Эффект эффективности Фарадея
Эффект эффективности Фарадея относится к возможности неправильной интерпретации данных экспериментов по электрохимии из-за непринятия во внимание эффективности Фарадея менее 100 процентов.
Предположение об эффективности
[ редактировать ]До недавних десятилетий было принято считать, что выделение водорода и кислорода при электролизе воды всегда имеет фарадеевскую эффективность, равную 100%. Понс и Флейшманн и другие исследователи, сообщившие об обнаружении аномального избыточного тепла в электролитических ячейках, [1] все полагались на это популярное предположение. Во время экспериментов никто не удосужился измерить эффективность Фарадея в своих ячейках. [ сомнительно – обсудить ] Многие публикации, сообщающие об обнаружении избыточного тепла, содержали явное заявление вроде: «Предполагается, что эффективность Фарадея равна единице». Даже если это не указано явно, эти публикации включили это неявное предположение в формулы, используемые для расчета энергетического баланса клеток.
Актуальность для холодного синтеза
[ редактировать ]Не имея какого-либо другого правдоподобного объяснения, аномальное избыточное тепло, выделяющееся во время такого электролиза, Понс и Флейшманн приписали холодному синтезу . Позже было обнаружено, что такое избыточное тепло легко может быть продуктом традиционной химии, то есть внутренней рекомбинацией водорода и кислорода. Такая рекомбинация приводит к снижению фарадеевской эффективности электролиза. Эффект эффективности Фарадея — это наблюдение аномального избыточного тепла из-за снижения эффективности Фарадея. [ нужна ссылка ]
Измерение
[ редактировать ]В 1991-1993 годах группа следователей, [2] [3] под руководством Цви Шкеди в штате Массачусетс, США, построили хорошо изолированные ячейки и калориметры , которые имели возможность измерять фактическую эффективность Фарадея в режиме реального времени во время экспериментов. Камеры были легководного типа; с тонкопроволочным никелевым катодом; платиновый анод; и K 2 CO 3 электролит .
Калориметры калибровались с точностью 0,02% от входной мощности. Долговременная стабильность калориметров была проверена в течение 9 месяцев непрерывной работы. В своей публикации исследователи раскрывают детали конструкции своих калориметров и обучают технологии достижения высокой калориметрической точности.
Эксперименты
[ редактировать ]Всего было проведено 64 эксперимента, в которых измерена реальная фарадеевская эффективность. Результаты анализировали дважды; один раз с популярным предположением, что эффективность Фарадея равна 100%, и снова с учетом измеренной эффективности Фарадея в каждом эксперименте. Средняя эффективность Фарадея, измеренная в этих экспериментах, составила 78%.
Первый анализ
[ редактировать ]Первый анализ, предполагающий эффективность Фарадея 100%, дал средний видимый избыточный нагрев, равный 21% входной мощности. Термин «кажущееся избыточное тепло» был придуман исследователями, чтобы указать, что при анализе игнорировался реальный КПД Фарадея.
Второй анализ
[ редактировать ]Второй анализ, принимая во внимание измеренный КПД Фарадея, дал фактический избыток тепла 0,13% +/- 0,48%. Другими словами, когда был измерен и учтен реальный КПД Фарадея, энергетический баланс ячеек был равен нулю, без избыточного тепла.
Заключение
[ редактировать ]Это исследование показало, как традиционная химия, т. е. внутренняя рекомбинация водорода и кислорода, объясняет все количество кажущегося избыточного тепла. Следователи завершили публикацию [2] со следующим советом:
«Все отчеты, в которых утверждается о наблюдении избыточного тепла, должны сопровождаться одновременными измерениями фактического КПД Фарадея».
Джонс и др. [4] подтвердили Шкеди и др. выводы с тем же выводом:
«Фарадеевская эффективность менее 100% во время электролиза воды может быть причиной сообщений об избыточном нагреве в ячейках «холодного синтеза». [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2008 г. Проверено 15 февраля 2008 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с Калориметрия, избыточное тепло и эффективность Фарадея в электролитических ячейках Ni-H 2 O. З. Шкеди, Р. К. Макдональд, Дж. Дж. Брин, С. Дж. Магуайр и Дж. Верант, Fusion Technology Vol.28 No.4 (1995), стр. 1720-1731.
- ^ Ответ на «Комментарии к« Калориметрии, избыточному теплу и эффективности Фарадея в электролитических ячейках Ni-H 2 O »». Шкеди З., Fusion Technology Vol.30 (1996) стр.133
- ^ Фарадеевская эффективность менее 100% во время электролиза воды может объяснять сообщения о избыточном нагреве в ячейках «холодного синтеза». Дж. Джонс и др., J. Physical Chem. 99 (май 1995 г.) стр.6973-6979
| Физика | |
|---|---|
| Лекции | |
| Связанный | |
