Cтраница 2
Другим видом поляризации, которую необходимо устранить в элементах, является концентрационная поляризация, вызванная расходом активных веществ в процессе генерирования тока. Непосредственно активными веществами в водород-кислородном элементе являются атомы водорода и кислорода, образующиеся при разложении молекул газообразного водорода и кислорода. Так как электродный процесс может происходить только на той части поверхности твердого электрода ( в данном случае платинового), которая находится в контакте с электролитом, необходимо, чтобы она омывалась избыточными количествами водорода и кислорода. Этого трудно добиться, если электрод изготовлен в виде пластинки из твердого металла. В этом случае активное вещество, состоящее из газовых пузырей, омывающих поверхность металла, и из газа, растворенного в электролите, подходит к электроду в результате относительно медленной диффузии, и при больших токах нагрузки очень быстро наступает сильная концентрационная поляризация. Для ее уменьшения целесообразно делать электроды из пористого материала, например в форме трубок с пористой стенкой, через которую газы под давлением проникают в электролит. Вследствие этого значительно ускоряется газоснабжение, уменьшается концентрационная поляризация и увеличивается мощность элемента. [16]
Так, Боденштейн [9] предположил, что каталитическое окисление аммиака происходит при взаимодействии молекулы аммиака из газовой фазы с кислородом, адсорбированным на поверхности платины. Бентон и Тэкер [10] предложили аналогичный механизм для реакции между закисью азота и водородом на поверхности серебра, по которому молекула газообразного водорода реагирует с адсорбированными атомами кислорода. Темкин и Михайлова [11] предположили, что молекулы газообразной углекислоты удаляют ( хотя и не в скорость-определяющей стадии процесса) адсорбированные атомы водорода в реакции Н2 СО2 - Н2О СО на платине. Позднее Эйкен [12] объяснил свои экспериментальные данные по гидрированию паров гексена на никеле, приняв, что молекулы циклогексена реагируют при столкновении со слоем хемосорбированных атомов водорода. [17]
Поскольку олово содержится в циркониевых сплавах в очень малых концентрациях, количество HNO3, израсходовавшейся в процессе травления, очень мало по сравнению с количеством израсходовавшейся HF. В ходе травления 4 молекулы HF реагируют с одним атомом Zr с образованием одной молекулы фторида циркония ZrF4 и 2 молекул газообразного водорода. [18]
Полученный результат является маловероятным. Он требует, чтобы при образовании переходного состояния связи между атомами твердого тела растянулись значительно больше, чем между атомами Н молекулы газообразного водорода. Ошибка вызвана тем, что авторы приняли энергию связи С-С ( 70 ккал) меньшей, чем для Н - Н ( 103 ккал), и сделали тем самым атомы С более подвижными. [19]
До сих пор невыясненный вопрос может быть решен с помощью гидрирования. Декстропимаровая кислота присоединяет гладко в присутствии платиновой черни одну молекулу газообразного водорода с образованием насыщенной дигидропимаровой кислоты. [20]
Другие доказательства ( некоторые из которых мы рассмотрим в части IV) полностью согласуются с приведенными выше выводами. Например, длина молекулы газообразного водорода приблизительно в два раза больше ее ширины. В согласии с нашими прежними выводами о том, что каждая молекула газообразного водорода состоит из двух атомов, можно считать, что эта молекула состоит из двух единиц. [21]
Что касается циклотронной частоты, то ее измеряют или омегатроном, или циклотроном с замедлением. При измерении этой частоты первым способом между полюсами электромагнита помещают камеру с молекулами газообразного водорода. При столкновении электронов с этими молекулами образуются протоны. Радиочастотное электрическое поле резонансной частоты ориентировано перпендикулярно к магнитному полю. При радиусе траектории движения в 10 мм протоны попадают в коллектор, сила тока которого является индикатором резонанса. При этих измерениях омегатрон и устройство для определения частоты протонного магнитного резонанса помещают поочередно в зазор электромагнита, что обеспечивает проведение эксперимента в одном и том же магнитном поле. [22]
Эти пластины называются электродами. Электрод, соединенный с положительным полюсом батареи, называют анодом, электрод, соединенный с отрицательным полюсом, - катодом. Под действием сил этого поля ионы водорода Н устремятся к катоду, а ионы кислотного остатка SO - - к аноду. Дойдя до катода, ионы Н присоединяют к себе один из свободных электронов пластины и превращаются в нейтральные атомы водорода. Соединяясь попарно, эти атомы образуют молекулы газообразного водорода, который и выделяется на катоде. [23]