Temat ćwiczenia:
Zespół nr 3
WPiE, rok IV
Data wykonania: 24.03.2009
Nazwisko i imię
Ocena
Marta Mastalerska
Tomasz Kudasik
Końcowa z ćwiczeń
1. Wstęp teoretyczny
Elektroliza – proce rozkładu elektrolitu na elektrodach w wyniku przepływu prądu przez ten elektrolit.
Elektrolizer – rekcje są wymuszone, kierunki przepływu prądu w układzie elektrolizera
i w ogniwie są przeciwne, procesy endoenergetyczne. Na katodzie – elektroredukcja, na anodzie – elektroutlenianie.
Napięcie rozkładowe – moment, w którym następuje znaczący przyrost wartości prądu płynącego w elektrolizerze. Musi być wyższe od siły elektromotorycznej ogniwa wodorowo – tlenowego, w czasie pracy którego ma miejsce proces odwrotny do elektrolizy wody – samoistna synteza.
W czasie ćwiczenia zapoznaliśmy się z działaniem elektrolizera polimerowego. Główną jego część stanowi zespół składający się z anody i katody węglowej z rozproszoną Pt
i specjalnej membrany polimerowej – nafionu.
2. Wykonanie ćwiczenia
Po prawidłowym podłączeniu układu (elektrolizer, woltomierz, amperomierz, opornik, zasilacz) i napełnieniu obydwu cylindrów elektrolizera wodą destylowaną do poziomu 0 ml ustawiliśmy zakres na woltomierzu 2 V, na amperomierzu 10 A. Zmieniając kolejno wartość oporu odczytywaliśmy napięcie ogniwa i natężenie prądu.
Następnie uzupełniliśmy poziom wody w cylindrach i co 60 sekund odczytywaliśmy wartość napięcia, natężenia oraz objętości wydzielonego wodoru i tlenu. Wartość oporu wynosiła 10 Ω. Pomiar został zakończony gdy objętość wodoru osiągnęła 20 ml.
Następnie odczytywaliśmy objętości wodoru i tlenu wydzielone przy stałym czasie 180 sekund przy natężeniu prądu kolejno: 0,08; 0,33 ; 0,51 ; 0,76 [A]
3. Wyniki pomiarów
Tabela nr 1. Charakterystyka prądowo – napięciowa elektrolizera polimerowego.
Opór
R [Ω]
Napięcie ogniwa
U [V]
Natężenie prądu I [A]
nieskonczonosc
0
33000
0,117
10000
0,288
5000
0,406
1200
0,669
0,01
100
1,516
0,04
47
1,543
0,08
10
1,640
0,32
8,2
1,668
0,41
6,2
1,699
0,50
3,9
1,773
0,75
Tabela nr 2. Zależność objętości wydzielonego wodoru i tlenu od czasu elektrolizy.
Czas
[s]
Objętość H2 [ml]
Objętość
O2 [ml]
Napięcie
Natężenie
I [A]
1,643
0,33
60
3
1
1,646
120
5
1,5
180
8
4
1,647
240
11
1,648
300
14
6
mery0109