Uglevodorodlar

Bosim otsida suvning elektrolizi

Agar suv elektrolizi germetik yopiq elektrolizyordan gazlarni ajratmasdan olib berilsa, u holda elektrodlardagi gazlarning hajmi, suvning parchalanishdagi hajmiga teng bo’ladi. Buning uchun nazariy jihatdan bosimni 1860 kgs/sm² ga etkazish kerak. Bosim otsida olingan gazlarni itse’molchilarga qo’shimcha kompressorlarsiz ham etkazish mumkin. Suv elektrolizi bosim otsida o’tkazilishi amaliy tomondan foydali bo’lib, elektrolizyordagi kuchlanish bu vaqtda bir oz pasayadi.
Vodorod va kislorod elektrolizi muvozanat potentsiallarini bosimga bog’liqligini Nernet tenglamasi bo’yicha aniqlash mumkin.

^EH 2
^{ E 0} H 2
_{0 } 2,3RT

 E
H 2 _2F
lg P_{H 2}
^E02
^{ E 0}02
_ 2,3RT
4F
lg P

0
2

Xuddi shunday 80 ⁰C da vodorod-kislorod zanjiridagi EYuKni quyidagi tenglik bo’yicha aniqlash mumkin:

0
E  E
2

• 
  E_{H 2}
  

_{ 1,18} 2,3RT
2F
lg P  P

H
2

Shunday Ro₂=Rn₂=R bo’lganda

E  1,18 

3 _ 2,3RT

lg P

 1,18  0,0001sT lg P

4 F
Bosim 10 kgs/sm² oshganda EYuK taxminan 0,05 V oshadi. Ammo suv elektrolizining bosim otsida olib borilishining salbiy tomonlari ham bor. Tajriba yo’li bilan aniqlanishiga ko’ra elektrolizyordagi bosimning oshirilishi elektrolitda gazlarning erishini ham oshiradi, tok bo’yicha unum kamayadi, shu vaqtda qo’shimcha jarayonlar: katodda kislorod qaytariladi, anodda vodorod oksidlanadi.

Suv elektrolizini bosim otsida o’tkazish kontsruktiv qiyinchiliklar bilan ham bog’langan elektrolizyorlarni katta bosim otsida montaj qilish va eksplutattsiyasi murakkablashadi. Shuning uchun elektroliz jarayonining (30-40 kgs/sm²) bosim otsida olib borish maqsadga muvofiqdir.
Elektrokimyoviy usulda olinadigan vodorod boshqa usullarda olingan vodorodga nisbatan toza bo’lib, olingan gaz tarkibida katalitik zaharlovchi moddalar bo’lmaydi. Kam miqdordagi vodorodning elektrolitik usulda olish maqsadga muvofiq, ya’ni foydalidir.
Ammo vodorod elektrolitik usulda olish ishlab chiqarishda juda katta elektr energiyasini sarflanishini talab qiladi. Shuning uchun katta miqdordagi vodorodni ishlab chiqarishda kimyoviy usulda ishlab chiqarish maqsadga muvofiq va faqat vodorodni qo’shimcha mahsulot sifatida ajratilishi mumkin. Yaxshi tozalangan suvning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi juda kichik 180 ⁰C da u 2∙10^-8 – 6 ∙ 10 ^-8 OM ^-2sm^-1 ni tashkil qiladi. Shuning uchun elektroliz uchun kislota ishqor va tuzlarning suvli eritmalari ishlatiladi.
Ko’pchilik hollarda KON va NaOH eritmalari qo’llaniladi, bundan asosiy maqsad elektrolitlar tayyorlashda kontsruktiv materiallar sifatida qo’llaniladi. Elektroliz vaqtida katodda N₂ anodda O₂ ajralib chiqadi. Eritmaning muhitiga qarab jarayonlar mexanizmi turlichadir. Kuchli kislotali eritmada katodda vodorod ionlarga ajralib o’tadi.

2 H⁺ + 2e^- → H₂

Anodda suv molekulasi parchalanadi.

H₂O + 2e^- → ½ O₂ + 2H⁺ + 2e

Kuchli ishqoriy eritmalarda H⁺ ionlar konsentratsiyasi kamligi tufayli katodda suv molekulasining qaytarilish reaksiyasi sodir bo’ladi.

H₂ O + 2e^- → H₂ + 2OH^-

va anodda OH – gidroksil ionlari ajratiladi.

OH^- → ½ O₂ + H₂O + 2e.

Agar pH - 7 bo’lganda yuqoridagi ikki jarayonni ham amalga oshirish mumkin.

1.