염수의 전기분해 시뮬레이션

이 실험 소개

염수 전기분해 셀의 회로를 닫고 두 기체를 모아 염의 소비량을 추적합니다. 생성물 구획을 분리한 경우와 염소가 음극에서 생성된 수산화물과 반응하는 비분할 모델을 비교합니다.

n (H_{2}) = n (C l_{2}) = Q / (2 F)

이 등식은 분리된 생성물 챔버에 적용됩니다.

n (NaOH) = Q / F

분리된 음극에서는 전자 1몰당 수산화 이온 1몰이 생성됩니다.

C l_{2} + 2 O H^{-} \to C l^{-} + Cl O^{-} + H_{2} O

이상적인 비분리막 경로에서는 회수된 염소와 수산화 이온 대신 차아염소산염이 남습니다.

분할 셀 전기분해의 순반응은 2 NaCl + 2 H₂O → H₂ + Cl₂ + 2 NaOH입니다.
이상적인 비분리막 저온 셀 경로에서는 염소와 수산화 이온이 모두 차아염소산염으로 전환되며, 순반응은 NaCl + H₂O → NaClO + H₂입니다.
산소 발생, 염소산염 생성, 크로스오버 및 기체 용해는 생략했습니다. 이 모델은 이상적인 화학량론적 비교이며 공정 설계가 아닙니다.
기체 표시량은 화면상 250 mL로 제한되지만 수치 합계는 계속 누적됩니다. 기체 부피는 298.15 K 및 1 bar 기준입니다.

분리막이 없으면 염소 포집기가 비어 있는 이유는 무엇인가요?

선택된 비분리막 모델에서는 염소가 즉시 차아염소산염으로 전환됩니다. 부분 반응이나 기체 누출은 모델링하지 않습니다.

기포 수는 기체량을 측정하는 지표인가요?

아니요. 기포는 활동 신호입니다. 전하를 바탕으로 계산된 수치상의 기체 총량을 사용하세요.