, а из, например, джинсовой ткани или из фильтровальной или писчей бумаги. второй электрод графитовый или металлический, электролит - хлорид цинка. при зарядке будет выделяться цинк и хлор. Преимущество такого аккумулятора то что в нём выделяется не водород, а цинк.

MONSTA
Сообщения: 2125
Зарегистрирован: Вт фев 20, 2007 11:36 am

Сообщение MONSTA » Пн мар 10, 2008 10:40 pm

glyuck писал(а): второй электрод графитовый или металлический, электролит - хлорид цинка. при зарядке будет выделяться цинк и хлор. Преимущество такого аккумулятора то что в нём выделяется не водород, а цинк.
А недостаток в том, что цинк там выделяться не будет... :roll: Фишка в том, что цинк на графите восстанавливается при слишком отрицательном потенциале, т.к. реакция необратимая, а графит - плохой электрод для необратимых реакций, они на нем идут с очень большим сдвигом по потенциалу от равновесного значения. На графите в этих условиях во всю восстанавливается водород, и на фоне этого процесса выход по току для цинка будет ничтожен. А то и сорвет все что осело с электрода пузырями выделяющегося водорода. Ну и раз водород пошел восстанавливаться - остается гидроксил, цинк ударно вываливается в осадок гидроокиси. Если взять свинцовый электрод (на нем катодное выделение водорода сильно тормозится) - будет получше, но все равно сомнительно. Нету, нету в промышленности цинковых аккумуляторов на хлориде цинка. Есть щелочные серебряно-цинковые, это уже совсем другая статья.

Polychemist
Сообщения: 9435
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Сообщение Polychemist » Вт мар 11, 2008 2:16 pm

Общее правило - на одном электроде идет окисление, на другом - восстановление. Можно предположить:
Заряд:
2Cl- -2e --> Cl2
S + 2e --> S2-
При разряде - наоборот.
Т.е. хлор окисляет серу (-2). Легко.
Возможно в журнале упущено, что перед началом циклической работы на хлорный конец подают плюс, чтобы получился хлор, на серном конце при этом выделяется водород. А дальше - по схеме. На серном конце сера вероятно существует в виде полисульфидов, сорбированных углем.


Аватара пользователя
aversun
Сообщения: 307
Зарегистрирован: Вс май 13, 2007 12:22 pm
Контактная информация:

Сообщение aversun » Вт мар 11, 2008 3:09 pm

MONSTA писал(а):
glyuck писал(а): Нету, нету в промышленности цинковых аккумуляторов на хлориде цинка. Есть щелочные серебряно-цинковые, это уже совсем другая статья.
Зато вполне можно сделать аккумулятор с электролитом их сульфата цинка, ртутным катодом и свинцовым анодом. :wink:

MONSTA
Сообщения: 2125
Зарегистрирован: Вт фев 20, 2007 11:36 am

Сообщение MONSTA » Вт мар 11, 2008 4:22 pm

aversun писал(а):Зато вполне можно сделать аккумулятор с электролитом их сульфата цинка, ртутным катодом и свинцовым анодом. :wink:
Это если будет система Pb/PbSO4 против Zn/Zn(Hg)? В принципе, сделать можно, но как Вы на практике представляете себе использование аккумулятора, у которого один из электродов - жидкий? Да еще и такой токсичный?

Аватара пользователя
Бухалыч
Сообщения: 1789
Зарегистрирован: Сб июн 02, 2007 1:44 pm
Контактная информация:

Сообщение Бухалыч » Вт мар 11, 2008 5:51 pm

MONSTA писал(а):
aversun писал(а):Зато вполне можно сделать аккумулятор с электролитом их сульфата цинка, ртутным катодом и свинцовым анодом. :wink:
Это если будет система Pb/PbSO4 против Zn/Zn(Hg)? В принципе, сделать можно, но как Вы на практике представляете себе использование аккумулятора, у которого один из электродов - жидкий? Да еще и такой токсичный?
Так амальгама цинка жидкая разве?
И зубных протезов из амальгамы серебра не существует?

Аватара пользователя
aversun
Сообщения: 307
Зарегистрирован: Вс май 13, 2007 12:22 pm
Контактная информация:

Сообщение aversun » Ср мар 12, 2008 2:52 am

MONSTA писал(а):Это если будет система Pb/PbSO4 против Zn/Zn(Hg)? В принципе, сделать можно, но как Вы на практике представляете себе использование аккумулятора, у которого один из электродов - жидкий? Да еще и такой токсичный?
А long time ago in the galaxy far, far away..., а точнее в журнале Юный Техник, было рассказано, как самому сделать аккумулятор, это были времена, когда с экрана телевизора не говорили, потрясая банкой с Hg2Cl2, что это страшный яд. Берется обычная пробирка, на ее дно, до заполнения полукруглой формы наливается ртуть. В 25% серной кислоте растворяется до насыщения цинк, это электролит. В пробирку опускается трубчатый анод, сделанный из листового свинца. в тонкую стеклянную трубочку длинной большей, чем высота пробирки продергивается медный провод, немного выводится из трубочки и конец трубочки герметично заделывается. Трубочка опускается в пробирку, погружаясь концом в ртуть. Наливается электролит. Элемент заряжается, емкость оценивалась 2 ач, напряжение около 2-х вольт. Предлагалось сделать несколько элементов объедения их в настольную батарею, использую для этого специальную оправку или обычный держатель пробирок. Были времена...

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя