Vannaning elektrolitik balansi
Elektroliz davriy bo'lganligi sababli, vannadagi kuchlanish eritmaning o'zgaruvchan tarkibi funktsiyasi va shuning uchun vaqt. O'rtacha kuchlanish 5,5 V ga teng deb qabul qilinadi, kuchlanishning 2%, ya'ni. 0,11 V (5.5 * 0.02) kontakt o'tish joylarida, shinalar va novlarda yo'qoladi. 500 ... 1000 A/m2 zichlikda kadmiy chiqindilarining katodik potentsiali 0,6 V. Anod potentsiali 2.13 V. Elektrolitlardagi kuchlanish pasayishi:
5,5 – 0,11 – 0,6 – 2,13 = 2,66 V.
Kuchlanish balansi
-jadval
Komponentlar
|
v
|
%
|
Potentsial:
katod
|
0,6
|
10,91
|
anod
|
2,13
|
38,73
|
Kuchlanish pasayishi:
eritmada
|
2,66
|
48,36
|
kontaktda
|
0,11
|
2
|
Jami
|
5,5
|
100
|
Issiqlik balansi
K admiy sulfatning elektrolizi paytida reaksiyalar sodir bo'ladi:
CdSO4 = Cd+ + SO42–
+ ∆Hр.
H2O = H+ + OH–
Reaksiyaning termal ta'siri elektrokimyoviy reaksiyalar natijasida olingan reaksiya mahsulotlari va moddalarning entalpiyasidan iborat. Soddalashtirish uchun biz hosil bo'lgan sulfat kislotasining eritish issiqligini va jadvalning haqiqiyligini (T = 298 K) aniqlash shartlari orasidagi farqni tuzatishni e'tiborsiz qoldiramiz:
HCdSO4 = 927,8 kDj;
∆HH2SO4 = 812,23 kDj;
∆HH2O = 286,2 kDj.
Jami issiqlik effekti: 812.23 - 286.2 - 927.8 = - 401.77 kJ,
ya’ni Reaktsiyani davom ettirish uchun 401,77 kJ kerak
har 112,4 • 10-3 kg kadmiy uchun.
Har bir soniyada bitta vannaning katodida 1,87 g kadmiy yoki 0,0166 g/mol chiqariladi.
Reaksiyaning energiya qiymati: 0.0166 * 401.77 * 103 = 6692.5 J.
Tok natijasida energiya chiqishi quyidagicha bo'ladi:
3750*5,5 = 20625 J.
Elektrolitik vannaning oynasidan namlikning kunlik bug'lanishi metallurgiya hisobiga ko'ra 0,838-154,586 = 129,54 kg ni tashkil qiladi.
va har soniyada - 129,54/37 140 = 3,49 *10–3 kg.
Bug'lanish uchun issiqlik sarfi: 3,49 *10–3 *2 442,8 *103 = 8 526 kDj,
bu yerda 2442,8 * 103 J / kg - bu suvning T = 35 ° C bug'lanish issiqligi.
Konvektsiya va vanna nurlanishi tufayli issiqlik yo'qotilishi bug'lanish yo'qotishi-ning 11% ni tashkil qiladi: 8526 * 0.11 = 937.9 J.
Haddan tashqari issiqlik 20625 - 6693 - 8526 - 938 = 4468 J ga teng
m = Q/4190(t’’-t’),
bu yerda 4190 J / (kg * K) - suvning o'ziga xos issiqligi;
t '- bu 30 ° C ga teng bo'lgan suvning harorati;
t '’- bu 15 ° C ga teng keladigan suvning harorati,
keyin
m=4468/4190(30-15)=0.071 кг/с = 255,6 l/s
Vannaning issiqlik balansi
-jadval
Elektr energiyasi bilan issiqlik kiritish
|
Miqdori, J
|
Elektrokimyoviy parchalanish reaksiyasining sarflari
|
6693
|
Yo'qotish:
bug'lanish uchun
|
8526
|
konvektsiya, nurlanish uchun
|
938
|
Sovutilgan suvni isitish uchun issiqlik
|
4468
|
Jami
|
20625
|
|
