Định luật Faraday trong công nghệ điện phân



By KLB, Please keep confidential


ĐỊNH LUẬT FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN

Định luật điện phân Faraday là một định
luật điện phân cơ bản do Michael Faraday
đưa ra 1833
 Định luật I Faraday
 Định luật II Faraday
Michael Faraday (1791-1867)
Nhà hóa học và vật lý học người Anh

By KLB, Please keep confidential


ĐỊNH LUẬT FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN

Định luật I Faraday
Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực của bình
điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình đó.
Biểu thức:

m = kq

Trong đó:
m: khối lượng chất được giải phóng
q: điện lượng chạy qua chất điện phân
k: đương lượng điện hóa (k=1,118.10-6kg/C)

By KLB, Please keep confidential


ĐỊNH LUẬT FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN

Định luật II Faraday
Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng
gam A của nguyên tố đó.
n

Biểu thức:

A
k =c
n

Trong đó:
A: khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực
n: hóa trị của chất thu được
c: hệ số tỉ lệ
1
c = ; F = 96, 485.3365C / mol = 26.8 Ah / mol
F
By KLB, Please keep confidential


ĐỊNH LUẬT FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN

Công thức Faraday về điện phân
Kết hợp hai định luật Faraday ta được hệ thức:

A 1 A
1 A
m = kq & k = c =
⇒m=
q
n F n
F n
 Định luật Faraday được ứng dụng để tính hiệu suất sử dụng của
quy cách bình (bất kỳ) dựa trên dung lượng lý thuyết và dung lượng
thực tế nhằm đảm bảo phù hợp với yêu cầu thiết kế của sản phẩm.

By KLB, Please keep confidential


ỨNG DỤNG ĐL FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN
VD: Tính hiệu suất sử dụng của quy cách WP7-12(28W) sử dụng
lá chì NP-6.5AM, dung lượng 7Ah.
Cho biết phương trình phản ứng:
PbO2 + Pb + 2 H 2 SO4 → 2 PbSO4 + 2 H 2O
Lá chì dương (+)

Lá chì âm (-)

Acid( H 2 SO4 )

Trọng lượng VCR (g)
Số lá chì/cell
Trọng lượng VCR (g)

17.5
4
12.5

Số lá chì/cell

5

Tỉ trọng acid

1.335

Lượng acid/cell (cc/cell)

72.5

Nồng độ (%)

42

By KLB, Please keep confidential


ỨNG DỤNG ĐL FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN
m=

1 A
F
q⇒q=m n
F n

A

 Dung lượng lý thuyết lá chì dương:
qPbO2

F
26.8
7 Ah
= m n = (17.5 * 4)
2 = 15.7 Ah ⇒ H PbO2 =
100% = 44.59%
A
239
15.7 Ah

 Dung lượng lý thuyết lá chì âm:
F
26.8
7 Ah
qPb = m n = (12.5*5)
2 = 16.18 Ah ⇒ H Pb =
100% = 43.26%
A
207
16.18 Ah

 Dung lượng lý thuyết acid:
q2 H 2 SO4 = m

F

26.8
7 Ah
n = (72.5*1.335*0.42)
2 = 11.1Ah ⇒ H 2 H 2 SO4 =
100% = 63.06%
A
2 * 98
11.1Ah
By KLB, Please keep confidential


ĐỊNH LUẬT FARADAY VỀ ĐIỆN PHÂN

By KLB, Please keep confidential