Лабораторная работа №1 со значениями. Исследование процесса электролиза водного раствора хлорида натрия
.docМГУИЭ
Кафедра ОИЭиХТ
Студент: Булатов И.А. Группа: М41 Дата: 27/09/01
Лабораторная работа №1
Исследование процесса электролиза водного раствора хлорида натрия.
Цель: Определение технологических показателей эффективности электрохимических процессов – выхода по току и коэффициента использования электроэнергии.
Схема лабораторной установки:
1 – электролизер
2 – делительная воронка
3 – графитовый анод
4 – барботер
5 – поглотительные склянки
6 – водоструйный насос
7 – термометр
8 – U-образный манометр
9 – кран
10 – аспиратор
11 – кран
12 – сепаратор
13 – штуцер
14 – стальной перфорированный катод
15 – фильтрующая асбестовая диафрагма
16 – U-образный манометр
17 – вольтметр
18 – амперметр
Таблица экспериментальных данных
Объем воды, вытекшей из аспиратора во время проведения опыта холостого хода, ,мл |
7 |
Барометрическое давление, , мм рт. ст. |
762 |
Номер опыта |
Сила тока I, А |
Фактическое напряжение UФ, В |
Теоретическое напряжение UТ, В |
Объем кислоты, израсходо-ванной на титрование VH2SO4, мл |
Фактическая масса mФ NfOH, г |
Теоретическая масса mТ NfOH, г |
Выход по току |
Коэффициент использования энергии |
Объем воды, вытекшей из аспиратора V’, мл |
Разряжение в аспираторе мм рт. ст. |
Температура в аспираторе t, С |
Давление водяных паров в аспираторе мм рт. ст. |
Фактическая масса mФH2 , г |
Теоретическая масса mТH2 , г |
Выход по току |
Коэффициент использования энергии |
1 |
1.2 |
4.6
|
1.755 |
2.7 |
0.11124 |
0.29849 |
0.37267 |
0.502
|
83 |
100 |
17 |
14.53 |
0.00229 |
0.00746 |
0.30714 |
0.464 |
2 |
1.2 |
4.6 |
1.753 |
2.5 |
0.103 |
0.29849 |
0.34507 |
0.502 |
73 |
96 |
17 |
14.53 |
0.00188 |
0.00746 |
0.25239 |
0.464 |
3 |
1.2 |
4.6 |
1.767 |
4.3 |
0.17716 |
0.29849 |
0.59352 |
0.502 |
143 |
87 |
17 |
14.53 |
0.00488 |
0.00746 |
0.65351 |
0.464 |
Пример расчета
Расчет объема водорода, собранного во время рабочего опыта в аспираторе:
Приведение объема к нормальным условиям:
Расчет фактической массы водорода:
Расчет теоретической массы водорода:
Расчет выхода по току по водороду:
Расчет фактической массы NaOH:
Расчет теоретической массы NaOH:
Расчет выхода по току по NaOH:
Расчет равновесного потенциала анода:
Расчет концентрации ионов OH:
Расчет активности ионов водорода исходя из ионного произведения воды:
Расчет равновесного потенциала катода:
Расчет теоретического напряжения:
Расчет коэффициента расходования электроэнергии по водороду:
Расчет коэффициента расходования электроэнергии по NaOH: