Кинетика и механизм выделения водорода на никелевом электроде, модифицированном сплавом никель—вольфрам в щелочном растворе

Abstract

Определены кинетические параметры электрохимического выделения водорода из воды в 30 %-м растворе КОН на никелевом вращающемся дисковом электроде, модифицированном сплавом Ni—W при температурах 298—328 К (коэффициенты переноса электрона, угловые коэффициенты поляризационных кривых (ПК), токи обмена). Определено предельное перенапряжение при выделении водорода и рассчитанные из предельного перенапряжения и температурной зависимости токов обмена значения энергии активации, равные: Еη = 50.74 кДж/моль и Еа = 64.27 кДж/моль, свидетельствующие о кинетическом контроле скорости реакции выделения водорода. Показано, что образование моногидридов никеля и вольфрама (NiH и WH) при катодном выделении водорода оказывает влияние на величину угловых коэффициентов ПК.

Визначено кінетичні параметри електрохімічного виділення водню з води в 30 %-му розчині КОН на нікелевому дисковому електроді, що обертається, модифікованому сплавом Ni—W при температурах 298—328 К (коефіцієнти переносу електрона, кутові коефіцієнти поляризаційних кривих (ПК), струми обміну). Визначено граничну перенапругу при виділенні водню. Розраховані значення енергії активації з граничної перенапруги (Еη = 50.74 кДж/моль) та температурної залежності струмів обміну (Еа= 64.27 кДж/моль), які свідчать про кінетичний контроль швидкості реакції виділення водню. Показано, що утворення моногідридів нікелю і вольфраму (NiH і WH) при катодному виділенні водню впливає на величину кутових коефіцієнтів ПК.

The kinetic parameters of electrochemical reaction of hydrogen evolution (ERHE) from water in 30 % solution of KOH on a rotating nickel disk electrode, modified by alloy Ni—W, at temperatures 298—328 K (electron transfer coefficients, angular coefficients of polarization curves (PC), exchange currents), and the limiting overpotential of the ERHE was determined. The activation energy of ERHE was calculated by using the limit overpotential value (Еη = 50.74 kJ×mol⁻¹) and on the basis of temperature dependence of exchange currents of this reaction (Еа = 64.27 kJ×mol–1). These values of activation energy indicate kinetic control of ERHE rate. It is shown that the formation of monohydrides of nickel and tungsten (NiH and WH) during the cathodic hydrogen evolution has influence on the values of angular coefficients of PC.