Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Elektrolyse<br />
I elektrolysecellen spaltes vand, og der dannes<br />
brint under forbrug af elektricitet ifølge den omvendte<br />
reaktion af (4)<br />
H<br />
2 H O + elektricitet → 2 H + O<br />
2 2 2<br />
For elektrolysecellen er der tale om produktion<br />
af brint og forbrug af elektrisk energi, så vi definererelektrolysecellens<br />
totale virkningsgrad η<br />
som<br />
2<br />
energiindhold i produceret brint<br />
η = =<br />
elektrisk energi forbrugt<br />
Læg mærke til, at det blot er det omvendte<br />
forhold af virkningsgraden (8) for en brændselscelle.<br />
I elektrolysecellen omsættes jo elektrisk<br />
energi til brændselsenergi, omvendt af<br />
brændselscellen.<br />
-<br />
-<br />
-<br />
+<br />
H<br />
H +<br />
+<br />
-<br />
-<br />
H ⋅V<br />
V<br />
U ⋅ I ⋅ t<br />
O 2<br />
H O<br />
2<br />
(11)<br />
(12)<br />
H 2 O<br />
H 2 O<br />
H 2<br />
H 2<br />
Figur 21a<br />
Elektrolysecelle af PEMtype.<br />
Den omvendte proces<br />
af figur 14. En elek-<br />
trisk spænding på et par<br />
volt lægges over elek troderne,<br />
og vandet spal tes<br />
i brint og ilt. Elektrolysen<br />
hjælpes ved at platinkornene<br />
på elek trodernes<br />
kultæppe virker som katalysatorer<br />
for processen.<br />
H + ioner leder strømmen i<br />
elektrolytten.<br />
Figur 22<br />
Eksperimentel påvisning<br />
af Faradays love: Den udviklede<br />
brintmængde er<br />
proportional med tid<br />
(øverst) og strømstyrke<br />
(nederst). Ved elek trolyse<br />
af godt 2 liter vand fås<br />
brint med en brændselsenergi<br />
som 1 liter benzin.<br />
e -<br />
O 2<br />
Katode Anode<br />
OH -<br />
− −<br />
4H O + 4e → 4OH + 2H<br />
2 2<br />
OH -<br />
OH -<br />
O 2<br />
H 2 O<br />
e -<br />
Figur 21b<br />
Klassisk elektrolyseapparat. Her hjælpes pro cessen<br />
ved tilføjelse af ioner til vandet, fx en opløsning af<br />
NaOH, hvor OH ioner leder strøm men i vandet. Gasserne<br />
opsamles i reagensglas. Blandingen er eksplosionsfarlig<br />
(knaldgas). Pas på ikke at bytte om på<br />
ledningerne, mens der produceres gas. Princippet i<br />
en brændselscelle blev opdaget efter elek trolyse og<br />
forklaret af William Grove allerede i 1839.<br />
Volumen [ mL ]<br />
Volumen [ mL ]<br />
e -<br />
− −<br />
4OH → 2H O + O + 4e<br />
2 2<br />
Brint ved elektrolyse, I = 300 mA<br />
Tid [ s ]<br />
Brint ved elektrolyse, t = 120 s<br />
Strømstyrke [ mA ]<br />
+<br />
-<br />
e -<br />
21