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Alt 24.08.2010, 19:39   #4   Druckbare Version zeigen
Analytikus Männlich
Mitglied
Beiträge: 170
AW: Aufgaben zu Überspannung

Folgende Annahme: Eine Elektrolyse findet gemäß Redoxpotential bei einer Spannung zu 1V statt. Diese Spannung wird eingestellt, es stellt sich ein bestimmter Strom und somit ein bestimmter Umsatz ein.
Welche Prozess finden nun statt? Der ohmsche Anteil der Elektrolytlösung wirkt (meist sehr niederohmig), die Diffusionschicht an den Elektroden wird größer (aufgrund der erhöhten Feldstärke und damit erhöhten Ionenkonzentration) - und hier wird es relativ hochohmig. Der Umsatz an den Elektroden wird nur wenig beeinflusst von Strom und Spannung, d.h. die Elektrodenreaktionen finden nicht wesentlich schneller statt. Dies ist ein Resultat der zur Verfügung stehenden Konversionszentren und der zum Umsatz nötigen Einzelschritte (Elektronentransfer, Andocken, Umlagern, Ablösen/Verdrängen, Zwischenspezies etc..)
Eine Spannungsverdopplung führt i.d.R nur dazu, dass die Spannung den 'hoch'ohmigen Anteilen (meist in Form von Polarisierung) 'zugeschlagen' werden - aber kaum dem Elektrolyten. Man kann dem durch erhöhter Strömung an den Elektroden begegnen, aber auch hier sind Grenzen gesetzt (Stichwort RDI) ...
Wird nun aber Strom verdoppelt, so muss dieser durch alle Volumina und Grenzflächen durch. Es stellt sich irgendeine Gesamtspannung ein - wie hoch, kommt auf den Betriebspunkt der Elektrolyse an. Ist diese im sogenannten IR-Bereich, so sind dies geringe Spannungsänderungen. Ist man dagegen im Polarisationsbereich oder wandert in den diffusionskontrollierten Bereich, so wird die Spannungsänderung wesentlich stärker ausfallen. BTW: es gibt da ja auch noch die Grenzstromdichte...
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