4.2. Импульсные кинетика в различных решений концентрации и электродных расстояниях
В рисунке 6 напряжения и тока осциллограммы импульсов приведены для стальных пластин электродов в 0,1 М растворе КОН, где максимальное значение импульса напряжения составляет примерно 5,5 В, когда расстояние между электродами составляет 5 мм и она падает до около 3 V, когда расстояние между электроды 1 мм. В 0,3 М раствора КОН (кривые, подобные 0,1 М раствора) максимальное значение импульса напряжения 3,5 В, когда расстояние между электродами составляет 5 мм и она падает до 2,6 В, когда расстояние между электродами уменьшается до 1 мм. В еще более концентрированным раствором, то есть., 0,5 М КОН, максимальное значение импульса напряжения на электрод расстоянии 5 мм составляет примерно 2,9 В, а когда расстояние между электродами составляет 1 мм, она падает до 2,4 В. Текущее пикового значения не меняет значительно в зависимости от расстояния между электродами, или концентрации, но есть наблюдаемые изменения в длине разряда хвост, предполагая, что выше заряд в электролизер протекает на решение более концентрированного электролита.
РИСУНОК 6.
Тока и напряжения импульсы зарегистрированы осциллографа в 0,1 М КОН.
При взгляде на схеме генерации импульсов в экспериментальном разделе методу ( рис. 1) , ясно, что импульс высокого напряжения генерируется в трансформатора реактивный характер.Амплитуда импульса реактивной будет зависеть от добротности емкостного элемента.Конденсатор с большой утечки (раствор концентрируют электролит) не сможет провести реактивную импульс с большой амплитудой, хотя на предыдущих фигурах показано, что амплитуда тех достигнута во вторичном контуре на электролизере больше, чем прямое Амплитуда импульса. Это означает, что в первый момент, когда короткая индуктивный датчик импульсов применяется, вода электролизер ведет себя как хороший конденсатор, также в области напряжений, в котором может произойти электролиз воды. Но после начала разряда хвост, энергия, запасенная в качестве превращается в химическую энергию в процессе электролиза воды.
4.3. Концентрация растворенного водорода в катоде
Тока и напряжения импульсов, зарегистрированных осциллографа ( Рис. 7) показывают, что изменения электродного материала, рост спереди и релаксации импульсов напряжения не меняется, в то время как амплитуда импульса напряжения уменьшается с увеличением амплитуды тока импульсов при увеличении концентрации раствора. Импульсы тока также не отличаются на электродах платины и вольфрама с одинаковой концентрации растворов КОН ( рис. 7) . Для оценки энергии импульса, подаваемого в камеру, импульсного напряжения и тока умножались и Полученные кривые был интегрирован со временем ( табл. 6) . Каждая строка в таблице 6показывает электродного материала и концентрация раствора, и в следующей колонке - рассчитывается поставленную энергию к системе в течение импульса.
Рисунок 8 представляет напряжение каждый электрод в и осциллограммы тока в том же масштабе времени для того, чтобы лучше оценить угол сдвига фаз между током и напряжением.Есть не заметно существенных различий наблюдаемые между углами сдвига фаз в зависимости от материала электрода.
РИСУНОК 7.
Тока и напряжения импульсные осциллограммы Pt и W электродов (Pt - черный и синий, Вт - зеленый и красный соответственно).
Материал электрода и концентрации раствора |
Энергия, мДж |
Pt в 0,1 М раствора КОН |
8.5 |
Pt в 0,2 М раствора КОН |
7.7 |
W в 0,1 М раствора КОН |
8.2 |
W в 0,2 М раствора КОН |
7.6 |
ТАБЛИЦА 6.
Энергия подается к ячейке в течение импульса, рассчитывается по напряжению и току осциллограмм.
РИСУНОК 8.
Тока и напряжения импульсные осциллограммы Pt и W электроды в 0,1 М и 0,2 М КОН
В каждом эксперименте с микросенсора чтобы измерить концентрацию растворенного водорода, время измерения длилась 100 с (кривые на рис. 9) . Как видно, кривые с наибольшей склона электролит с более высокой концентрацией, и вольфрамовым электродом, а не платины.
РИСУНОК 9.
Изменения в концентрации растворенного водорода во время импульса электролиза.
Это означает, что на вольфрамовых электродов концентрацию растворенных водорода увеличивается быстрее, чем на платиновых электродах. Как видно из катодной области voltamperic кривых ( рис. 10) , для платинового электрода характерный пик адсорбции водорода / поглощение при отрицательных токов появляется в потенциальной -0,5 V, но не для вольфрамовым электродом.
РИСУНОК 10.
Voltamperic характеристики для платины и вольфрамовых электродов в 0,1 М раствора КОН измеренных в двух конфигурации электродов в скорости сканирования 10 мВ / с.
Энергия импульса индуктивных импульсов обратного напряжения ограничено. Напряжение и ток в течение импульса реагирует таким образом, что их умножение и следующий интеграция во времени будет равно в той же концентрации электролита без ссылки на материале электродов, которые используются. Энергия импульса уменьшается, пока концентрация раствора увеличивается, предполагая, что компонент реактивной энергии снизилась. Поэтому наблюдаемая что угол сдвига фаз между током и напряжением меньше в более концентрированный раствор.Так как энергия индуктивного импульсного напряжения ограничивается, на платиновом электроде он потребляется в области адсорбции, таким образом структурирования адсорбции водорода монослой на платиновом электроде. Там нет пик адсорбции водорода / поглощения для вольфрамовым электродом и во время импульса очень короткий напряжения, электроны из разряда металла непосредственно на ионов водорода в молекул раздела электрод / электролит и водорода образуются интенсивно которые детектируются с растворенным микросенсора водорода.