파라데이 효율 계산
FARADAY 효율 (FE)은 전기 화학적 공정의 효율성, 특히 전달 된 전하량에 따라 예상되는 이론적 양에 대한 실제 생성물의 비율의 비율입니다. 계산 방법은 다음과 같습니다.
1. 이론적 인 제품의 양을 결정하십시오 :
* 전기 화학 반응을 식별하십시오 : 전극에서 발생하는 반응에 대한 균형 화학적 방정식을 기록하십시오.
* 이론적 혐의를 계산합니다 : Faraday의 전기 분해 법칙 사용 :
* q =nfz
* Q =총 전하 통과 (쿨롱)
* n =반응에 관여하는 전자의 몰수
* F =Faraday의 상수 (96485 c/mol)
* z =생성물 분자 당 전자 수
* 제품의 이론적 질량을 계산합니다 : 반응의 화학량 론을 사용하여 이론적 전하를 이론적 인 제품 질량으로 전환하십시오.
2. 제품의 실제 양을 결정하십시오 :
* 형성된 제품의 양을 측정하십시오 : 이것은 특정 제품 및 반응에 따라 다양한 기술을 통해 수행 될 수 있습니다.
* 제품의 무게 : 솔리드 제품의 경우
* 적정 : 용해 된 제품의 경우
* 가스 크로마토 그래피 : 기체 제품의 경우
* 측정 된 양을 두더지로 변환합니다. 제품에 적절한 변환 요소를 사용하십시오.
3. 파라데이 효율을 계산하십시오 :
* 실제 생성물을 이론적 인 제품으로 나눕니다.
* fe =(제품의 실제 몰수 / 이론적 인 제품의 몰) x 100%
예 :
구리 (II) 설페이트 용액을 전해한다고 가정 해 봅시다 (Cuso 4 ) 음극에 구리 금속을 증착합니다. 반응은 :
cu 2+ + 2e - → Cu
우리는 솔루션을 통해 1 시간 (3600 초) 동안 1 암페어의 전류를 전달합니다. 우리는 증착 된 구리의 질량을 0.635 g으로 측정합니다.
1. 이론적 인 제품의 양 :
* q =it =(1 a) x (3600 s) =3600 c
* n =q/fz =3600 c/(96485 c/mol x 2) =0.0187 mol
* Cu =0.0187 mol x 63.55 g/mol =1.19 g 의 이론적 질량
2. 실제 제품의 양 :
* Cu의 실제 질량 =0.635 g
3. 패러데이 효율 :
* fe =(0.635 g / 1.19 g) x 100% =53.4%
따라서, 구리 전기 도금 공정의 파라데이 효율은 53.4%이다. 이는 부작용, 비효율적 인 전류 분포 또는 프로세스 손실과 같은 요인으로 인해 이론적 인 구리의 53.4%만이 퇴적되었음을 의미합니다.
참고 : 패러데이 효율은 특정 반응 조건, 전극 재료 및 기타 요인에 따라 크게 다를 수 있습니다. 전기 화학적 과정을 분석하고 최적화 할 때 이러한 요소를 고려하는 것이 중요합니다.
