Artykuł ten ma na celu przybliżenie czytelnikowi tematu elektrody wodorowej – jej budowy oraz zasady działania. Jest to istotne zagadnienie, szczególnie w kontekście rosnącej popularności technologii wykorzystujących prąd elektryczny, takich jak samochody elektryczne czy baterie do przechowywania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł. Elektroda wodorowa jest kluczowym składnikiem ogniwa paliwowego, które zamienia energię chemiczną bezpośrednio w elektryczną. Dzięki temu procesowi możliwe jest ekologiczne i efektywne pozyskiwanie energii. W dalszej części artykułu znajdziesz dokładne informacje o tym, jak zbudowana jest elektroda wodorowa.
Jak zbudowana jest normalna elektroda wodorowa?
Normalna elektroda wodorowa (NEW) składa się z następujących elementów:
- Zbiornik ze stężonym roztworem kwasu siarkowego lub innego mocnego elektrolitu.
- W zbiorniku umieszczony jest platynowy elektrod w formie płytki, drutu lub spirali, który jest pokryty cienką warstwą platyny w postaci czarnej (platyna czarna ma bardzo dużą powierzchnię).
- Do zbiornika wprowadza się również gazowy wodór pod ciśnieniem jednej atmosfery (1 atm).
- Elektroda platynowa jest połączona przewodnikiem metalowym z systemem elektrochemicznym. Platyna działa jako katalizator dla zachodzącej na jej powierzchni reakcji utleniania/redukcji wodoru: – 2H₂(g) -> 4H⁺(aq) + 4e⁻.
Praca tej elektrody polega na utrzymaniu stałego potencjału, do którego odnosi się pomiar innych potencjałów redoks.
Jak działa elektroda wodorowa?
Działanie elektrody polega na utrzymywaniu równowagi między jonami H+ roztworu a cząstkami H2 gazu. W praktyce oznacza to, że część atomów wodoru przechodzi do postaci jonowej (stając się protonem), podczas gdy część protonów łączy się tworząc cząstki diwodoru.
Potencjał tej elektrody wynosi 0 V i stanowi potencjał odniesienia dla innych półogniw galwanicznych. Przez porównywanie potencjału badanej substancji do potencjału standardowej elektrody wodorowej można określić jej siłę redukującą lub utleniającą (potencjalną).
Pomiar ten pozwala na wyliczenie wartości pH badanej substancji, co jest kluczowe we wszelkich procesach chemicznych czy fizycznych wymagających dokładnego ustalenia kwasowości czy zasadowości danej substancji.
Wodór – dlaczego jest cenny?
Oto kilka powodów, dla których wodór jest uważany za cenny:
- Paliwo i źródło energii: Wodór jest jednym z najczystszych źródeł energii dostępnych dla ludzkości. Może być używany jako paliwo wodorowe w ogniwach paliwowych, co pozwala na produkcję elektryczności z wykorzystaniem reakcji chemicznych, w których jedynym produktem ubocznym jest woda (H2O).
- Przechowywanie energii: Wodór może być używany do przechowywania energii elektrycznej w postaci energii chemicznej, co jest szczególnie przydatne w kontekście odnawialnych źródeł energii.
- Sektory transportu: Wodór jest rozważany jako obiecujące paliwo do napędu pojazdów, zwłaszcza w przypadku ciężkich pojazdów, takich jak ciężarówki i autobusy.
A jeśli chcesz zdobyć cenne informacje na temat klastra wodorowego, to odwiedź stronę: https://industria.eu/centralny-klaster-wodorowy/.