研究生: |
盛庭勇 SHENG, TING-YONG |
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論文名稱: |
氰化物在鹼性溶液中電化學氧化反應的電極動力學研究 |
指導教授: |
王詠雲
WANG, YONG-YUN |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering |
畢業學年度: | 77 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 氰化物 、鹼 、電化學 、氧化反應 、電極動力學 、表面阻塞效應 、不可逆反應 |
外文關鍵詞: | CYANIDE, BASE, ELECTROCHEMISTRY, OXIDIZATION, SURFACE-BLOCKING-EFFECT, TOTALLY-IRREVERSIBLE-REACTION |
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本文主要在探討氰化鉀、氰化亞銅以及氰化鉀、氰化亞銅加入氬化鈉在鹼性溶液中電
化學氧化反應的電極動力學研究。
由CV中發現自由氰離子在電位小於-0.95V(vs. SCE)就已吸附於白金電極上;
並且對於白金電極具有表面阻塞效應(surface blocking effect ),並確認氰化鉀
溶液於白金電極上為完全不可逆反應(totally irreversible reaction)。
由定電位電解中,電位約在0.6V(vs. SCE)時,自由氰離子的破壞量最大,且在
電位小於0.6V(vs. SCE)時,破壞一莫耳的自由氰離子需要大於二莫耳的氫氧根
離子,這是由於有副反應的產生(產生氧氣),而消耗了氫氣根離子。
由定電流電解中發現,電流密度增加時,雖然自由氫離子的反應量增加,但電流效率
降低。此外當氯化鈉濃度增加至定值後,自由氰離子的反應量會趨近於定值。當氫氧
化鉀濃度增加時,自由氰離子的反應量反而會降低,因此適當地控制溶液的pH值將有
助於電流效率的提高。而當自由氰離子的濃度增加時電流效率也增加。
當自由氰離子濃度在500ppm(0.02M)左右時,發現自由氰離子、氫氧根離子
的反應次數分別為0及1。當自由氰離子的濃度約大於0.75 M時,發現自由氰離
子的反應次數為1。當500ppm(0.02M)濃度左右的自由氰離子中加入氯化鈉
時,其反應可分為直接電解反應與間接電解反應共同進行的反應,結果發現氯化鈉於
間接電解反應中,當氯化鈉濃度(≦2g╱1)低時與濃度(≦2g╱1)高時,其
反應次數分別為1及0。並且確認自由氰化物溶液加入氯化鈉會2增加自由氰離子的
氧化速率,且氯化鈉具有觸媒的作用。在氰化亞銅水溶液中發現總氰量、總亞銅量的
反應次數分別為0及1。當氰化亞銅水溶液中加入氫氧化鉀與氯化鈉時,發現總氰量
、總亞銅量、氫氧化鉀、氯化鈉的反應次數分別為0、1、1、0。並且確認自由氰
化物溶液加入氰化亞銅會增加自由氰離子的氧化速率,具亞銅離子(氰銅離子)具有
觸媒的作用,另外在氰化亞銅溶液中加入氯化鈉對於自由氰離子的氧化速率無影響。
除此之外,可得到Tafel slope、αana值與反應速率常數。