Elektrolýza je proces získávání různých látek pomocí elektrického proudu. Našel široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích, včetně výroby kovů. V tomto článku se podíváme na výpočet množství přiděleného niklu v elektrolýze za 1 hodinu při proudu 10 a.
Pro výpočet množství přiděleného niklu je nutné znát molární hmotnost niklu (Ni) je veličina, která určuje hmotnost jednoho niklového molu. V tomto případě použijeme hodnotu molární hmotnosti niklu 58,6934 g / mol.
Nejprve vypočítáme množství náboje, který prošel elektrolytem za 1 hodinu. K tomu použijeme Faradayův zákon, který říká, že náboj procházející elektrolytem je úměrný počtu přenesených elektronů a rovná se součinu proudového proudu na čas:
kde Q - náboj, I - intenzita elektrického proudu, t - čas.
Výpočet množství niklu při elektrolýze
Při elektrolýze roztoku niklu (NiSO4) proud (I) a doba procesu (t) mají velký význam při určování množství přiděleného niklu (m).
Vzorec pro výpočet množství niklu: m = i * t * F / n, kde:
- I-proud, a (ampér);
- t-čas procesu, h (hodina);
- F-Farad (Farao);
- n-náboj niklu odpovídající jednomu molu niklu.
Pro výpočet množství niklu je nutné znát hodnotu proudu a dobu procesu. V tomto případě je proud roven 10 A a doba procesu je 1 hodina.
Vzorec bude mít následující vzhled: m = 10 * 1 * F / n.
Hodnota faradu (F) a náboje niklu (n) závisí na podmínkách elektrolýzy a konkrétní chemické reakci. Tyto hodnoty by měly být upřesněny v laboratorních podmínkách nebo by měly být použity dříve získané výsledky.
Umístěním známých hodnot do vzorce lze vypočítat množství přiděleného niklu při elektrolýze.
Jak vypočítat množství izolovaného niklu v elektrolýze za 1 hodinu
Pro výpočet množství izolovaného niklu v elektrolýze za 1 hodinu je nutné znát sílu proudu protékajícího elektrolytem a dobu, po kterou elektrolýza probíhala.
Vzorec pro výpočet množství uvolněné látky v elektrolýze je následující:
Množství látky (v molech) = (proud (v ampérech) × čas (v sekundách)) / (náboj elektronu × počet převodů náboje)
Pro výpočet množství přiděleného niklu budete také potřebovat znát molární hmotnost niklu (v g/mol).
Po vložení známých hodnot do vzorce a provedení potřebných výpočtů získáte množství vyhrazeného niklu v gramech.
Pokud je například proud 10 A a elektrolýza provedena po dobu 1 hodiny (3600 sekund) a molární hmotnost niklu je 58,69 g / mol, výpočet bude následující:
Množství přiděleného niklu = (10 a × 3600 s)/ (1,6 × 10 -19 Cl × 2) × 58,69 g / mol
Po provedení všech výpočtů získáte množství vyhrazeného niklu v gramech.
Vezměte v úvahu, že při výpočtu je třeba vzít v úvahu, že elektrolýza by měla probíhat za ideálních podmínek a všechny reakce probíhají se 100% účinností.
Jak ovlivňuje proud 10A množství přiděleného niklu
Proud vyjádřený v ampérech (a) je mírou elektrického proudu protékajícího elektrolytickým článkem. Se zvyšujícím se proudem se zvyšuje i množství niklu uvolňovaného na katodě. K tomu dochází proto, že se zvýšením proudu se zvyšuje počet elektrických nábojů protékajících buňkou, což vede ke zvýšení množství uvolněného kovu.
Při proudové síle 10 a bude tedy množství izolovaného niklu vyšší než při menší proudové síle. Je však třeba vzít v úvahu, že se zvýšením proudové síly může také vzrůst energetická náročnost procesu elektrolýzy.