Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
28
TEKNISK TIDSKRIFT
12 april 1930
Närmast till hands ligger att tänka på en ökning
i elektrolytens ledningsförmåga genom trycket, dels
direkt och dels indirekt genom minskning av
gas-blåsornas volym. Denna ökning är emellertid så
obetydlig, att man härigenom icke kan få en
tillfyllest-görande förklaring. I stället har man tänkt sig, att
det väsentliga skulle ligga i en ändring av
överspänningen med trycket och skall jag här återgiva den av
Coehn lämnade förklaringen.
För en syrgas-vätgas-cell med två fullt reversibelt
arbetande elektroder gäller som bekant följande på
termodynamisk väg härledda formel för
sönderdel-ningsspänningen S vid 18°:
S = S0 + 0,058 log p,
där S0 = sönderdelningsspänningen vid
atmosfärs-tryck och p = trycket i atmosfärer. Vid en 10-faldig
ökning av trycket, skulle alltså
sönderdelningsspänningen ökas med 0.058 voit. Detta inträffar även, om
förloppet vid elektroderna är fullt reversibelt, såsom
i det allra närmaste är fallet med platinerade
platinaelektroder. Vid de flesta andra elektrodmaterial
uppträder däremot en viss irreversibel effekt, som är känd
under namnet överspänning. Till den reversibla
sönderdelningsspänningen S komma överspänningarna
-i och n" vid elektroderna och blir alltså den
erforderliga sönderdelningsspänningen S’:
S’ = S0 + 0,058 log v + n’ + ti".
Det är givet, att överspänningen medför en förlust av
nyttig energi. För att avskilja en gramekvivalent
syre och väte erfordras teoretiskt S ■ F wattsekunder
(F = 96 540 coulomb), vad som därutöver förbrukas
för att övervinna överspänningen och det ohmska
motståndet i elektrolyten och i elektroderna
omvandlas till värme. Förhållandet synes nu vara det, att
överspänningen minskas med stigande tryck och
därmed även den däremot svarande förlusten av nyttig
energi. Samtidigt ökas emellertid, som förut nämnts,
den reversibla sönderdelningsspänningen med 0,058
log y voit vid en p-faldig ökning av trycket.
Avskiljas gaserna utan nämnvärd överspänning, stiger alltså
sönderdelningsspänningen, resp. energiförbrukningen
med trycket. Användes däremot elektroder, på vilka
överspänningen vid atmosfärstryck är hög, kan det
inträffa, att överspänningen vid stigande tryck
minskas mera, än den reversibla
sönderdelningsspänningen ökas. Att förloppet vid olika elektrodmaterial
sålunda kan vara olika vid ökning av trycket, har
experimentellt visats av Coehn. — Vid
tryckelektro-lysörerna ha vi alltså icke att göra med ett
perpetuum mobile utan med ett bättre utnyttjande av den
elektriska energien.
Det återstår att förklara, varför överspänningen
skulle minskas vid stigande tryck, en sak, varpå Coehn
ej ingått i den citerade avhandlingen. Det är givetvis
en ganska kvistig fråga, då överspänningens natur
ännu ej är med säkerhet känd. Enligt en teori för
överspänningen skulle det erfordras en viss tid, för
att det i en-atomigt tillstånd avskilda vätet skulle
övergå i två-atomigt enligt formeln: 2H–> H2. Ju
större förmågan är hos elektrodmaterialet att
katalytiskt påskynda denna reaktion, ju mindre blir
koncentrationen av en-atomigt väte i elektroden och ju
mindre det elektrolytiska lösningstrycket och
elektrodpotentialen. Samma skulle förhållandet vara vid
syrets avskiljande på anoden. På basis av denna
teori kan man lätt tänka sig en förklaring till att
överspänningen minskas med stigande tryck. Enligt
reaktionsformeln ovan minskas nämligen volymen till
hälften vid vätets övergång från en-atomigt till
tvåatomigt tillstånd. Då gaserna kunna anses lösta i
elektroderna och följa Henrys lag, bör alltså en
tryckökning påskynda reaktionen 2 H–>-H2 och
sålunda åstadkomma en minskning av överspänningen.
Som ovan antytts är emellertid
överspänningsfenomenet ännu ouppklarat och ett av de mest
invecklade inom elektrokemien, varför ovanstående teori
måste upptagas med en viss försiktighet. Den är
emellertid av stort intresse icke endast vetenskapligt
som en plausibel förklaring till ett till synes
paradoxalt fenomen utan kan ha ganska betydelsefulla
konsekvenser, varpå dock ännu är för tidigt att ingå.
Om däremot högtryckselektrolysörerna komma att
få så stor praktisk betydelse, som uppfinnarna
hoppas, är en annan sak, som starkt kan ifrågasättas.
Komprimeringen av gaserna med en vanlig
kompressor är ju enkel och billig, under det att
högtryckselektrolysörerna måste bliva komplicerade och
dyrbara. Ackumuleringen av gas av atmosfärstryck i en
gasklocka är ju likaledes enkel, under det
ackumule-ring av komprimerad vätgas har sina sidor.
Vätgasen är genom sin stora genomträngningsförmåga
genom metaller och sin ringa specifika vikt ett
synnerligen olämpligt medium att magasinera och att
transportera genom långa rörledningar, såsom man
tänkt sig. Gäller det att utnyttja överskottsenergi
vid ett avlägset kraftverk för produktion av syntetisk
ammoniak, ställer det sig otvivelaktigt fördelaktigare,
att framställa ammoniak än vätgas vid
kraftanläggningen och att transportera ammoniaken i flytande
form genom en rörledning. En överföring i denna
form ställer sig även billigare än en elektrisk
kraftöverföring under vissa förhållanden, vilket framgår
av en del beräkningar av civilingenjör Chr.
Beck-Friis, varav jag fått taga del. Emellertid framhåller
Beck-Friis, att några ingående utredningar av frågan
om den elektrokemiska industriens förhållande till
långa kraftöverföringar ej finnas utförda. Det skulle
med all säkerhet vara av stort intresse för den
kemiska industrien att få denna fråga utredd från
industriens egen sida och ej blott med hänsyn till
kraftleverantörernas intresse.
Vid syrgas-vätgas-framställningen är det som
bekant i regel endast vätgasen man har användning
för, under det syrgasen får bortgå. Synnerligen
be-aktansvärda äro därför de förslag att utnyttja även
syrgasen, som på senare tid framkommit. Det är
givet, att man vid diverse oxidationsprocesser i vissa
fall kan vinna avsevärda fördelar genom att ersätta
luften, som endast innehåller 20 % syre, med ren
syrgas. Exempel på sådana reaktioner äro
oxidationen av kväve och av ammoniak till kväveoxid och
dennas oxidation till salpetersyra. Bland andra har
Liljenroth patent på ett
ammoniakoxidationsför-farande, som sedan någon tid tillämpas vid en japansk
fabrik. Grönwall och Nathorst ha föreslagit att
använda syrgas i stället för luft vid
luftugnsproces-sen, varigenom en tillräckligt hög temperatur skulle
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
