ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
เคมี
บทเรียนเคมี
ตารางธาตุ
ศัพท์เคมี
แบบฝึกหัดเคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกเคมี | บทเรียนเคมี

บทเรียนเคมี
   

ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี 2 : ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ไฟฟ้าเคมี
 
ระดับชั้น : มัธยม 6

ประโยชน์ของเซลล์
กัลวานิก
ประโยชน์ของเซลล์
อิเล็กโทรไลต์
การผุกร่อนของโลหะและ
การป้องกัน
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
ที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ไฟฟ้าเคมี

จากการที่เราได้ศึกษาเรื่องเซลล์ไฟฟ้าเคมีมาแล้ว จะพบว่าหลักการของเซลล์ไฟฟ้าเคมีนี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ต่างๆ ได้มากมาย และมีการพัฒนาเทคโนโลยีให้ก้าวหน้าเพิ่มขึ้นอยู่ตลอดเวลา ซึ่งจะได้ศึกษาดังต่อไปนี้

การทำอิเล็กโทรไดอะลิซิสน้ำทะเล

อิเล็กโทรไดอะลิซิส เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ใช้แยกไอออนออกจากสารละลาย โดยให้ไอออนเคลื่อนผ่านแผ่นเยื่อบางๆ ไปยังขั้วไฟฟ้าที่มีประจุตรงข้าม ทำให้สารละลายที่อยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้ามีความเข้มข้นของไอออนลดลง หลักการนี้สามารถนำไปใช้แยกโซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออนจากน้ำทะเล ซึ่งเป็นวิธีการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลวิธีหนึ่ง

เซลล์อิเล็กโทรไดอะลิซิส

เซลล์เชื้อเพลิง

เซลล์เชื้อเพลิงมีหลายแบบ ขึ้นกับสารที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง เช่น ไฮโดรเจน-ออกซิเจน ไฮโดรเจน-ไฮดราซีน โพรเพน-ออกซิเจน แต่เซลล์เชื้อเพลิงที่นิยมใช้คือเซลล์เชื้อเพลิง ไฮโดรเจน-ออกซิเจน ซึ่งใช้ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนทำปฏิกิริยากันได้น้ำและพลังงาน เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาได้ดังนี้

2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) + พลังงาน

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจน ดังรูป ก. ประกอบด้วยแท่งคาร์บอนที่มีรูพรุน 2 แท่งทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้า ที่ผิวของแท่งคาร์บอนมีผงแพลทินัมหรือแพลเลเดียมผสมอยู่ ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ขั้วไฟฟ้าทั้งสองจุ่มอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งอาจเป็น NaOH หรือ KOH ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้

ที่แอโนด 2H2(g) + 4OH-(aq) 4H2O(l) + 4e-

ที่แคโทด O2(g) + 2H2O(l) + 4e- 4OH-(aq)

ปฏิกิริยารวม 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)

เมื่อปฏิกิริยาเกิดขึ้นจะให้กระแสไฟฟ้าและมีไอน้ำเกิดขึ้นด้วย เซลล์ประเภทนี้ได้นำไปใช้ในยานอวกาศเพราะได้พลังงานไฟฟ้าและได้น้ำใช้เป็นน้ำดื่มในยานอวกาศด้วย

นอกจากนี้ยังมีผู้ผลิตเซลล์เชื้อเพลิงชนิดโพรเพน-ออกซิเจน ดังรูป ข. ใช้บ้างแล้ว โดยมีปฏิกิริยาดังสมการต่อไปนี้

ที่แอโนด C3H8(g) + 6H2O(l) 3CO2(g) + 2OH+(aq) + 2Oe-

ที่แคโทด 5O2(g) + 2OH+(aq) + 2Oe- 10H2O(l)

ปฏิกิริยารวม C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l)

ปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดโพรเพน-ออกซิเจนนี้เหมือนกับปฏิกิริยาการสันดาปของก๊าซโพรเพน เซลล์นี้อาจให้ประสิทธิภาพในการทำงานได้สูงประมาณ 2 เท่าของเครื่องยนต์สันดาปภายใน


จากหลักการทางไฟฟ้าเคมีที่ได้กล่าวมาแล้ว คงจะเห็นแล้วว่า เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมีได้ ซึ่งนอกจากจะให้ประสิทธิภาพสูงแล้ว ยังไม่ก่อให้เกิดมลภาวะในด้านต่างๆ และยังสามารถผลิตสารเคมีโดยใช้กระแสไฟฟ้าได้ ในปัจจุบันนี้ยังคงมีการพัฒนาเทคนิคทางไฟฟ้าเคมีเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดทั้งในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมีและการใช้


ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนวิชาเคมี เล่ม 6 ว035 หลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย พุทธศักราช 2524 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2533) กระทรวงศึกษาธิการ.
จำนวนคนอ่าน 29115 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved