Деполяризация кислорода

В классическом элементе Лекланше (нашатырь — цинк— диоксид марганца) источником кислорода, необходимого для получения энергии в реакции

Zn + H20-f l/202 —Zn(OH)2

Служит диоксид марганца. В Европе разработан так называе­мый элемент «кислород воздуха — активный уголь»; он исклю­чает необходимость использовать диоксид марганца и отлича­ется более равномерной токоотдачей, хотя и дает напряжение на 0,1 В ниже, чем элемент Лекланше. Элементы на активном угле особенно удобны для батарей длительного срока службы с периодическим включением, например батарей электропита­ния пастбищной изгороди или сигнализации. Механизм реакции основан на том, что при участии ионов аммония, присутствую­щих в электролите, на активном угле образуются поверхност­ные кислородные соединения, способствующие окислению цин­ка через промежуточное образование перекиси водорода [7]• Предпосылками для использования активного угля в элемен­тах «кислород воздуха — активный уголь» являются его хоро­шая электрическая проводимость и высокая каталитическая активность при разложении перекиси водорода.

Процессы в батарее активный уголь — кислород воздуха показаны ниже (более подробно см. [8]):

NH^" —Диффу­зия из электролига

NH3 — Диффу­зия из электрода ————- >.

/

:=о • hJ

С + nh4+

+ nh3

-о • nj

:=о ■ HJ

V/

Ог—Диффу­зия 113 атмосферы

:=о

Че

+ + о2—+ н2о2- х чс=о

ОН"-Диффу­зии из

Электрода — У

Н20 + 1/20а

Н2о.

Потребление электронов из Zn -> -> Zn2+ + 2е~ по внешней цепи

Суммарная реакция: Zn + Н20-f У2О2 -> Zn (ОН)2.

11.6.2. Разложение перекиси водорода

Присутствие основных кислородных поверхностных соедине­ний обусловливает возможность разложения перекиси водорода на активном угле. По-видимому, один ион ООН^ замещает одну поверхностную кислородную группу и затем разлагается:

1

—с—он + [н •• он-] —> —С—оон+н2о

/ /

—с—оон + н202 —> —с—он + н20 + 02 / /

В определенных процессах окисляющее действие разлагаю­щейся на активном угле перекиси водорода можно использо­вать для обесцвечивания красителей.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв