ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ"

Transcript

1 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Για τη συµβολή τους στην εκπόνηση της παρούσας διατριβής εκφράζω τις θερµές ευχαριστίες µουστον επιβλέποντα καθηγητή µου και Καθηγητή του τµήµατος Χηµικών Μηχανικών Α.Π.Θ., κ. Μιχάλη Στουκίδη, για τη συνεργασία και τη σηµαντική βοήθεια, κατά τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας διατριβής Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τα µέλη της τριµελούς συµβουλευτικής επιτροπής µου, τον κ.κ. Γ. Κυριάκου και Ι. Μαρκόπουλο του τµήµατος Χηµικών Μηχανικών του Α.Π.Θ., για τη βοήθειά τους, καθώς επίσης και τα υπόλοιπα µέλη της επταµελούς επιτροπής µου κ.κ. Α. Λεµονίδου, Π. Τσιακάρα, Σ. Νυχά και Μ. Παγίτσα. Ευχαριστώ επίσης τον µεταδιάκτορα Κ. Αθανασίου και Γ. Μαρνέλλο, Λέκτορα του τµήµατος Μηχανικών ιαχείρισης Ενεργειακών Πόρων του Α.Π.Θ., τους διδάκτορες Σ. Ζησέκα, Γ. Καραγαιαννάκη, Χ. Κοκκοφίτη, Α. Σκόδρα για τη συνεργασία τους. Ευχαριστώ τους κ.κ. Τ. Γούτσιο και Τ. Τσιλιπήρα για την κατασκευαστική και ηλεκτρολογική υποστήριξη της πειραµατικής διαδικασίας και την άµεση ανταπόκριση στις δυσχέρειες. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τους Γ. Μητκίδη, Ι. ηµητρίου και Σ. Σκριτζόβαρη, που κατά την εκπόνηση της διδακτορικής τους διατριβής συνέβαλαν στην ολοκλήρωση της παρούσας διδακτορικής διατριβής. Εκφράζω τις ευχαριστίες µου στο Α.Π.Θ. και το.ι.τ.χη. υλικοτεχνική υποστήριξη που µου παρείχαν. Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω τη Βιοµηχανία Φωσφορικών Λιπασµάτων, την Γενική Γραµµατεία Έρευνας και Τεχνολογίας (Γ.Γ.Ε.Τ.) και την Ευρωπαϊκή Ενωση για τη χρηµατοδότησή της µέσω του προγράµµατος ΠΕΝΕ 2001.

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, µελετήθηκε η αντίδραση αποσύνθεσης και σύνθεσης της ΝH 3 µε τη χρήση κελλίων πρωτονιακών αγωγών µε σκοπό την ενίσχυση του ρυθµού των καταλυτικών αντιδράσεων. Όλα τα πειράµατα διεξήχθησαν σε ατµοσφαιρική πίεση. Έγινε µία τεχνοοικονοµική προσέγγιση παραγωγής αµµωνίας στη βιοµηχανία µε βάση βιβλιογραφικών δεδοµένων και κάποιων µελετών. Η µελέτη αντίδρασης αποσύνθεσης της ΝH 3, έγινε σε κελλίο πρωτονιακού αγωγού του τύπου Fe/SrZr 0.95 Y 0.05 O 3-a /Ag. Στην αντίδραση αποσύνθεσης της αµµωνίας µελετήθηκε η επίδραση της σύστασης, της θερµοκρασίας και του επιβαλλόµενου ρεύµατος, στον καταλυτικό ρυθµό της αντίδρασης. Επιβλήθηκαν θετικά δυναµικά στο κελλί και παρατηρήθηκε το φαινόµενο της ηλεκτροχηµικής ενίσχυσης NEMCA, σε χαµηλότερες θερµοκρασίες διεξαγωγής πειραµάτων. Στο µεγαλύτερο εύρος των συνθηκών των πειραµάτων η λειτουργία του κελλίου ήταν υποφαρανταϊκή. Επίσης επιβλήθηκαν και παλµικά δυναµικά συχνότητας από 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 και 10 Hz. Η επιβολή των παλµικών δυναµικών είχε ως αποτέλεσµα τη µείωση του καταλυτικού ρυθµού αποσύνθεσης της ΝH 3. Η καταλυτική και ηλεκτροκαταλυτική σύνθεση της ΝH 3 µε καταλύτη La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x µελετήθηκε σε αντιδραστήρα απλού θαλάµου. Έγιναν καταλυτικά και ηλεκτροκαταλυτικά πειράµατα και η αντίδραση έλαβε χώρα σε θερµοκρασίες από ο C. H υψηλότερη τιµή πειραµατικού ρυθµού σύνθεσης παρατηρήθηκε για σύσταση 50% Ν 2, 50% Η 2 και 10% Ν 2, 90% Η 2, ενώ οι πειραµατικοί ρυθµοί ήταν το 10-90% των αντίστοιχων θερµοδυναµικών. Στα ηλεκτροκαταλυτκά πειράµατα χρησιµοποιήθηκε στερεός ηλεκτρολύτης SCY. H τροφοδοσία του Η 2 υπό µορφή Η + γινόταν από την άνοδο (Pd) στην κάθοδο (La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x ), διαµέσου του στερεού ηλεκτρολύτη. Με εφαρµογή ρεύµατος παρατηρήθηκε αύξηση του ηλεκτροκταλυτικού στους 550 και 600 ο C, ενώ σε υψηλότερες θερµοκρασίες δεν παρατηρήθηκαν σηµαντικές διαφορές µεταξύ των δύο ρυθµών. Η καταλυτική και ηλεκτροκαταλυτική σύνθεση της ΝH 3 µε βιοµηχανικό καταλύτη Fe µελετήθηκε σε αντιδραστήρα απλού θαλάµου στους ο C. Το ηλεκτρόδιο εργασίας (κάθοδος) ήταν ο βιοµηχανικός σίδηρος. Υπήρξε αύξηση 80% όταν γινόταν ηλεκτροχηµική τροφοδοσία πρωτονίων στο ηλεκτρόδιο του Fe. Παρατηρήθηκε

3 ασθενές φαινόµενο NEMCA, µε την φαρανταϊκή απόδοση (Λ) και το λόγο ενίσχυσης (ρ) να παραµένουν κάτω από την τιµή 3.0 και 2.0 αντίστοιχα.

4 ABSTRACT In the present thesis the study of decomposition and synthesis of NH 3 was performed with the use of solid electrolyte proton conducting cells, in order to enhance the catalytic rate of the reactions. All experiments were under atmospheric pressure conducted. Α technoeconomical approach for the industrial synthesis of NH 3 was conducted, based on bibliographic data and other studies. The study of NH 3 decomposition was in a proton conducting cell, in the form Fe/SrZr 0.95 Y 0.05 O 3-a /Ag, performed. The effect of gas composition, temperature and of the imposed current on the catalytic rate was studied. Positive potentials were imposed to the cell and electrochemical promotion (NEMCA) was observed, at lower temperature examined. In most cases of the experiments, the cell operation was faradaic. Also, intervallic potentials were imposed with frequencies between 0.5, 1.0, 5, and 10 Hz. This potentials led to a decrease of the catalytic rate of ammonia decomposition. The catalytic and electrocatalytic ammonia synthesis was studied in a single chamber cell using the La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x catalyst. Catalytic and electrocatalytic experiments were performed at temperatures in the range of ο C. The highest rate value was obtained for 50% Ν 2, 50% Η 2 και 10% Ν 2, 90% Η 2, whereas the experimental rates corresponded to the 10-90% of the thermodynamically predicted ones. For the electrocatalytic experiments, a SCY electrolyte was used. Hydrogen was supplied in the form of Η + from the anodeγινόταν (Pd) to the cathode through the SCY cell. By applying a constant voltage to the cell, the electrocatalytic was higher than the corresponding rate at 550 and 600 ο C, but at higher temperatures the difference between the two rates wasn t important.

5 The catalytic and electrocatalytic synthesis of ammonia was studied in doublechamber and single-chamber proton conducting cells at C and at atmospheric total pressure. A Fe-based industrial catalyst was used as the working electrode. The kinetics of the catalytic reaction of ammonia synthesis were evaluated under open circuit. An up to 80% increase in the reaction rate was observed when protons were electrochemically pumped to the Fe electrode. A weak NEMCA effect was observed with the Faradaic efficiency (Λ) and the reaction rate enhancement (ρ) remaining below 3.5 and 2.0, respectively. In summary, the catalytic activity of an industrial ammonia synthesis catalyst can be electrochemically promoted, although the observed NEMCA effect was relatively mild.

6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ.i ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ v ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ.vi ΕΙΣΑΓΩΓΗ..1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Αντιδραστήρες Στερεών Ηλεκτρολυτών Εισαγωγή Στερεοί ηλεκτρολύτες Είδη στερεών ηλεκτρολυτών Πρωτονιακοί αγωγοί υψηλών θερµοκρασιών Αγωγοί ιόντων οξυγόνου Εφαρµογές στερεών ηλεκτρολυτών Ηλεκτροχηµικές τεχνικές σε αντιδραστήρες κελλιά στερεών ηλεκτρολυτών Ποτενσιοµετρία στερεού ηλεκτρολύτη (S.E.P.) Hλεκτροχηµική άντληση ιόντων (E.I.P.) Μη-Φαρανταϊκή ηλεκτροχηµική τροποποίηση της καταλυτικής ενεργότητας (NEMCA) Κελλία καυσίµου στερεών ηλεκτρολυτών (SOFC).28 Αναφορές Κεφαλαίου 33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Βιβλιογραφική ανασκόπηση της αντίδρασης σύνθεσης τηςνη Εισαγωγή Φυσικές και χηµικές ιδιότητες της Αµµωνίας Χρήσεις της Αµµωνίας H συνεισφορά του Haber στη διεργασία σύνθεσης της Αµµωνίας 41 i

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2.5 Χηµική αντίδραση και ισορροπία Μηχανισµός της αντίδρασης σύνθεσης της αµµωνίας Κινητική της αντίδρασης σύνθεσης της αµµωνίας Καταλύτες που χρησιµοποιούνται στην αντίδραση σύνθεσης της αµµωνίας Εναλλακτικές µέθοδοι σύνθεσης της αµµωνίας Μελέτες καταλυτικών συστηµάτων σιδήρου Μελέτες καταλυτικών συστηµάτων ρουθινίου. 62 Αναφορές Κεαφαλαίου...70 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Βιβλιογραφική ανασκόπηση της αντίδρασης αποσύνθεσης τηςνη Εισαγωγή Η κινητική της αντίδρασης σύνθεσης της αµµωνίας Καταλύτες αποσύνθεσης της αµµωνίας Υπόστρωµα Ενισχυτές Επίδραση µερικών οµάδων ανιόντων Συµπεράσµατα Μηχανισµός και κινητική της αποσύνθεσης αµµωνίας σε σίδηρο 85 Αναφορές Κεφαλαίου.90 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Τεχνικοοικονοµικές προσεγγίσεις παραγωγής αµµωνίας στη βιοµηχανία Οικονοµικά στοιχεία παραγωγής αµµωνίας Ζήτηση και προσφορά αµµωνίας Τάσεις στην αγορά αµµωνίας Τεχνολογίες παραγωγής αµµωνίας ιεργασία Haber-Bosch ιεργασία Lurgi Σύγκριση των διαφορετικών µεθόδων διεργασίας σύνθεσης της ΝΗ Στάδια παραγωγής αµµωνίας ιεργασία Rectisol Περιγραφή των δύο µεγαλύτερων µονάδων παραγωγής ΝΗ 3 ii

8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ παγκοσµίως Σύγκριση των βιοµηχανικών µονάδων παραγωγής ΝΗ Τρέχουσες τεχνολογικές βελτιώσεις στην παραγωγή Νέοι καταλύτες Απορρόφηση και διεργασίες µε µεµβράνες.136 Αναφορές Κεφαλαίου..138 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Πειραµατικό µέρος Εισαγωγή Πειραµατική διάταξη Συστήµατα ρύθµισης και ελέγχου των αντιδρώντων αερίων Σύστηµα ανάλυσης των αντιδρώντων και προϊόντων και προσδιορισµού των ηλεκτροχηµικών παραµέτρων Αντιδραστήρας Κατασκευή Αντιδραστήρα ιπλού θαλάµου Μέθοδος εναπόθεσης ηλεκτροδίων Ηλεκτροκινητικές µετρήσεις Ηλεκτροκινητικές µετρήσεις σύνθεσης ΝΗ Ηλεκτροκινητικές µετρήσεις αποσύνθεσης ΝΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Αποσύνθεση αµµωνίας υπό ατµοσφαιρική πίεση σε κελλία πρωτονιακών αγωγών 6.1 Εισαγωγή Αποσύνθεση ΝΗ 3 σε αντιδραστήρα διπλού θαλάµου Κατασκευή αντιδραστήρα διπλού θαλάµου και έλεγχος στεγανότητας Πειραµατικά αποτελέσµατα αποσύνθεσης της NH 3 σε αντιδραστήρα διπλού θαλάµου Πειραµατικά αποτελέσµατα αποσύνθεσης της NH 3 σε αντιδραστήρα διπλού θαλάµου µε παλµικό ρεύµα 176 iii

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 6.3 Αποσύνθεση ΝΗ 3 σε αντιδραστήρα απλού θαλάµου Εισαγωγή Πειραµατικά αποτελέσµατα αποσύνθεσης της NH 3 σε αντιδραστήρα απλού θαλάµου Συµπεράσµατα 188 Αναφορές Κεφαλαίου.192 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Σύνθεση αµµωνίας υπό ατµοσφαιρική πίεση σε κελλία πρωτονιακών Αγωγών Μελέτη της αντίδρασης σύνθεσης της ΝΗ 3 µε καταλύτη La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x Εισαγωγή Πειραµατικά αποτελέσµατα σύνθεσης της ΝΗ 3 µε καταλύτη La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x Αποτελέσµατα καταλυτικών πειραµάτων Αποτελέσµατα ηλεκτροκαταλυτικών πειραµάτων Καταλυτική και ηλεκτροκαταλυτική σύνθεση ΝΗ 3 σε κελλίο πρωτονιακού αγωγού µε βιοµηχανικό καταλύτη Fe Εισαγωγή Αποτελέσµατα καταλυτικών πειραµάτων Αποτελέσµατα ηλεκτροκαταλυτικών πειραµάτων Αποτελέσµατα πειραµάτων αντιδραστήρα απλού θαλάµου Συµπεράσµατα 221 Αναφορές Κεφαλαίου 223 Γενικά συµπεράσµατα 225 iv

10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1.1 Χαρακτηριστικά των SOFC Πίνακας 2.1 Φυσικές ιδιότητες της αµµωνίας [2,3] Πίνακας 2.2 Χρήσεις αµµωνίας ως πρώτη ύλη σε διάφορες βιοµηχανίες [1] Πίνακας 2.3 Μοριακά κλάσµατα συστατικών, y i, συναρτήσει βαθµού µετατροπής, X e, [4] Πίνακας 2.4 Επίδραση διαφόρων στοιχείων ή των οξειδίων τους στην ενεργότητα του καταλύτη σιδήρου Πίνακας 4.1 Παγκόσµια παραγωγή αµµωνίας ανά γεωγραφική περιοχή το 1996 Πίνακας 4.2 Προδιαγραφές άνυδρης αµµωνίας Πίνακας 4.3 Προδιαγραφές διαλύµατος αµµωνίας Πίνακας 4.5 Ζήτηση για βασικά χηµικά-2004 Πίνακας 4.6 Η δυναµικότητα της αµµωνίας στον κόσµο Πίνακας 4.7 Καθαρό εµπόριο αµµωνίας παγκοσµίως σε εκ τόνους/έτος Πίνακας 4.8 Πειραµατικές συστάσεις αερίου σε ισορροπία από την αναµόρφωση µε ατµό µεθανίου σε διάφορες θερµοκρασίες και πιέσεις (Strelzoff,1981) Πίνακας 4.9 Ισοζύγια µάζας γύρω από το πρώτο στάδιο ενός αναµορφωτή CO δύο σταδίων (Strelzoff,1981) Πίνακας 4.10 Συστάσεις των ρευµάτων του αερίου σε πλύση µε υγρό άζωτο ενός αερίου από κλίβανο κωκ (Strelzoff,1981) Πίνακας 4.11 Ποσοστό ισορροπίας της αµµωνίας για ένα αέριο που περιέχει αναλογία υδρογόνου-αζώτου 3:1 σε διάφορες πιέσεις (Czuppon et al., 1992) Πίνακας 4.12 Τυπικές παράµετροι λειτουργίας για σύγχρονους βρόχους σύνθεσης (Appl,1998) Πίνακας 4.13 Σύγκριση των χαρακτηριστικών της διεργασίας και των κύριων παραµέτρων λειτουργίας. Πίνακας 5.1 ιαχωρισµός της πειραµατικής διάταξης σε τµήµατα v

11 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµατα Κεφαλαίου 1 Σχήµα 1.1 Εξάρτηση της αγωγιµότητας (σ) στερεών ηλεκτρολυτών τύπου εροβσκίτη ως συνάρτηση του αντιστρόφου της θερµοκρασίας (1/Τ) Σχήµα 1.2 Σχηµατική απεικόνιση της µοναδιαίας κυψελίδας ενός µεταλλικού οξειδίου MO 2, µε τη δοµή του φθορίτη, ντοπαρισµένου µε ένα οξείδιο δισθενούς ή τρισθενούς µετάλλου Σχήµα 1.3 Αρχή λειτουργίας κελλίου στερεού ηλεκτρολύτη (αγωγού Ο 2- ή Η + ) Σχήµα 1.4 (a) Αντιδραστήρας κελλίου, (b) Συνδεσµολογία ηλεκτροδιων για µελέτες NEMCA µε χρήση κελλίο καυσίµου ως τύπο σχεδιασµού (G- P, Γαλβανοστάτης - Ποτενσιοστάτης) Σχήµα 1.5 Αρχή λειτουργίας κελλίου καυσίµου στερεού ηλεκτρολύτη Σχήµατα Κεφαλαίου 2 Σχήµα 2.1 Χηµικός τύπος της αµµωνίας Σχήµα 2.2 Προφίλ του βαθµού µετατροπής συναρτήσει της θερµοκρασίας [4] Σχήµα 2.3 Ρυθµός της αντίδρασης σύνθεσης της αµµωνίας. Εξάρτηση από την θερµοκρασία, σε διάφορες πιέσεις [2] Σχήµα 2.4 Εξάρτηση της σταθεράς του ρυθµού σύνθεσης της αµµωνίας από τον λόγο Η 2 /Ν 2 [6] Σχήµα 2.5 Εξάρτηση της απόδοσης σε αµµωνία από τον βαθµό οξείδωσης του σιδήρου στους µη-ανηγµένους καταλύτες vi

12 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµατα Κεφαλαίου 4 Σχήµα 4.1 Ποσοστό χρήσεων της αµµωνίας Σχήµα 4.2 υναµικότητα και ζήτηση της αµµωνίας παγκοσµίως Σχήµα 4.3 Μεταβολή του παγκόσµιου πληθυσµού µε την πάροδο των ετών Σχήµα 4.4 Μεταβολή της παγκόσµιας παραγωγής αµµωνίας µε την πάροδο των ετών Σχήµα 4.5 Μέση δυναµικότητα των εργοστασίων παραγωγής αµµωνίας τις τελευταίες δεκαετίες Σχήµα 4.6 Ιστορικό του µέγιστου µεγέθους εργοστασίων παραγωγής αµµωνίας Σχήµα 4.7 Ενδεικτικό κόστος κεφαλαίου Σχήµα 4.8 Εισαγωγές-Εξαγωγές-Ζήτηση της αµµωνίας στην Ελλάδα σε σχέση µε τον υπόλοιπο κόσµο (Eurostat, 2006) Σχήµα 4.9 Εισαγωγές-Εξαγωγές-Ζήτηση της αµµωνίας στην Ελλάδα σε σχέση µε την Ε.Ε. (Eurostat, 2006) Σχήµα 4.10 Εισαγωγές-Εξαγωγές-Ζήτηση της αµµωνίας στην Ε.Ε. σε σχέση µε τον υπόλοιπο κόσµo (Eurostat, 2006) Σχήµα 4.11 Απλοποιηµένο διάγραµµα ροής σύνθεσης της ΝΗ 3 της διαργασίας Haber-Bosch Σχήµατα Κεφαλαίου 5 Σχήµα 5.1 Σχήµα 5.2 Σχήµα 5.3 Σχηµατικό διάγραµµα της πειραµατικής διάταξης Σχηµατική απεικόνιση του αντιδραστήρα στερεού ηλεκτρολύτη απλού θαλάµου Σχηµατική απεικόνιση αντιδραστήρας στερεού ηλεκτρολύτη διπλού θαλάµου Σχήµατα Κεφαλαίου 6 Σχήµα 6.1 Eξάρτηση της συγκέντρωσης του Η 2 στον εσωτερικό θάλαµο από την θερµοκρασία για ογκοµετρική παροχή Ν 2 ίση µε 20ml/min vii

13 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 6.2 Εξάρτηση του καταλυτικού ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από τη θερµοκρασία για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 και 1.5 kpa, στο θερµοκρασικό εύρος 450 έως 650 o C Σχήµα 6.3 Εξάρτηση του βαθµού µετατροπής αποσύνθεσης της NH 3 από τη θερµοκρασία για µερική πίεση αµµωνίας ίση µε 0.5 kpa Σχήµα 6.4 Εξάρτηση του βαθµού µετατροπής αποσύνθεσης της NH 3 από τη θερµοκρασία για µερική πίεση αµµωνίας ίση µε 1.5 kpa Σχήµα 6.5 Εξάρτηση του καταλυτικού ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από τη µερική πίεση της ΝΗ 3, για µερικές πιέσεις πιέσεις ίσες µε 0.5, 1.0, 1.5 και 2.0 kpa ΝΗ 3, στους 500 o C Σχήµα 6.6 Εξάρτηση του λογάριθµου του καταλυτικού ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από το λογάριθµο της µερικής πίεσης της ΝΗ 3, για θερµοκρασία ίση µε 500 o C Σχήµα 6.7 Eξάρτηση του λογάριθµου του καταλυτικού ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3, από τη αντίστροφη θερµοκρασία για µερική πίεση αµµωνίας ίση µε α) 0.5 kpa και β) 1.5 kpa στη θερµοκρασιακή περιοχή o C Σχήµα 6.8 Εξάρτηση του ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 για µερική πίεση ίση µε 0.5 kpa από τον ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2, και θερµοκρασίες ίσες µε α) 450 o C, β) 500, 550 o C και γ) 600, 650 o C Σχήµα 6.9 Εξάρτηση του ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 για µερική πίεση ίση µε 1.5 kpa από τον ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2, και θερµοκρασίες ίσες µε α) 450 o C, β) 550 o C, γ) 600, και δ) 650 o C Σχήµα 6.10 Εξάρτηση του βαθµού µετατροπής της ΝΗ 3 από το ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2 για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε α) 0.5 kpa στις θερµοκρασίες 450,550,600 και 650 και β) 1.5 kpa στις θερµοκρασίες 450, 500,550,600 και 650 o C Σχήµα 6.11 Εξάρτηση των µέγιστων τιµών της φαρανταικής απόδοσης (Λ) από τη θερµοκρασία για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa Σχήµα 6.12 Εξάρτηση του φαρανταικού παράγοντα ενίσχυσης (Λ) από το ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2 για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa και για θερµοκρασία ίση µε α) 450, β) 500, 550 και γ) 600, 650 o C Σχήµα 6.13 Εξάρτηση των µέγιστων τιµών του λόγου ενίσχυσης (ρ) από τη θερµοκρασία για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa viii

14 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 6.14 Σχήµα 6.15 Σχήµα 6.16 Σχήµα 6.17 Σχήµα 6.18 Σχήµα 6.19 Σχήµα 6.20 Σχήµα 6.21 Σχήµα 6.22 Σχήµα 6.23 Σχήµα 6.24 Σχήµα 6.25 Σχήµα 6.26 Εξάρτηση του λόγου ενίσχυσης (ρ) από το ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2 για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa και για θερµοκρασία ίση µε α) 450, 500, 550 o C και β) 600, 650 o C Εξάρτηση των µέγιστων τιµών φαρανταικού παράγοντα (Λ max ) από τη θερµοκρασία για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 1.5 kpa Εξάρτηση των µέγιστων τιµών του λόγου ενίσχυσης (ρ max ), σε κάθε θερµοκρασία, για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση 1.5 kpa, από τη θερµοκρασία Εξάρτηση του λόγου ενίσχυσης (ρ), από το ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενο Η 2 για µερική πίεση ΝΗ kpa και για θερµοκρασία ίση µε Τ= 450 ο C Εξάρτηση του λόγου ενίσχυσης (ρ), από τη µερική πίεση της ΝΗ3 στα επιβαλλόµενα δυναµικά των 500, 1000, 1500, 2000 mv και θερµοκρασία ίση µε T= 500 o C ιάγραµµα Arrhenius για ανοιχτό κύκλωµα (I=0), για επιβαλλόµενα δυναµικά ίσα µε V=500, 1000 και1500 mv και µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε P NH3 =0.5 kpa Εξάρτηση του ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από τις συχνότητες για θερµοκρασία Τ=500 o C και επιβαλλόµενη παλµική τάση 0-1 Volt Εξάρτηση του ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από τις συχνότητες για θερµοκρασία Τ=500 o C και επιβαλλόµενη παλµική τάση 0-2 Volt Εξάρτηση του ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από τo ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2 στη συχνότητα ίση µε 1Hz στη θερµοκρασία Τ=500 o C και επιβαλλόµενες παλµικές τάσεις 0-1, 0-2, 0-3 Volt Εξάρτηση του ρυθµού απόσύνθεσης της ΝΗ 3 από τη θερµοκρασία για µερικές πιέσεις αµµωνίας ίσες µε 0.5, 1.0, 1.5 και 2.0 kpa Εξάρτηση του βαθµού µετατροπής της ΝΗ 3 από τη θερµοκρασία για µερικές πιέσεις αµµωνίας ίσες µε µε 0.5, 1.0, 1.5 και 2.0 kpa Εξάρτηση του ρυθµού αποσύνθεσης της ΝΗ 3 από το ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2 στις θερµοκρασίες των α) 450, 500 β) 550, γ) 600, δ) 650 ο C, για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa Εξάρτηση της φαρανταϊκής απόδοσης (Λ) και του λόγου ενίσχυσης (ρ), από το ρυθµό του ηλεκτροχηµικά τροφοδοτούµενου Η 2, στις ix

15 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 6.27 Σχήµα 6.28 θερµοκρασίες των α) 450, β) 500, γ) 550, δ) 600, ε) 650 ο C και µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa Εξάρτηση των µέγιστων τιµών φαρανταϊκού παράγοντα (Λ max ) και του λόγου ενίσχυσης (ρ max ) από τη θερµοκρασία για µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε 0.5 kpa ιάγραµµα Arrhenius για ανοιχτό κύκλωµα (I=0), για επιβαλλόµενα δυναµικά ίσα µε V=1500, και 2000 mv και µερική πίεση ΝΗ 3 ίση µε P NH3 =0.5 kpa Σχήµατα Κεφαλαίου 7 Σχήµα 7.1 Σχήµα 7.2 Ανάλυση SEM του καταλύτη La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x που δεν έχει χρησιµοποιηθεί σε µεγένθυνση x1000 Εξάρτηση του πειραµατικού ρυθµού σύνθεσης ΝΗ 3 από την θερµοκρασία λειτου ργίας Σχήµα7. 3 Εξάρτηση του πειραµατικού και θερµοδυναµικού ρυθµού σύνθεσης ΝΗ 3 από τον λόγου µερικών πιέσεων στους α.750 ο C, β. 800 ο C, γ. 850 ο C, δ. 900 ο C Σχήµα 7.4 Ανάλυση SEM του καταλύτη La 1.0 Fe 0.7 Ni 0.3 O x µετά από χρήση τριών εβδοµάδων σε µεγένθυνση x1000 Σχήµα 7.5 Μεταβολή του ln(r NH3 ) συναρτήσει του 1/T για 25%Ν 2, 75%Η 2 στο θερµοκρασιακό εύρος o C Σχήµα 7.8 Επίδραση θετικών και αρνητικών δυναµικών στον ρυθµό αντίδρασης σύνθεσης της ΝΗ 3 Σχήµα 7.9 Εξάρτηση του ηλεκτροκαταλυτικού και καταλυτικού ρυθµού σύνθεσης ΝΗ 3, από τη θερµοκρασία για V= 2000 mv Σχήµα 7.10 Εξάρτηση του ηλεκτροκαταλυτικού και καταλυτικού ρυθµού σύνθεσης ΝΗ 3, από τη θερµοκρασία για V= mv Σχήµα 7.11 Εξάρτηση του καταλυτικού και ηλεκτροκαταλυτικού ρυθµού σύνθεσης της ΝΗ 3 από την θερµοκρασία Σχήµα 7.12 Εξάρτηση του λόγου ενίσχυσης ρ από την θερµοκρασία Σχήµα 7.13 Εξάρτηση της φαρανταϊκής απόδοσης Λ από την θερµοκρασία Σχήµα7.14 Eξάρτηση του ρυθµού ηλεκτροχηµικής άντλησης υδρογόνου από τη θερµοκρασία x

16 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 7.15 Σχήµα 7.16 Σχήµα 7.17 Εξάρτηση του ρυθµού αντίδρασης σχηµατισµού ΝΗ 3 από την µερική πίεση του N 2, µε σταθερή τη µερική πίεση P H2 =45kPa. Εξάρτηση του ρυθµού αντίδρασης σχηµατισµού ΝΗ 3 από τη µερική πίεση του Η 2, µε σταθερή τη µερική πίεση του P N2 =20 kpa Εξάρτηση του ρυθµού σχηµατισµού της ΝΗ 3 από την θερµοκρασία για λόγο µερικών πιέσεων P N2 / P H2 από 0,5 έως 0,3 Σχήµα 7.19 Ανάλυση SEM αχρησιµοποίητου καταλύτη Fe σε κλίµακα x3000 Σχήµα 7.20 Ανάλυση SEM καταλύτη Fe εκτεθιµένου στις συνθήκες αντίδρασης για χρονικό διάστηµα δύο εβδοµάδων σε κλίµακα x2000 Σχήµα 7.21 Εξάρτηση του ρυθµού σχηµατισµού ΝΗ 3 και του ρεύµατος από το θετικό δυναµικό. P H2 = 75 kpa,p N2 =25 kpa, Τ= 450 ºC Σχήµα 7.22 Εξάρτηση του ρυθµού σχηµατισµού ΝΗ 3 και του ρεύµατος από το αρνητικό δυναµικό. P H2 = 75 kpa,p N2 =25 kpa, Τ= 450 ºC Σχήµα 7.23 Εξάρτηση του µέγιστου παράγοντα ενίσχυσης (ρ) από την θερµοκρασία Σχήµα 7.24 Εξάρτηση του µέγιστου φαρανταϊκού παράγοντα (Λ) από την θερµοκρασία Σχήµα7.25 Εξάρτηση του ρυθµού σχµατισµού της ΝΗ 3 (κλειστού και ανοιχτού κυκλώµατος) από την θερµοκρασία. (4% Η 2, 34% He, και 62% N 2, Ε cell =- 2.0 V) Σχήµα 7.26 Εξάρτηση του ρυθµού σχηµατισµού της ΝΗ 3 σε συνθήκες κλειστού και ανοιχτού κυκλώµατος από την θερµοκρασία (P N2 =100 kpa, F T = mol/s). xi

17 ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΣΚΟΠΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ Η συγκεκριµένη διδακτορική διατριβή πραγµατοποιήθηκε στα πλαίσια του Ερευνητικού Προγράµµατος ΠΕΝΕ 2001 µε θέµα Σύνθεση Αµµωνίας Υπό Ατµοσφαιρική Πίεση, σε συνεργασία µε την Βιοµηχανία Φωσφορικών Λιπασµάτων (Νέα Καρβάλη, Καβάλας), που είναι και η µόνη εταιρεία του κλάδου της Ελληνικής λιπασµατοβιοµηχανίας στην παραγωγή αµµωνίας. Η αµµωνία είναι η δεύτερη σε ποσότητα παραγωγής ανόργανη ένωση παγκοσµίως µετά το θειϊκό οξύ. Η σύνθεση της αµµωνίας αποτελεί µία από τις σηµαντικότερες καταλυτικές διεργασίες που λαµβάνουν χώρα στη χηµική βιοµηχανία. Αποτελεί βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή λιπασµάτων, εκρηκτικών και πολλών σηµαντικών χηµικών προϊόντων. H κύρια εφαρµογή της αµµωνίας, τα αµµωνιακά λιπάσµατα χρησιµοποιούνται εκτενώς στις αγροτικές καλλιέργειες, γιατί διασφαλίζουν υψηλές αποδόσεις στην παραγωγή των διαφόρων αγροτικών προϊόντων. Η χρήση των αµµωνιακών λιπασµάτων ξεκίνησε στις αρχές του 19ου αιώνα. Τα κυριότερα τεχνητά λιπάσµατα είναι τα νιτρικά και τα φωσφορικά αµµωνιακά άλατα. Η πιο σηµαντική µέθοδος βιοµηχανικής παραγωγής της αµµωνίας είναι η σύνθεσή της από τα συστατικά της, κυρίως χρησιµοποιώντας τη µέθοδο Haber Bosch (90% της παγκόσµιας παραγωγής αµµωνίας), η οποία αναπτύχθηκε στις αρχές του 20 ου αιώνα. Μολονότι τις πολύ υψηλές πιέσεις που χρησιµοποιούνται και την θερµοδυναµικά περιορισµένη µετατροπή που επιτυγχάνεται στην πράξη, η µέθοδος Haber παραµένει, εδώ και σχεδόν έναν αιώνα, η κύρια διεργασία για την σύνθεση της αµµωνίας. Η χρήση του σιδήρου ως βασικού συστατικού του καταλύτη για τη διεργασία σύνθεσης της αµµωνίας, είχε άµεση επίδραση στην αλµατώδη αύξηση της παγκόσµιας ετήσιας παραγωγής της. Στόχος της παρούσας µελέτης, ήταν η σύνθεση της αµµωνίας σε ατµοσφαιρική πίεση µε µια εναλλακτική µέθοδο, η οποία βασίστηκε στην χρήση αντιδραστήρων-κελιών στερεών ηλεκτρολυτών αγωγών πρωτονίων (Η + ). Τα τελευταία χρόνια η συνεισφορά των στερεών ηλεκτρολυτών στην ανάπτυξη και στην εξέλιξη της ηλεκτροχηµείας στερεάς κατάστασης είναι σηµαντική. Μία από τις σηµαντικότερες εφαρµογές των στερεών ηλεκτρολυτών ήταν η χρήση τους στον τοµέα της ετερογενούς κατάλυσης. Η διεξαγωγή καταλυτικών αντιδράσεων σε κελλία στερεών ηλεκτρολυτών παρέχει τόσο τη δυνατότητα της ενίσχυσης των ρυθµών των αντιδράσεων µε ηλεκτροχηµικό 1

18 ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΣΚΟΠΟΣ τρόπο, την ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και χρήσιµων χηµικών προϊντων, ταυτόχρονα αποτελούν ένα µέσο για τη µελέτη της κινητικής των ααντιδράσεων και επίσης δίνουν τη δυνατότητα της απευθείας µετατροπής της ελεύθερης ενέργειας των αντιδράσεων σε ηλεκτρική. Η τιµή της αµµωνίας εξαρτάται κατά 80% από την καταναλισκόµενη ενέργεια, έτσι το µοναδιαίο κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας παίζει σηµαντικό ρόλο στη διαµόρφωση της τιµής πώλησης της αµµωνίας. Η εφαρµογή της νέας µεθόδου µπορεί να οδηγήσει σε µείωση της καταναλισκόµενης ενέργειας ανά µονάδα παραγωγής αµµωνίας. Η διεξαγωγή της αντίδρασης σύνθεσης της ΝΗ 3 σε έναν αντιδραστήρα στερεού ηλεκτρολύτη αγωγού πρωτονίων υπό ατµοσφαιρική πίεση παρακάµπτει την απαίτηση για υψηλές πιέσεις που χαρακτηρίζει την συµβατική µέθοδο παραγωγής αµµωνίας. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται ένα ασφαλές περιβάλλον εργασίας, τόσο για τους εργαζόµενους, όσο και γενικότερα για το φυσικό περιβάλλον. Η σύνθεση της ΝΗ 3 µε τη χρήση αντιδραστήρων στερεών ηλεκτρολυτών αγωγών πρωτονίων αποτελεί µία καινοτόµο τεχνολογία που η εφαρµογή της µπορεί να αλλάξει τον τρόπο στην διεργασία παραγωγής αµµωνίας. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή γίνεται αρχικά στο Κεφάλαιο 1 µία ανάλυση των στερεών ηλεκτρολυτών όσον αφορά στις χρήσεις, ηλεκτροχηµικές τεχνικές και στα είδη. Επίσης, αναφέρονται βασικά στοιχεία και αρχές της θεωρίας της ηλεκροχηµικής ενίσχυσης και γενικότερα της ηλεκτροκατάλυσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση της αντίδρασης σύνθεσης της αµµωνίας όσον αφορά στην κινητική της αντίδρασης και στις εφαρµογές της. Επίσης, παρουσιάζεται µία βιβλιογραφική ανασκόπηση της συγκεκριµένης αντίδρασης καταλυτικών και ηλεκτροκαταλυτικών µελετών της που έγιναν. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η αντίδραση αποσύνθεσης της αµµωνίας και παρατίθεται µία βιβλιογραφική ανασκόπηση της καταλυτικής και ηλεκτροκαταλυτικής αποσύνθεσης. Το επόµενο κεφάλαιο (Κεφ. 4) παρουσιάζεται µία τεχνοοικονοµική προσέγγιση παραγωγής ΝΗ 3 στην βιοµηχανία. Στο κεφάλαιο αναφέρονται κάποια οικονοµικά στοιχεία που αφορούν την παγκόσµια και την ελληνική αγορά. Στο κεφάλαιο 5 γίνεται η περιγραφή της πειραµατικής διάταξης που χρησιµοποιήθηκε για την διεξαγωγή και την ανάλυση των πειραµατικών µετρήσεων. Στη συνέχεια στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται τα καταλυτικά και ηλεκτροκαταλυτικά αποτελέσµατα της αντίδρασης αποσύνθεσης της ΝΗ 3. Στο Κεφάλαιο 7 παρατίθενται τα αποτελέσµατα της αντίδρασης σύνθεσης της αµµωνίας καταλυτικών και 2

19 ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΣΚΟΠΟΣ ηλεκτροκαταλυτικών µετρήσεων σε αντιδραστήρα διπλού και απλού θαλάµου. Τέλος, στο Κεφάλαιο 8 παρουσιάζονται τα συµπεράσµατα της διδακτορικής διατριβής. 3

20 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΑΝΤΙΡΑΣΤΗΡΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ 1.1 Εισαγωγή Με τον όρο µεµβράνη, γενικά, περιγράφουµε κάθε υλικό το οποίο διαπερνάται εκλεκτικά από τουλάχιστον ένα χηµικό είδος ετερογενούς µίγµατος, στην περίπτωση που παρουσιάζεται διαφορά χηµικού δυναµικού εκατέρωθεν αυτής. Τον όρο αντιδραστήρα µεµβράνης τον αποδίδουµε σε κάθε χηµικό αντιδραστήρα στον οποίο τουλάχιστο ένα από τα αντιδρώντα ή προϊόντα του αντιδρώντος µίγµατος, διακινείται, εκτός ή εντός του αντιδραστήρα, µερικώς ή πλήρως, µε τη βοήθεια µιας µεµβράνης. Η χρήση αντιδραστήρων µεµβράνης προσφέρει διάφορα πλεονεκτήµατα, µε πλέον προφανές αυτό του συνδυασµού αντίδρασης και διαχωρισµού στην ίδια διάταξη [1]. Η εντατική έρευνα των τελευταίων δεκαετιών, οδήγησε στην ανάπτυξη υλικών που µπορούν να λειτουργήσουν ως µεµβράνες σε υψηλές θερµοκρασίες, µεταξύ των οποίων και οι στερεοί ηλεκτρολύτες. Τις τελευταίες δεκαετίες, εκτεταµένη έρευνα στην περιοχή των υλικών, ιδιαίτερα των κεραµικών, απέδωσε τη σύνθεση και ανάπτυξη πρωτοποριακών µεµβρανών, οι οποίες µπορεί να λειτουργήσουν σε υψηλότατες θερµοκρασίες. Τα υλικά αυτά είναι εξαιρετικού ενδιαφέροντος εξαιτίας της πληθώρας των καταλυτικών, βιοµηχανικών αντιδράσεων που πραγµατοποιούνται µε τη βοήθεια αυτών, σε υψηλές θερµοκρασίες εύρους από 300 ως 800 C. Η πλειοψηφία των καταλυτικών διεργασιών βιοµηχανικού ενδιαφέροντος λαµβάνουν χώρα σε θερµοκρασίες µεταξύ 300 και 800 o C, µε αποτέλεσµα τα υλικά αυτά να αποκτούν µεγάλο πρακτικό ενδιαφέρον [2]. Η χρήση αντιδραστήρων µεµβράνης πλεονεκτεί έναντι της χρήσης συµβατικών ως προς την δυνατότητα συνύπαρξης µονάδας αντίδρασης και µονάδας διαχωρισµού στα όρια του ίδιου όγκου ελέγχου. Τυπικά παραδείγµατα αντιδραστήρων µεµβράνης µπορούν να αναζητηθούν σε βιολογικά συστήµατα. Είναι πραγµατικά ανεξάντλητες οι περιπτώσεις µονάχα ενδοκυτταρικών µεµβρανών, όπου η αντίδραση και ο διαχωρισµός πραγµατοποιείται σε διακριτές περιοχές του ενδοπλάσµατος, οριοθετηµένες από µεµβράνες. Στην περίπτωση αυτή, υιοθετούν τον χαρακτηρισµό των βιολογικών. Όλες οι αντιδράσεις 4

21 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 και οι διεργασίες µεταφοράς στις βιολογικές µεµβράνες πραγµατοποιούνται σε χαµηλές θερµοκρασίες και όχι υψηλότερες από 40 C. Τις τελευταίες δεκαετίες, εκτεταµένη έρευνα στην περιοχή των υλικών, ιδιαίτερα των κεραµικών, απέδωσε τη σύνθεση και ανάπτυξη πρωτοποριακών µεµβρανών, οι οποίες µπορεί να λειτουργήσουν σε υψηλότατες θερµοκρασίες. Τα υλικά αυτά είναι εξαιρετικού ενδιαφέροντος εξαιτίας της πληθώρας των καταλυτικών, βιοµηχανικών αντιδράσεων που πραγµατοποιούνται µε τη βοήθεια αυτών, σε υψηλές θερµοκρασίες εύρους από 300 ως 800 C. Βάσει της δοµής τους, οι µεµβράνες αυτές µπορεί να διαχωριστούν σε πορώδης και µη πορώδης. Οι τελευταίες µε τη σειρά τους διακρίνονται σε µεταλλικές και σε ηλεκτρολυτικές µεµβράνες στερεάς κατάστασης µια και παρουσιάζουν ιδιότητες αγωγής και εκλεκτικότητας στη µεταφορά ιόντων. Οι αντιδραστήρες-φορείς που εκµεταλλεύονται τις ιδιότητες τέτοιων µεµβρανών, χαρακτηρίζονται ως αντιδραστήρες µεµβρανών στερεάς κατάστασης. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η εκµετάλλευση της µη φαρανταϊκής τροποποίησης της εκλεκτικότητας καταλυτών που εναποτίθενται στην επιφάνεια των ηλεκτρολυτών (φαινόµενο ΝΕΜCΑ). Βασιζόµενοι στην δοµή της µεµβράνης και στον µηχανισµό µεταφοράς των διαφόρων χηµικών ειδών διαµέσου αυτής, οι ανόργανες µεµβράνες είναι δυνατό να διαχωρισθούν σε συµπαγείς και πορώδεις µεµβράνες [1]. Τέλος, οι συµπαγείς µεµβράνες διαχωρίζονται σε µεταλλικές και σε µεµβράνες τύπου στερεού ηλεκτρολύτη. Στην συνέχεια θα γίνει αναφορά ειδικά στους αντιδραστήρες µεµβρανών στερεών ηλεκτρολυτών. Στο παρελθόν έχουν δηµοσιευθεί διάφορες ανασκοπήσεις οι οποίες καλύπτουν το συγκεκριµένο θέµα [3-11]. 1.2 Στερεοί Ηλεκτρολύτες Τα τελευταία χρόνια, µέσα από την διεθνή επιστηµονική βιβλιογραφία, έχει διαπιστωθεί η σηµαντική συνεισφορά των στερεών ηλεκτρολυτών στην ανάπτυξη και εξέλιξη της ηλεκτροχηµείας στερεής κατάστασης. Μία από τις περισσότερο χρήσιµες εφαρµογές των στερεών ηλεκτρολυτών είναι η χρήση τους στον τοµέα της ετερογενούς κατάλυσης, για την µελέτη του µηχανισµού των καταλυτικών αντιδράσεων, για την µεταβολή (ενίσχυση) των ρυθµών των αντιδράσεων µε ηλεκτροχηµικό τρόπο, καθώς και για την επονοµαζόµενη χηµική συµπαραγωγή, 5

22 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 δηλαδή την ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και χρήσιµων χηµικών προϊόντων [3]. Πρώτος ήταν ο Faraday, ο οποίος το 1834 ο οποίος µελέτησε την συµπεριφορά του στερεού PbF 2 υπό συνθήκες θέρµανσής του. Από τα συγκεκριµένα πειράµατα προέκυψε ότι σε θερµοκρασίες κοντά στους 500 C, ο στερεός PbF 2 καθίσταται εξαιρετικά αγώγιµος στο ηλεκτρικό ρεύµα. Όπως αποδείχθηκε στη συνέχεια, η ηλεκτρική αγωγιµότητα του PbF 2 ήταν αποτέλεσµα της κίνησης ανιόντων F - στο εσωτερικό του κρυσταλλικού πλέγµατος [12]. Η ιοντική αγωγιµότητα των στερεών µελετήθηκε εκτενώς και µε πληρέστερο τρόπο τα επόµενα χρόνια, οπότε και προέκυψαν µηχανισµοί που βασίζονται σε µοντέλα που είναι σήµερα γνωστά ως αταξίες ή ανωµαλίες της δοµής των κρυστάλλων (αταξίες Frenkel, αντι-frenkel, Schottky και αντι-schottky) [13,14]. Τα τελευταία έτη έχει επικρατήσει να χαρακτηρίζονται ως στερεοί ηλεκτρολύτες οι ιοντικοί αγωγοί, η αγωγιµότητα των οποίων είναι αποτέλεσµα ολικής ή µερικής µετακίνησης ιόντων. Ο σχεδιασµός και η επιλογή ενός στερεού ηλεκτρολύτη θα πρέπει να ικανοποιεί κατά το δυνατόν τα ακόλουθα κριτήρια [15]: α) υψηλή ιοντική αγωγιµότητα, η οποία θα υπερνικά τυχόν ωµικές αντιστάσεις, β) ηλεκτρική αγωγιµότητα µεγαλύτερη από 10-3 Ohm -1 cm -1, γ) αριθµό ιοντικής µεταφοράς, t, όσο το δυνατόν πλησιέστερο στη µονάδα, t i i σ (1.1) σ ολ όπου σ ολ : το άθροισµα των αγωγιµοτήτων των µετακινούµενων ιόντων δ) χηµικά αδρανής και ε) χαµηλό κόστος παρασκευής. Ειδικά για την ηλεκτρική αγωγιµότητα σ ενός στερεού ηλεκτρολύτη έχει προταθεί η παρακάτω σχέση [15]: όπου σ σ = O E exp (1.2) T kt b 6

23 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 σ ο : συνάρτηση του ιοντικού φορτίου, της συγκέντρωσης των µεταφερόµενων ιόντων, της συχνότητας µεταπήδησης ενός ιόντος σε γειτονική θέση και της απόστασης µεταξύ δύο γειτονικών θέσεων, Ε: ενέργεια ενεργοποίησης ( 0,5-2 ev), k b : σταθερά του Boltzmann (= 1, J/K) και T: θερµοκρασία (Κ). 1.3 Eίδη Στερεών Ηλεκτρολυτών Ο χαρακτηρισµός ενός στερεού ηλεκτρολύτη συνήθως βασίζεται στο ανιόν ή το κατιόν το οποίο άγεται διαµέσου αυτού. Σήµερα, έχουν ανακαλυφθεί και µελετηθεί εκτενώς αγωγοί ιόντων H +, K +, Na +, Cu +, Ag +, Li +, O -- και F - [16]. Από όλους αυτούς µόνο οι αγωγοί ιόντων O -- και H + έχουν χρησιµοποιηθεί εκτενώς σε µελέτες αντιδράσεων η διεξαγωγή των οποίων έγινε µε τη χρήση αντιδραστήρων SEMR. Επιπρόσθετα, αγωγοί ιόντων οξυγόνου (είτε αγωγοί πρωτονίων εάν το υδρογόνο αποτελεί το καύσιµο) είναι δυνατό να χρησιµοποιηθούν σε κελία καυσίµου υψηλών θερµοκρασιών, τα οποία αποτελούν µία σηµαντική εναλλακτική πρόταση για την παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος. Οι υπόλοιποι κατιονικοί και ανιονικοί αγωγοί στερεάς κατάστασης χρησιµοποιούνται κυρίως σε αισθητήρες αερίων και µπαταρίες [17,18]. Οι στερεοί ηλεκτρολύτες ταξινοµούνται, συνήθως µε βάση το ιόν που άγουν και οι κυριότερες κατηγορίες είναι οι ακόλουθες: Αγωγοί ιόντων οξυγόνου είναι τα στερεά διαλύµατα οξειδίων δισθενών ή τρισθενών µετάλλων (π.χ. Y 2 O 3, CaO, Yb 2 O 3 ), σε οξείδια τετρασθενών µετάλλων, που κρυσταλλώνονται είτε στη δοµή του φθορίτη, είτε στη διαταραγµένη δοµή του φθορίτη. Πρακτικά, το ποσοστό του οξειδίου κατώτερου σθένους κυµαίνεται µεταξύ 8-20%. Χαρακτηριστικό παράδειγµα αποτελεί η σταθεροποιηµένη ζιρκονία (µε 5-10% mol CaO, ή 6-10% mol Y 2 O 3 ), η οποία χρησιµοποιείται στους µετρητές οξυγόνου των καυσαερίων των αυτοκινήτων και παρουσιάζει σηµαντική αγωγιµότητα µεταξύ 400 ο C και 1200 ο C. Αγωγοί ιόντων Κ +,Cs +,Pd +,Ti + είναι υποκατεστηµένες β - και β - αλουµίνες, που παρουσιάζουν σηµαντική αγωγιµότητα σε θερµοκρασίες ο C. [19], [20] 7

24 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 Αγωγοί ιόντων Ag +,Cu +. Οι κυριότεροι απ αυτούς είναι ο α-agi και ο α-ag 3 SI. Το κύριο µειονέκτηµά τους είναι, ότι για την επίτευξη υψηλής αγωγιµότητας απαιτούνται σχετικά υψηλές θερµοκρασίες. Αγωγοί ιόντων Νa +, που περιλαµβάνουν κυρίως υποκατεστηµένες µε Na +, β - και β - αλουµίνες, ενώσεις µη στοιχειοµετρικές µε γενικό τύπο Na 1+x Al 11 O 7+x/2 και Na 1+x M x Al 11-x O αντίστοιχα (όπου x από και Μ ένα δισθενές µέταλλο). Η αγωγιµότητά τους είναι σηµαντική σε θερµοκρασία 300 o C και χρησιµοποιούνται στις µπαταρίες Na-S. [20] Αγωγοί Li +, H + είναι οι στερεοί ηλεκτρολύτες πολυµερών τύπου Nafion, µε σηµαντική αγωγιµότητα σε θερµοκρασία δωµατίου και οι πρωτονιακοί αγωγοί υψηλών θερµοκρασιών (> 500 o C) τύπου περοβσκίτη, που χρησιµοποιούνται σε συσσωρευτές και αντιδραστήρες µεµβράνης. [19, 20] Από τις παραπάνω κατηγορίες, στους αντιδραστήρες µεµβράνης στερεών ηλεκτρολυτών χρησιµοποιούνται κυρίως οι αγωγοί O 2- και Η + γιατί οι περισσότερες βιοµηχανικές διεργασίες αφορούν σε αντιδράσεις οξείδωσης και αναγωγής. Οι δύο αυτές κατηγορίες χρησιµοποιούνται επίσης στα κελλία καυσίµου στερεών ηλεκτρολυτών, τα οποία αποτελούν µία πολύ ενδιαφέρουσα εναλλακτική λύση για την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας. Οι υπόλοιποι ιοντικοί αγωγοί χρησιµοποιούνται κυρίως σε συσσωρευτές στερεάς κατάστασης. [21] 1.4 Πρωτονιακοί Αγωγοί Υψηλών Θερµοκρασιών Ένα υλικό συνήθως χαρακτηρίζεται ως στερεός αγωγός πρωτονίων αν πρωτόνια µπορούν να µεταφερθούν από τη µια πλευρά, διαµέσω του υλικού και αποτεθούν, συνήθως σε µορφή µοριακού υδρογόνου στην άλλη. Η κατάσταση αυτή διατηρείται για µεγάλο χρονικό διάστηµα, εφόσον υπάρχει σταθερή παροχή κάποιας µορφής πρωτονίων στην άνοδο. Τα είδη που άγονται µπορεί να είναι πρωτόνια, οξόνια ή ιόντα υδραζίνης. Τα περισσότερα από τα στερεά υλικά που έχουν παρασκευαστεί και εµφανίζουν πρωτονιακή αγωγιµότητα, δε διατηρούν τη σταθερότητά τους σε θερµοκρασίες υψηλότερες των 200 C. Επιπλέον, είναι ακατάλληλα για την εφαρµογή υψηλής πυκνότητας ρευµάτων, ακόµη και σε θερµοκρασίες χαµηλότερες του παραπάνω ορίου, λόγω της έντονης πόλωσης που εµφανίζουν. Εκτός από τα 8

25 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 παραπάνω υλικά, έχουν παρασκευαστεί και στερεά που εµφανίζουν πρωτονιακή αγωγιµότητα και µπορούν να χρησιµοποιηθούν και σε υψηλές θερµοκρασίες. Τα στερεά αυτά ονοµάζονται πρωτονιακοί αγωγοί υψηλής θερµοκρασίας και µπορούν να λειτουργήσουν ως στερεοί ηλεκτρολύτες σε διατάξεις υψηλών ηλεκτρολυτικών ρευµάτων, όπως τα κελλία καυσίµου, ως διαχωριστές υδρογόνου από µίγµατα αερίων, καθώς επίσης και ως αισθητήρες υδρογόνου και υδρατµού. Τα υλικά αυτού του είδους ήταν σχετικά άγνωστα, µέχρι την ανακάλυψη µιας σειράς οξειδίων, που εµφανίζουν σηµαντική πρωτονιακή αγωγιµότητα σε ατµόσφαιρα υδρογόνου, σε υψηλές θερµοκρασίες. Πρόκειται για οξείδια που έχουν ως βάση περοβσκίτες όπως οι SrCeO 3, BaCeO 3, SrZrO 3, CaZrO 3, LaScO 3, στους οποίους το τετραθενές ιόν (Ce +4, Zr +4, Sc +4, αντίστοιχα) έχει µερικώς υποκατασταθεί από τρισθενή ιόντα. [22] Η κατηγορία των πρωτονιακών αγωγών υψηλών θερµοκρασιών έχει εκτενώς µελετηθεί από τη στιγµή κατά την οποία, γύρω στα 1981, ανακαλύφθηκε η υψηλή πρωτονιακή αγωγιµότητα που εµφανίζουν τα οξείδια τύπου περοβσκίτη που βασίζονται στο οξείδιο SrCeO 3. Τα οξείδια όπως το SrCeO 3 ή το BaCeO 3 δεν αποτελούν από µόνα τους καλούς αγωγούς, εκτός εάν ενισχυθούν µε κατιόντα διαφορετικού σθένους, οπότε και σχηµατίζουν ένα στερεό διάλυµα τύπου SrCe 1- xm x O 3-δ ή BaCe 1-x M x O 3-α όπου: Μ: µέταλλο της οµάδας των σπανίων γαίων (Sc, Y, Yb κ.λ.π.), x: δείκτης και α: το πλήθος των κενών θέσεων οξυγόνου ανά µοναδιαίο κελλί του πλέγµατος του περοβσκίτη. Η πρωτονιακή αγωγιµότητα των οξειδίων αυτών εµφανίζεται µόνον σε υψηλές θερµοκρασίες και κατά την παρουσία υδρογόνου ή υδρατµών. Τα στερεά είναι ηµιαγωγοί p-τύπου, απουσία πηγής υδρογόνου όπως το Η 2 ή το Η 2 Ο [16]. Σε αυτή την κατηγορία ανήκουν τα µεικτά οξείδια SrCe 0,95 Sc 0,05 O 3-δ (x=0,05) και BaCe 0,9 Sc 0,1 O 3-δ (x=0,1). Η παρασκευή αυτών των µεικτών οξειδίων γίνεται µε αντίδραση σε στερεή κατάσταση µεταξύ του διοξειδίου του δηµητρίου (CeO 2 ) και ενός από τα ανθρακικό στρόντιο ή ανθρακικό βάριο και του οξειδίου του τρισθενούς υποκαταστάτη στην απαιτούµενη αναλογία. Η αντίδραση λαµβάνει χώρα στους C και το τελικό προϊόν λαµβάνεται ύστερα από θερµική κατεργασία στους 1500 C παρουσία αέρα, για χρονικό διάστηµα περίπου 10 ωρών. 9

26 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 Στερεοί ηλεκτρολύτες οι οποίοι έχουν ως βάση τα παραπάνω οξείδια, είναι κεραµικά υλικά υψηλής πυκνότητας και µέτριας σκληρότητας. Το πορώδες τους είναι πολύ µικρό (<0,05), µε αποτέλεσµα να µην είναι δυνατή η διέλευση αερίου διαµέσου αυτών. Εµφανίζουν πολύ µικρή θερµική διαστολή. Συγκεκριµένα το µεικτό οξείδιο SrCe 0,95 Yb 0,05 O 3-δ για θερµοκρασιακή µεταβολή από θερµοκρασία δωµατίου έως τους 1500 C παρουσιάζει διαστολή κατά 1%. Τέλος, το χρώµα τους είναι ωχρό πράσινο προς καφέ, εκτός από την περίπτωση των περοβσκιτών που είναι ενισχυµένοι µε νεοδύµιο, οι οποίοι έχουν µαύρο χρώµα. Γενικά, η αγωγιµότητα των πρωτονιακών αγωγών, οι οποίοι βασίζονται στους περοβσκίτες SrCeO 3 και BaCeO 3, παρουσιάζουν τα εξής χαρακτηριστικά [16]: (α) Απουσία υδρογόνου ή υδρατµών, εµφανίζουν ηλεκτρονιακή αγωγιµότητα τύπου p (οπών). (β) Με εισαγωγή υδρογόνου ή υδρατµών µέσα στο χώρο του στερεού ηλεκτρολύτη επέρχεται µείωση της ηλεκτρονιακής αγωγιµότητας και ταυτόχρονα αύξηση της πρωτονιακής αγωγιµότητας. (γ) Κατά την έκθεση τους σε καθαρό υδρογόνο τα υλικά αυτά µετατρέπονται σε καθαρούς αγωγούς πρωτονίων, η αγωγιµότητα των οποίων ανέρχεται σε 10-3 S cm -1 στους 600 C και σε 10-2 S cm -1 στους 1000 C. (δ) Σε συνθήκες ανοικτού κυκλώµατος σε κελλί υδρογόνου, στο οποίο χρησιµοποιήθηκε SrCe 0,95 Yb 0,05 O 3-δ ως στερεός ηλεκτρολύτης, η ηλεκτρονιακή αγωγιµότητα του υλικού αυτού σε υψηλές θερµοκρασίες είναι δύο τάξεις µεγέθους µικρότερη από την πρωτονιακή αγωγιµότητα. (ε) Κεραµικά υλικά που βασίζονται στο BaCeO 3, τα οποία χρησιµοποιούνται ως στερεοί υλεκτρολύτες σε κελιά καυσίµου σε θερµοκρασίες υψηλότερες των 800 C, εµφανίζουν µεικτή αγωγιµότητα τόσο πρωτονίων όσο και ιόντων οξυγόνου. (στ) Η πρωτονιακή αγωγιµότητα είναι ευθέως ανάλογη της συγκέντρωσης των πρωτονίων. Η πρωτονιακή αγωγιµότητα των υλικών αυτών επιβεβαιώθηκε λόγω της ηλεκτροχηµικής διέλευσης υδρογόνου διαµέσου αυτών. Παρατηρήθηκε ότι τα υλικά αυτά συµπεριφέρονται ως πρωτονιακοί αγωγοί τόσο παρουσία υδρογόνου όσο και παρουσία υδρατµών. Με έκθεση της µίας πλευράς του κεραµικού, το οποίο φέρει πορώδες ηλεκτρόδιο, τόσο σε αέριο υδρογόνο όσο και σε υδρατµούς στο χώρο της 10

27 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 εισόδου και µε ταυτόχρονη επιβολή συνεχούς ρεύµατος στο στερεό ηλεκτρολύτη, ανιχνεύεται έκλυση υδρογόνου στην πλευρά της καθόδου. Η ύπαρξη πρωτονιακής αγωγιµότητας παρουσία υδρατµών, ενισχύεται και από την ηλεκτρεργερτική συµπεριφορά των κελλιών συγκέντρωσης αερίου. Με διοχέτευση ξηρού οξυγόνου διαφορετικής µερικής πίεσης στους δύο χώρους του κελλιού, εµφανίζεται ασταθές δυναµικό ανοικτού κυκλώµατος, µε µικρή τιµή. Με διοχέτευση, όµως, αέρα διαφορετικής υγρασίας και στους δύο χώρους του κελλιού (το ηλεκτρόδιο µε την υψηλότερη συγκέντρωση υδρατµών τίθεται ως ο αρνητικός πόλος), εµφανίζεται σταθερό δυναµικό σε ανοικτό κύκλωµα. Σχήµα 1.1: Εξάρτηση της αγωγιµότητα (σ) στερεών ηλεκτρολυτών τύπου περοβσκίτη ως συνάρτηση του αντιστρόφου της θερµοκρασίας (1/Τ) [16] 1.5 Αγωγοί Ιόντων Οξυγόνου Οι αγωγοί ιόντων O -- είναι στερεά διαλύµατα οξειδίων δισθενών ή τρισθενών κατιόντων (Y 2 Ο 3, CaO, Yb 2 O 3 ) σε οξείδια τετρασθενών µετάλλων (ZrO 2, ThO 2, 11

28 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 CeO 2 ). Τα περισσότερα από τα στοιχεία αυτά διακρίνονται από την κυβική δοµή του φθορίτη, στην οποία τα κατιόντα βρίσκονται σε εδροκεντρωµένη κυβική διάταξη ενώ τα ανιόντα καταλαµβάνουν τις τετραεδρικές θέσεις. Λόγω των µεγάλων ενδοπλεγµατικών κενών της παραπάνω διάταξης, επιτρέπεται η εύκολη µετακίνηση των ιόντων (Σχ. 1.2). Μετά από πειραµατικές µετρήσεις που έλαβαν χώρα στους 1000 C, σε σταθεροποιηµένο, µε 15% mol οξειδίου του ασβεστίου, οξείδιο του ζιρκονίου µετρήθηκε ο συντελεστής διάχυσης των ιόντων οξυγόνου, ο οποίος βρέθηκε τάξεις µεγέθους υψηλότερος των αντιστοίχων συντελεστών των ιόντων Zr 4+ και Ca 2+ [23]. Εποµένως, ο κύριος φορέας ιοντικού φορτίου στο σταθεροποιηµένο οξείδιο του ζιρκονίου καθώς και σε άλλους στερεούς ηλεκτρολύτες είναι το ανιόν οξυγόνου. Η µεταφορά του ανιόντος οξυγόνου γίνεται διαµέσου φορτισµένων κενών θέσεων οξυγόνου, V. Ȯ, που βρίσκονται στο κρυσταλλικό πλέγµα του. Αυτές οι κενές θέσεις οξυγόνου δηµιουργούνται εξαιτίας της µετακίνησης ιόντων οξυγόνου σε ενδοπλεγµατικές θέσεις, ενώ η συγκέντρωση τους καθορίζεται από την ισορροπία της αντίδρασης: x '' O V + O (1.3) o o i Προστιθέµενο κατιόν +2 ή +3 Κατιόν +4 Κενή θέση O 2- Σχήµα 1.2: Σχηµατική απεικόνιση της µοναδιαίας κυψελίδας ενός µεταλλικού οξειδίου MO 2, µε τη δοµή του φθορίτη, ντοπαρισµένου µε ένα οξείδιο δισθενούς ή τρισθενούς µετάλλου 12

29 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 όπου το O o x συµβολίζει ένα οξυγόνο σε πλεγµατική θέση, το VȮ. συµβολίζει τις κενές πλεγµατικές θέσεις του οξυγόνου, και το O i '' τα ιόντα οξυγόνου σε ενδοπλεγµατικές θέσεις. Οι ατέλειες αυτές παράγονται είτε θερµικά (σε καθαρά οξείδια) είτε µε τη διάλυση στα οξείδια αυτά οξειδίων χαµηλότερου σθένους (ντοπάρισµα), οπότε γίνεται η αντικατάσταση των κατιόντων τους από κατιόντα χαµηλότερου σθένους. Με τον τρόπο αυτό αυξάνει ο αριθµός των κενών θέσεων ιόντων οξυγόνου, ενώ ταυτόχρονα λόγω της αρχής διατήρησης της ηλεκτρικής ουδετερότητας, µειώνεται ο αριθµός των ιόντων οξυγόνου στις ενδοπλεγµατικές θέσεις. Μία κενή θέση οξυγόνου δηµιουργείται για κάθε δισθενές ή δύο τρισθενή κατιόντα που αντικαθιστούν ένα τετρασθενές κατιόν στο πλέγµα, όπως συµβαίνει στην περίπτωση της προσθήκης οξειδίου του υττρίου στο οξείδιο του ζιρκονίου. x YO = 2Y + 3 O + V (1.4) 2 3 Zr o o όπου Υ Ζr είναι ένα άτοµο υττρίου στο πλέγµα του οξειδίου του ζιρκονίου το οποίο έχει φορτίο -1 σε σχέση µε τα άτοµα της ζιρκονίας. Η προσθήκη οξειδίου του υττρίου αυξάνει την συγκέντρωση των κενών θέσεων οξυγόνου και κατά συνέπεια την ιοντική αγωγιµότητα του οξειδίου του ζιρκονίου, ενώ επίσης σταθεροποιεί την κρυσταλλική δοµή του φθορίτη. Τα τελευταία χρόνια παρουσιάστηκε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τα σταθεροποιηµένα οξείδια του ζιρκονίου (ZrO 2 ) και θορίου (ThO 2 ). Οι στερεοί ηλεκτρολύτες που στηρίζονται στο ZrO 2 έχουν µεγαλύτερη ιοντική αγωγιµότητα, ενώ αυτοί που στηρίζονται στο ThO 2 παρουσιάζουν µεγαλύτερη θερµοδυναµική σταθερότητα. Οι ιδιότητες του σταθεροποιηµένου µε οξείδιο του υττρίου, οξειδίου του ζιρκονίου, YSZ, ανακαλύφθηκαν από τον Nernst στις αρχές του αιώνα. Όµως ο Wagner (1943) ήταν αυτός που καθόρισε τον χαρακτήρα των πλεγµατικών αταξιών. Μελέτες της ισορροπίας των ιοντικών ατελειών και της ιοντικής αγωγιµότητας έδειξαν ότι αυτές εξαρτώνται από: α) τη σύνθεση και τη συγκέντρωση του ενισχυτή, β) τη θερµοκρασία και γ) τη µερική πίεση του οξυγόνου. 13

30 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ Eφαρµογές των στερεών ηλεκτρολυτών Στο σχήµα 1.3 απεικονίζεται η αρχή λειτουργίας ενός κελλίου στερεού ηλεκτρολύτη (αγωγού Ο 2- ή Η + ), στις δύο πλευρές του οποίου εναποτίθενται πορώδη ηλεκτρόδια µετάλλων ή οξειδίων µετάλλων. Τα ηλεκτρόδια µέτρησης και αναφοράς εκτίθενται σε αέριο µίγµα που περιέχει οξυγόνο ή υδρογόνο, ενώ το ηλεκτρόδιο εργασίας εκτίθεται στο αντιδρών µίγµα και ενεργεί και ως καταλύτης της διεξαγόµενης αντίδρασης. Εφόσον το χηµικό δυναµικό του οξυγόνου ή του υδρογόνου, είναι διαφορετικό στις δύο πλευρές της µεµβράνης, υπάρχει η ωθούσα δύναµη για τη διέλευση του αντίστοιχου ιόντος (Ο 2- ή Η + ) µέσω του ηλεκτρολύτη, η οποία συνοδεύεται από την ανάπτυξη ενός ηλεκτρικού δυναµικού ή ενός ρεύµατος µεταξύ των ηλεκτροδίων. Το ηλεκτροκαταλυτικό κελλίο, που σχηµατίζεται µε αυτό τον τρόπο, µπορεί να λειτουργήσει: Σε συνθήκες ανοιχτού κυκλώµατος, οπότε η τάση του ηλεκτρενεργού είδους (οξυγόνο ή υδρογόνο) να κινηθεί προς τη πλευρά µε τη χαµηλότερη συγκέντρωση αντισταθµίζεται από την αντίσταση του βολτόµετρου (περίπτωση (α) του Σχ. 1.3). Με τον τρόπο αυτό αναπτύσσεται ένα δυναµικό µεταξύ των ηλεκτροδίων, το οποίο αντιστοιχίζεται, µέσω της εξίσωσης του Nernst, µε τη διαφορά συγκέντρωσης του αντίστοιχου αερίου, στις δύο πλευρές του ηλεκτρολύτη και κανένα καθαρό ρεύµα δεν διαρρέει το κελλίο. Σε συνθήκες κλειστού κυκλώµατος, οπότε η εφαρµογή ενός εξωτερικού ρεύµατος ή δυναµικού (περίπτωση (β) του Σχ. 1.3), επιβάλλει την εξαναγκασµένη και ελεγχόµενη τροφοδοσία ή αποµάκρυνση των ηλεκτρενεργών ειδών (Ο 2- ή Η + ), προς ή από το ηλεκτρόδιο εργασίας / καταλύτη, προκαλώντας την σηµαντική και αντιστρεπτή µεταβολή του ρυθµού, ή ακόµα της χηµικής ισορροπίας της αντίδρασης που συµβαίνει εκεί. Αντίστοιχα (περίπτωση (γ) του Σχ. 1.3), η διεξαγωγή µίας αντίδρασης παραγωγής ή κατανάλωσης των ηλεκτρενεργών ειδών, στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου εργασίας, συντηρεί τη διαφορά συγκέντρωσης των Ο 2- ή των Η +, στις δύο πλευρές του ηλεκτρολύτη, µε αποτέλεσµα την ανάπτυξη ενός άµεσα εκµεταλλεύσιµου ηλεκτρικού ρεύµατος µεταξύ των δύο ηλεκτροδίων (Κυψέλη Καυσίµου). 14

31 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ 1 Σχήµα 1.3: Αρχή λειτουργίας κελλίου στερεού ηλεκτρολύτη (αγωγού Ο 2- ή Η + ) Οι κυριότερες εφαρµογές των κελλίων στερεών ηλεκτρολυτών του Σχήµατος 1.3 συνοψίζονται παρακάτω: Αισθητήρες. Όταν το δυναµικό των ηλεκτροδίων που βρίσκονται εναποτεθειµένα στις δύο πλευρές της µεµβράνης του στερεού ηλεκτρολύτη επηρεάζεται από την συγκέντρωση συστατικών της αέριας φάσης, το κελί είναι δυνατό να χρησιµοποιηθεί για την ανίχνευση και τον ποσοτικό προσδιορισµό των συστατικών αυτών, τόσο σε ανοικτό (ποτενσιοµετρία) όσο και σε κλειστό κύκλωµα (αµπεροµετρία, κουλοµετρία κ.α.). Αντιδραστήρες Μεµβρανης Στερεών Ηλεκτρολυτών. Όταν το κελλί του Σχήµατος 1.3 λειτουργεί σε συνθήκες κλειστού κυκλώµατος µε σκοπό την παραγωγή προϊόντων µέσω διαφόρων χηµικών αντιδράσεων. Κελλιά Καυσίµου Στερεών Ηλεκτρολυτών (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC). Το κελλίο λειτουργεί σε συνθήκες κλειστού κυκλώµατος και το αντιδρών Α τροφοδοτείται στη µία πλευρά του ηλεκτρολύτη ενώ οξυγόνο τροφοδοτείται µέσω του στερεού ηλεκτρολύτη, από την κάθοδο. Με τον τρόπο αυτό η παραπάνω αντίδραση λαµβάνει χώρα µε ταυτόχρονη µετατροπή της χηµικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Μπαταρίες Στερεής Κατάστασης. Από την άποψη του σχεδιασµού των χηµικών αντιδραστήρων, τα κελλιά καυσίµου στερεών οξειδίων είναι ισοδύναµα µε αντιδραστήρες συνεχούς ροής. Ανάλογα, οι µπαταρίες στερεής κατάστασης είναι δυνατό να προσοµοιαστούν µε ηλεκτροχηµικούς αντιδραστήρες ασυνεχούς λειτουργίας µε πλέον γνωστές τις µπαταρίες αγωγών Li +. 15

32 ΚΑΙΦΑΛΑΙΟ Ηλεκτροχηµικές τεχνικές σε αντιδραστήρες κελλιά στερεών ηλεκτρολυτών Η τεχνική της ποτενσιοµετρίας στερεού ηλεκτρολύτη (Solid Electrolyte Potentiometry), η οποία όπως έχει ήδη σηµειωθεί, αναφέρεται σε συνθήκες ανοικτού κυκλώµατος, αφορά στη συνεχή in situ, παρακολούθηση και µέτρηση της ενεργότητας του ροφηµένου είδους πάνω σε στερεές καταλυτικές επιφάνειες κατά τη διάρκεια της αντίδρασης Ποτενσιοµετρία στερεού ηλεκτρολύτη Η αρχή λειτουργίας της ποτενσιοµετρίας στερεού ηλεκτρολύτη (Solid Electrolyte Potentiometry, SEP) παριστάνεται από την περίπτωση Α του Σχήµατος 3.1 και αφορά στη συνεχή µέτρηση της ενεργότητας του ροφηµένου υδρογόνου σε στερεές καταλυτικές επιφάνειες κατά τη διάρκεια µίας χηµικής αντίδρασης. Στο Σχήµα 3.1 στη διάταξη Α, φαίνονται τα κυριότερα τµήµατα της πειραµατικής διάταξης, που χρησιµοποιείται για την εφαρµογή της τεχνικής S.E.P. ιακρίνονται δύο λεπτά πορώδη µεταλλικά στρώµατα (Μ), πάχους µm, που έχουν εναποτεθεί στις δύο πλευρές (εσωτερική και εξωτερική) του σωλήνα του στερεού ηλεκτρολύτη. Τα δύο λεπτά πορώδη µεταλλικά στρώµατα αποτελούν και τα ηλεκτρόδια της διάταξης. Το ένα ηλεκτρόδιο (το οποίο καλείται ηλεκτρόδιο εργασίας) έρχεται σε επαφή µε το αντιδρόν µίγµα, ενώ παράλληλα λειτουργεί και ως καταλύτης για την υπό µελέτη αντίδραση. Το δεύτερο ηλεκτρόδιο λειτουργεί ως ηλεκτρόδιο αναφοράς και είναι σε επαφή µε κάποιο αέριο αναφοράς (αέριο γνωστής µερικής πίεσης υδρογόνου). Τα δύο ηλεκτρόδια της διάταξης πρέπει να είναι πορώδη, έτσι ώστε να σχηµατίζεται µία τριεπιφάνεια αερίου-ηλεκτροδίου-ηλεκτρολύτη, η οποία είναι απαραίτητη για να εφαρµοστεί η τεχνική S.E.P. Επίσης, απαραίτητη προϋπόθεση για την εφαρµογή της τεχνικής είναι, η θερµοκρασία να είναι υψηλή (>400 0 C), έτσι ώστε η αγωγιµότητα των ιόντων υδρογόνου µέσα στο στερεό ηλεκτρολύτη να είναι σηµαντική. [24] Η τεχνική SEP έγκειται στη µέτρηση της διαφοράς δυναµικού µεταξύ των δύο ηλεκτροδίων µε τη χρήση ενός απλού βολτοµέτρου άπειρης αντίστασης. Η διαφορά δυναµικού V WR, µεταξύ των δύο ηλεκτροδίων, σε ανοικτό κύκλωµα, είναι: 16

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Κυψέλες καυσίμου με απευθείας τροφοδοσία φυσικού αερίου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας:

Διαβάστε περισσότερα

ΚΟΚΚΙΝΟΥΛΗ ΝΙΚΟΛΕΤΑ, Χηµικός Μηχανικός, MSc

ΚΟΚΚΙΝΟΥΛΗ ΝΙΚΟΛΕΤΑ, Χηµικός Μηχανικός, MSc ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΤΙΤΛΟ : «ΚΕΛΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΜΕ ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΤΡΟΦΟ ΟΣΙΑ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ» ΚΟΚΚΙΝΟΥΛΗ ΝΙΚΟΛΕΤΑ, Χηµικός Μηχανικός, MSc ΟΜΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΥΨΕΛΙ ΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΜΙΑ ΝΕΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΤΟΥ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΜΙΑ ΝΕΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΤΟΥ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ Εργαστήριο Φυσικοχηµείας και Χηµικών ιεργασιών ΜΙΑ ΝΕΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΤΟΥ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ Γ. Γούλα, Θ. Παπαδάµ, Ι. Γεντεκάκης

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή α) Τεχνική zchralski Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνική ανάπτυξης μονοκρυστάλλων πυριτίου (i), αρίστης ποιότητας,

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑ ΑΡΓΥΡΩ Α.Μ. 277 ΜΗΤΣΑΚΗ ΤΑΤΙΑΝΑ Α.Μ. 309 ΠΑΠΑΖΑΦΕΙΡΑΤΟΥ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ Α.Μ.322

ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑ ΑΡΓΥΡΩ Α.Μ. 277 ΜΗΤΣΑΚΗ ΤΑΤΙΑΝΑ Α.Μ. 309 ΠΑΠΑΖΑΦΕΙΡΑΤΟΥ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ Α.Μ.322 ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑ ΑΡΓΥΡΩ Α.Μ. 277 ΜΗΤΣΑΚΗ ΤΑΤΙΑΝΑ Α.Μ. 309 ΠΑΠΑΖΑΦΕΙΡΑΤΟΥ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ Α.Μ.322 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Οι κυψέλες καυσίμου είναι συσκευές οι οποίες μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων

Διαβάστε περισσότερα

ΓΕΩΡΓΙΟΥ Π. ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΑΚΗ

ΓΕΩΡΓΙΟΥ Π. ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΑΚΗ 1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΙ ΑΚΤΟΡΙΙΚΗ ΙΙΑΤΡΙΙΒΗ ΓΕΩΡΓΙΟΥ Π. ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΑΚΗ ΧΡΗΣΗ ΚΕΛΛΙΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ Υ ΡΟΓΟΝΩΣΗΣ ΤΟΥ CO 2

Διαβάστε περισσότερα

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΚΕΛΙΑ

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΚΕΛΙΑ ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΚΕΛΙΑ Σκοπός Εργαστηριακής Άσκησης Η κατανόηση του μηχανισμού λειτουργίας των γαλβανικών και ηλεκτρολυτικών κελιών καθώς και των εφαρμογών τους. Θεωρητικό Μέρος Όταν φέρουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ Χ. Κορδούλης ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Τα κεραμικά υλικά είναι ανόργανα µη μεταλλικά υλικά (ενώσεις μεταλλικών και μη μεταλλικών στοιχείων), τα οποία έχουν υποστεί θερμική κατεργασία

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΜΜΩΝΙΑΣ ΣΕ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΤΥΠΟΥ BaCe0.2Zr0.7Y0.1O2.9

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΜΜΩΝΙΑΣ ΣΕ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΤΥΠΟΥ BaCe0.2Zr0.7Y0.1O2.9 ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΜΜΩΝΙΑΣ ΣΕ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΤΥΠΟΥ BaCe.2Zr.7Y.1O2.9 Ε. Βασιλείου, Β. Κυριάκου, Ι. Γκαραγκούνης, Α. Βούρρος και Μ. Στουκίδης Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πολυτεχνική

Διαβάστε περισσότερα

Παράδειγµα κριτηρίου σύντοµης διάρκειας

Παράδειγµα κριτηρίου σύντοµης διάρκειας 3.9. Κριτήρια αξιολόγησης Παράδειγµα κριτηρίου σύντοµης διάρκειας ΟΜΑ Α Α Αντικείµενο εξέτασης: Οξέα - βάσεις (ιδιότητες - ονοµατολογία) Στοιχεία µαθητή: Επώνυµο:... Όνοµα:... Τάξη:... Τµήµα:...Μάθηµα:...

Διαβάστε περισσότερα

ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ. ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα- Ιδιότητες - είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ. ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα- Ιδιότητες - είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ 1.1 Τα οξέα ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα Ιδιότητες είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1. Ποιες χηµικές ενώσεις ονοµάζονται οξέα; Με ποιόν χηµικό τύπο παριστάνουµε γενικά τα οξέα; Οξέα είναι

Διαβάστε περισσότερα

Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας

Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας Heriot-Watt University Technological Education Institute of Piraeus Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας 3 Δεκεμβρίου 2011, Αθήνα Περίληψη Εισαγωγή Δημιουργία πλέγματος & μοντελοποίηση CFD Διακρίβωση

Διαβάστε περισσότερα

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ 5.1 ΑΣΚΗΣΗ 5 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ Α' ΜΕΡΟΣ: Ηλεκτρόλυση του νερού. ΘΕΜΑ: Εύρεση της μάζας οξυγόνου και υδρογόνου που εκλύονται σε ηλεκτρολυτική

Διαβάστε περισσότερα

(1) i mig,k = z 2 kf 2 u k c k (2) i mig = i mig,k = z 2 kf 2 u k c k. k=1. k=1

(1) i mig,k = z 2 kf 2 u k c k (2) i mig = i mig,k = z 2 kf 2 u k c k. k=1. k=1 Αριθμοί μεταφοράς Α. Καραντώνης 1 Σκοπός Σκοπός της άσκησης είναι ο πειραματικός προσδιορισμός των αριθμών μεταφοράς με τη μέθοδο Hittorf. Ειδικότερα, προσδιορίζονται ο αριθμοί μεταφοράς κατιόντων υδρογόνου

Διαβάστε περισσότερα

l R= ρ Σε ηλεκτρικό αγωγό µήκους l και διατοµής A η αντίσταση δίνεται από την εξίσωση: (1)

l R= ρ Σε ηλεκτρικό αγωγό µήκους l και διατοµής A η αντίσταση δίνεται από την εξίσωση: (1) ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΗΕΚΤΡΟΥΤΩΝ Θέµα ασκήσεως Μελέτη της µεταβολής της αγωγιµότητας ισχυρού και ασθενούς ηλεκτρολύτη µε την συγκέντρωση, προσδιορισµός της µοριακής αγωγιµότητας σε άπειρη αραίωση ισχυρού οξέος,

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακός υπολογισμός του πρότυπου δυναμικού ενός οξειδοαναγωγικού ημιστοιχείου.

Εργαστηριακός υπολογισμός του πρότυπου δυναμικού ενός οξειδοαναγωγικού ημιστοιχείου. Εργαστήριο Φυσικής Χηµείας Π. Δ. Γιαννακουδάκης Εργαστηριακός υπολογισμός του πρότυπου δυναμικού ενός οξειδοαναγωγικού ημιστοιχείου. 1. κατηγορίες ημιστοιχείων Ένα ημιστοιχείο αποτελείται πάντα από δύο

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο της φυσικοχημείας που ερευνά τις διεργασίες που. και οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα).

Κεφάλαιο της φυσικοχημείας που ερευνά τις διεργασίες που. και οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα). ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ Κεφάλαιο της φυσικοχημείας που ερευνά τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε διαλύματα ή τήγματα, όπου συμμετέχουν και οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα). Πραγματοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κεφ.1 Ηλεκτροδιαλυτική τάση. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π.

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κεφ.1 Ηλεκτροδιαλυτική τάση. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. Σημειώσεις για το μάθημα Φυσική Χημεία ΙΙ Ηλεκτροχημικά στοιχεία Κεφ.1 Ηλεκτροδιαλυτική τάση Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. Τμήμα Χημείας ΑΠΘ 1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑΛΥΤΙΚΗ ΤΑΣΗ 1.1 των µετάλλων

Διαβάστε περισσότερα

Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. OFF V/dc. A/ac A/dc V/Ω + γέφυρα άλατος. κίνηση κατιόντων.

Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. OFF V/dc. A/ac A/dc V/Ω + γέφυρα άλατος. κίνηση κατιόντων. Σημειώσεις για το μάθημα Φυσική Χημεία ΙΙ Ηλεκτροχημικά στοιχεία Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. m OFF V/dc V/ac Ω Ω A/ac A/dc V/Ω A com I e e- - I γέφυρα άλατος Cu(s) κίνηση κατιόντων - Zn(s)

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΓΚΡIΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ Ir KAI Ir-Ru ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΕΛΙΑ ΠΡΩΤΟΝΙΑΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ. Πατρών, 26504, Πάτρα.

ΣΥΓΚΡIΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ Ir KAI Ir-Ru ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΕΛΙΑ ΠΡΩΤΟΝΙΑΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ. Πατρών, 26504, Πάτρα. 9 ο ΠΕΣΧΜ: Η Συμβολή της Χημικής Μηχανικής στην Αειφόρο Ανάπτυξη ΣΥΓΚΡIΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ Ir KAI Ir-Ru ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΕΛΙΑ ΠΡΩΤΟΝΙΑΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Α. Γκούσεβ 1, Α. Κατσαούνης 1 και

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ ΑΠΟ Y ΑΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ ΑΠΟ Y ΑΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ ΑΠΟ Y ΑΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ Χ. Πολατίδης, Γ. Κυριάκου Τµήµα Χηµικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο, 54124 Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή µελετήθηκε

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ ο αριθμός Avogadro, N A, L = 6,022 10 23 mol -1 η σταθερά Faraday, F = 96 487 C mol -1 σταθερά αερίων R = 8,314 510 (70) J K -1 mol -1 = 0,082 L atm mol -1 K -1 μοριακός

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Αν. Καθ. Δρ Μαρία Α. Γούλα ΤΜΗΜΑ: Μηχανικών Περιβάλλοντος & Μηχανικών Αντιρρύπανσης 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 1: Ποιες από τις παρακάτω διεργασίες παραγωγής ισχύος έχει το υψηλότερο CO 2 αποτύπωμα A) Καύση μεθανίου για παραγόμενη ισχύ 1 MW B) Καύση

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ 3-4 (Α. Χημική Θερμοδυναμική) η Άσκηση mol ιδανικού αερίου με c.88 J mol - K - και c p 9. J mol - K - βρίσκονται σε αρχική πίεση p =.3 kpa και θερμοκρασία Τ =

Διαβάστε περισσότερα

«Μελέτη του φαινομένου της Ηλεκτροχημικής Ενίσχυσης της οξείδωσης μεθανίου σε Rh/YSZ» Αλέξανδρος Νάκος, Μηχανολόγος Μηχανικός

«Μελέτη του φαινομένου της Ηλεκτροχημικής Ενίσχυσης της οξείδωσης μεθανίου σε Rh/YSZ» Αλέξανδρος Νάκος, Μηχανολόγος Μηχανικός ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Εργαστήριο Τεχνολογιών Επεξεργασίας Αέριων Εκπομπών Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών «Περιβαλλοντική ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ & Υγειονομική ΔΙΑΤΡΙΒΗ Μηχανική» «Μελέτη

Διαβάστε περισσότερα

M M n+ + ne (1) Ox + ne Red (2) i = i Cdl + i F (3) de dt + i F (4) i = C dl. e E Ecorr

M M n+ + ne (1) Ox + ne Red (2) i = i Cdl + i F (3) de dt + i F (4) i = C dl. e E Ecorr Επιταχυνόμενες μέθοδοι μελέτης της φθοράς: Μέθοδος Tafel και μέθοδος ηλεκτροχημικής εμπέδησης Αντώνης Καραντώνης, και Δημήτρης Δραγατογιάννης 1 Σκοπός της άσκησης Στην άσκηση αυτή θα μελετηθεί η διάβρωση

Διαβάστε περισσότερα

2-1. I I i. ti (3) Q Q i. όπου Q το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο που μεταφέρεται και είναι: (4)

2-1. I I i. ti (3) Q Q i. όπου Q το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο που μεταφέρεται και είναι: (4) 2-1 ΑΡΙΘΜΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΟΝΤΩΝ Θέμα ασκήσεως: Προσδιορισμός αριθμού μεταφοράς ιόντων με την μέθοδο Horf. Θεωρία Κατά την εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου σε ιοντικό διάλυμα, ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από αυτό

Διαβάστε περισσότερα

Χημικές αντιδράσεις καταλυμένες από στερεούς καταλύτες

Χημικές αντιδράσεις καταλυμένες από στερεούς καταλύτες Χημικές αντιδράσεις καταλυμένες από στερεούς καταλύτες Σε πολλές χημικές αντιδράσεις, οι ταχύτητές τους επηρεάζονται από κάποια συστατικά τα οποία δεν είναι ούτε αντιδρώντα ούτε προϊόντα. Αυτά τα υλικά

Διαβάστε περισσότερα

Χημεία: Μεταθετικές αντιδράσεις - Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα - mole

Χημεία: Μεταθετικές αντιδράσεις - Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα - mole Χημικές αντιδράσεις - Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα - mole 46 Να γραφούν οι αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης με τις οποίες μπορούν να παρασκευαστούν: α ΗΒr β Pb(OH) γ KNO α Το HBr είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Χημεία της ζωής 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Χημεία της ζωής 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ Χημεία της ζωής 1 2.1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Η Βιολογία μπορεί να μελετηθεί μέσα από πολλά και διαφορετικά επίπεδα. Οι βιοχημικοί, για παράδειγμα, ενδιαφέρονται περισσότερο

Διαβάστε περισσότερα

1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης - Δομή ατόμου - Ατομικός αριθμός - Μαζικός αριθμός - Ισότοπα

1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης - Δομή ατόμου - Ατομικός αριθμός - Μαζικός αριθμός - Ισότοπα 1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης - Δομή ατόμου - Ατομικός αριθμός - Μαζικός αριθμός - Ισότοπα Θεωρία 3.1. Ποια είναι τα δομικά σωματίδια της ύλης; Τα άτομα, τα μόρια και τα ιόντα. 3.2. SOS Τι ονομάζεται άτομο

Διαβάστε περισσότερα

Ca. Να μεταφέρετε στην κόλλα σας συμπληρωμένο τον παρακάτω πίνακα που αναφέρεται στο άτομο του ασβεστίου: ΣΤΙΒΑΔΕΣ νετρόνια K L M N Ca 2

Ca. Να μεταφέρετε στην κόλλα σας συμπληρωμένο τον παρακάτω πίνακα που αναφέρεται στο άτομο του ασβεστίου: ΣΤΙΒΑΔΕΣ νετρόνια K L M N Ca 2 Ερωτήσεις Ανάπτυξης 1. Δίνεται ότι: 40 20 Ca. Να μεταφέρετε στην κόλλα σας συμπληρωμένο τον παρακάτω πίνακα που αναφέρεται στο άτομο του ασβεστίου: ΣΤΙΒΑΔΕΣ νετρόνια K L M N Ca 2 2. Tι είδους δεσμός αναπτύσσεται

Διαβάστε περισσότερα

panagiotisathanasopoulos.gr

panagiotisathanasopoulos.gr Χημική Ισορροπία 61 Παναγιώτης Αθανασόπουλος Χημικός, Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Πατρών Χημικός Διδάκτωρ Παν. Πατρών 62 Τι ονομάζεται κλειστό χημικό σύστημα; Παναγιώτης Αθανασόπουλος Κλειστό ονομάζεται το

Διαβάστε περισσότερα

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. Όλα τα Σωστό-Λάθος της τράπεζας θεμάτων για τη Χημεία Α Λυκείου

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. Όλα τα Σωστό-Λάθος της τράπεζας θεμάτων για τη Χημεία Α Λυκείου Όλα τα Σωστό-Λάθος της τράπεζας θεμάτων για τη Χημεία Α Λυκείου 1. Το ιόν του νατρίου, 11Νa +, προκύπτει όταν το άτομο του Na προσλαμβάνει ένα ηλεκτρόνιο. Λ, όταν αποβάλλει ένα ηλεκτρόνιο 2. Σε 2 mol NH3

Διαβάστε περισσότερα

Διδακτορική διατριβή. Υποβληθείσα στο. Τμήμα Χημικών Μηχανικών. του. Πανεπιστημίου Πατρών. Υπό του. Σταμάτιου Σουεντίε του Νιζάρ-Αντωνίου

Διδακτορική διατριβή. Υποβληθείσα στο. Τμήμα Χημικών Μηχανικών. του. Πανεπιστημίου Πατρών. Υπό του. Σταμάτιου Σουεντίε του Νιζάρ-Αντωνίου ΝΕΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΚΑΙ ΛΕΠΤΑ ΥΜΕΝΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ ΣΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΥ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ Διδακτορική διατριβή Υποβληθείσα στο

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2015-16

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2015-16 ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 205-6 ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΠΙΤΥΧΙΑΣ Οι μαθητές και οι μαθήτριες θα πρέπει να είναι σε θέση: ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ Διδ. περ. Σύνολο διδ.περ.. Η συμβολή της Χημείας στην εξέλιξη του πολιτισμού

Διαβάστε περισσότερα

Κατηγορίες Χημικών Αντιδράσεων

Κατηγορίες Χημικών Αντιδράσεων Κατηγορίες Χημικών Αντιδράσεων Β. ΜΕΤΑΘΕΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Στις αντιδράσεις αυτές οι αριθμοί οξείδωσης όλων των στοιχείων που μετέχουν στην αντίδραση παραμένουν σταθεροί. Τέτοιες αντιδράσεις είναι οι: 1.

Διαβάστε περισσότερα

Χημικές Αντιδράσεις. Εισαγωγική Χημεία

Χημικές Αντιδράσεις. Εισαγωγική Χημεία Χημικές Αντιδράσεις Εισαγωγική Χημεία Κατηγορίες Χημικών Αντιδράσεων Πέντε κυρίως κατηγορίες: Σύνθεσης Διάσπασης Απλής αντικατάστασης Διπλής αντικατάστασης Καύσης Αντιδράσεις σύνθεσης Ένωση δύο ή περισσότερων

Διαβάστε περισσότερα

Η βαθμίδα του ηλεκτρικού πεδίου της μεμβράνης τείνει να συγκρατήσει τα θετικά φορτισμένα ιόντα.

Η βαθμίδα του ηλεκτρικού πεδίου της μεμβράνης τείνει να συγκρατήσει τα θετικά φορτισμένα ιόντα. Τα ιόντα χλωρίου βρίσκονται σε πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα στο εξωτερικό παρά στο εσωτερικό του κυττάρου, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται παθητικό ρεύμα εισόδου τους στο κύτταρο. Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα

Διαβάστε περισσότερα

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Σεπτέμβριος 2016

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Σεπτέμβριος 2016 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ (Καθ. Β.Ζασπάλης) ΘΕΜΑ 1 ο (30 Μονάδες) Στην εικόνα δίνονται οι επίπεδες

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΕ ΚΥΨΕΛΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΤΥΠΟΥ SOFC ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΜΕΘΑΝΙΟΥ. Αγρίνιο

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΕ ΚΥΨΕΛΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΤΥΠΟΥ SOFC ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΜΕΘΑΝΙΟΥ. Αγρίνιο ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΕ ΚΥΨΕΛΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΤΥΠΟΥ SOFC ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΜΕΘΑΝΙΟΥ Ε. Βακουφτσή 1, Γ. Μαρνέλλος 1,2, Κ. Αθανασίου 2, Φ.Α. Κουτελιέρης 3 1 Τμήμα Μηχανικών Διαχείρισης Ενεργειακών

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΘΕΜΑ 1ο Για τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α3 να μεταφέρετε στο φύλλο απαντήσεων τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα μόνο το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman.

Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman. Σύντομη περιγραφή του πειράματος Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman. Διδακτικοί στόχοι του πειράματος Στο τέλος

Διαβάστε περισσότερα

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ι Θέμα ασκήσεως Αρχή μεθόδου Θεωρία

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ι Θέμα ασκήσεως Αρχή μεθόδου Θεωρία 3-1 ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ι Θέμα ασκήσεως: Προσδιορισμός κανονικού δυναμικού (Ε) ηλεκτροδίου. Προσδιορισμός του θερμικού συντελεστή ( Ε/ Τ) P. Προσδιορισμός του γινομένου διαλυτότητας του Agl. Αρχή μεθόδου:

Διαβάστε περισσότερα

Χημικές Διεργασίες: Εισαγωγή

Χημικές Διεργασίες: Εισαγωγή : Εισαγωγή Ορολογία Μοναδιαίες Διεργασίες ( Unit Processes ) - Οξείδωση - Υδρογόνωση - Αφυδρογόνωση - Πυρόλυση - Ενυδάτωση κλπ Ορολογία Μοναδιαίες Διεργασίες ( Unit Processes ) - Οξείδωση - Υδρογόνωση

Διαβάστε περισσότερα

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος 2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος Όπως είναι γνωστό από την καθημερινή εμπειρία τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρικές ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 08 03 2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Σταυρούλα Γκιτάκου, Μαρίνος Ιωάννου

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 08 03 2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Σταυρούλα Γκιτάκου, Μαρίνος Ιωάννου ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 08 03 2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Σταυρούλα Γκιτάκου, Μαρίνος Ιωάννου ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α.1 έως Α.5 να γράψετε στην κόλλα σας το

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα προηγούµενων εξεταστικών περιόδων. 1 ο Θέµα Ιανουαρίου 2005

Θέµατα προηγούµενων εξεταστικών περιόδων. 1 ο Θέµα Ιανουαρίου 2005 Θέµατα προηγούµενων εξεταστικών περιόδων 1 ο Θέµα Ιανουαρίου 2005 Σε ένα επίπεδο ηλεκτρόδιο ενεργού επιφάνειας 2 cm 2, που χρησιµοποιείται ως άνοδος σε µία ηλεκτρολυτική κυψέλη που περιέχει διάλυµα 2*10-3

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΜΕΣΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΕΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΜΕΣΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΕΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ 5-1 ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΜΕΣΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΕΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ Έννοιες που θα γνωρίσετε: Δομή και δυναμικό ηλεκτρικής διπλής στιβάδας, πολώσιμη και μη πολώσιμη μεσεπιφάνεια, κανονικό και

Διαβάστε περισσότερα

Στοιχειμετρικοί υπολογισμοί σε διαλύματα

Στοιχειμετρικοί υπολογισμοί σε διαλύματα Στοιχειμετρικοί υπολογισμοί σε διαλύματα 23-1. Τι εκφράζουν οι συντελεστές μιας χημικής αντίδρασης; Οι συντελεστές σε μία χημική εξίσωση καθορίζουν την αναλογία mol των αντιδρώντων και προϊόντων στην αντίδραση.

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΟΓΟΝΩΣΗ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΠΡΟΣ ΜΕΘΑΝΟΛΗ ΣΕ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ

ΥΔΡΟΓΟΝΩΣΗ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΠΡΟΣ ΜΕΘΑΝΟΛΗ ΣΕ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΩΣΗ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΠΡΟΣ ΜΕΘΑΝΟΛΗ ΣΕ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ Α. Βούρρος, Β. Κυριάκου, Ι. Γκαραγκούνης, Μ. Στουκίδης Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΓΩΓΗ C 2 ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΚΑΙ H 2 ΑΠΟ CH 4 ΚΑΙ H 2 O ΣΕ ΚΥΨΕΛΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΗ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ C 2 ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΚΑΙ H 2 ΑΠΟ CH 4 ΚΑΙ H 2 O ΣΕ ΚΥΨΕΛΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ C 2 ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΚΑΙ H 2 ΑΠΟ CH 4 ΚΑΙ H 2 O ΣΕ ΚΥΨΕΛΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΗ Β. Κυριάκου, I. Γκαραγκούνης, M. Στουκίδης Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης & Ινστιτούτο

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΠΟΤΕΝΣΙΟΜΕΤΡΙΑ ΠΟΤΕΝΣΙΟΜΕΤΡΙΑ Με τον όρο ποτενσιομετρία περιγράφεται ένα σύνολο ηλεκτροχημικών τεχνικών ανάλυσης,

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ. Είδη ενέργειας ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ

ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ. Είδη ενέργειας ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ Όλες οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν έκλυση ή απορρόφηση ενέργειας υπό μορφή θερμότητας. Η γνώση του ποσού θερμότητας που συνδέεται με μια χημική αντίδραση έχει και πρακτική και θεωρητική

Διαβάστε περισσότερα

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης Γενικά, όταν έχουμε δεδομένα συγκέντρωσης-χρόνου και θέλουμε να βρούμε την τάξη μιας αντίδρασης, προσπαθούμε να προσαρμόσουμε τα δεδομένα σε εξισώσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΖΗΜΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΖΗΜΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ (ΑΙΤΙΑ) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΔΙΑΒΡΩΣΗ = ΟΞΕΙΔΩΣΗ

ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΖΗΜΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΖΗΜΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ (ΑΙΤΙΑ) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΔΙΑΒΡΩΣΗ = ΟΞΕΙΔΩΣΗ 1 ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΖΗΜΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΖΗΜΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ (ΑΙΤΙΑ) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΔΙΑΒΡΩΣΗ = ΟΞΕΙΔΩΣΗ 2 ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΟΡΙΣΜΟΣ: Κάθε αυθόρμητη ή εκβιασμένη, ηλεκτρομηχανική

Διαβάστε περισσότερα

2. Χημικές Αντιδράσεις: Εισαγωγή

2. Χημικές Αντιδράσεις: Εισαγωγή 2. Χημικές Αντιδράσεις: Εισαγωγή ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Η ιοντική θεωρία των διαλυμάτων Μοριακές και ιοντικές εξισώσεις Αντιδράσεις καταβύθισης Αντιδράσεις οξέων-βάσεων Αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής Ισοστάθμιση

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Κινητική, ηλεκτροκινητική συμπεριφορά και ηλεκτροδιακά φαινόμενα καινοτόμων ηλεκτροκαταλυτών σε κυψελίδες καυσίμου για αντιδράσεις που σχετίζονται με τον

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗΣ ΜΕΡΙΚΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΤΟΥ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΑΓΩΓΟΥ ΙΟΝΤΩΝ ΟΞΥΓΟΝΟΥ YSZ

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗΣ ΜΕΡΙΚΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΤΟΥ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΑΓΩΓΟΥ ΙΟΝΤΩΝ ΟΞΥΓΟΝΟΥ YSZ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗΣ ΜΕΡΙΚΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΤΟΥ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΑΓΩΓΟΥ ΙΟΝΤΩΝ ΟΞΥΓΟΝΟΥ YSZ Κ. Αθανασίου α,β, Γ. Μαρνέλλος β,γ, Ε. Αντωνάκου β, Ε. Πατσιατζή α,α. Μπούσης α, Ν. Κυρατζής

Διαβάστε περισσότερα

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C.

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C. 4.1 Βασικές έννοιες Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C. Σχετική ατομική μάζα ή ατομικό βάρος λέγεται ο αριθμός που δείχνει πόσες φορές είναι μεγαλύτερη

Διαβάστε περισσότερα

Έκτη Διάλεξη Ονοματολογία

Έκτη Διάλεξη Ονοματολογία Έκτη Διάλεξη Ονοματολογία Α) ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑΛΛΑ Στοιχείο Σύμβολο Σθένος Νάτριο Να 1 Κάλιο Κ 1 Μαγνήσιο Mg 2 Ασβέστιο Ca 2 Σίδηρος Fe 2 ή 3 Χαλκός Cu 2 Ψευδάργυρος Zn 2 Λίθιο Li 1 Άργυρος

Διαβάστε περισσότερα

Εντροπία Ελεύθερη Ενέργεια

Εντροπία Ελεύθερη Ενέργεια Μάθημα Εντροπία Ελεύθερη Ενέργεια Εξαγωγική Μεταλλουργία Καθ. Ι. Πασπαλιάρης Εργαστήριο Μεταλλουργίας ΕΜΠ Αυθόρμητες χημικές αντιδράσεις Ηαντίδρασηοξείδωσηςενόςμετάλλουμπορείναγραφτείστη γενική της μορφή

Διαβάστε περισσότερα

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΑΔΙΠΠΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ ΧΡΟΝΟΣ: 2 Ώρες (Χημεία + Φυσική)

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΑΔΙΠΠΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ ΧΡΟΝΟΣ: 2 Ώρες (Χημεία + Φυσική) ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΑΔΙΠΠΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ 2014-2015 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2015 ΜΑΘΗΜΑ: XHMEIA (35/100) ΤΑΞΗ: Β Γυμνασίου ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 8/6/2015. ΧΡΟΝΟΣ: 2 Ώρες (Χημεία + Φυσική) ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ Αριθμητικά:.

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ~ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ~ ΠΕΡΙΛΗΨΗ H παρούσα Διδακτορική Διατριβή περιλαμβάνει συστηματική μελέτη για την ανάπτυξη τριοδικού καταλυτικού μετατροπέα (TWC) που να επιδεικνύει

Διαβάστε περισσότερα

Υδροχημεία. Ενότητα 10: Οξείδωση - Αναγωγή. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Υδροχημεία. Ενότητα 10: Οξείδωση - Αναγωγή. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας Υδροχημεία Ενότητα 10: Οξείδωση - Αναγωγή Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας Σκοποί ενότητας Κατανόηση των οξειδοαναγωγικών φαινομένων, δυναμικό οξειδοαναγωγής Κατανόηση της διαδικασίας

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2 Ασκήσεις κεφ. 1-3 Άσκηση Κατατάξτε τις παρακάτω ενώσεις ως ισχυρά και ασθενή οξέα ή ισχυρές και ασθενείς βάσεις α) Η 2 SeO 4, β) (CH 3 ) 2 CHCOOH γ) KOH, δ) (CH 3 ) 2 CHNH 2 Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές

Διαβάστε περισσότερα

Α ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Α ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΑΡΧΗ 1 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Α ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 23/04/2014 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α1 έως Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας το γράµµα που αντιστοιχεί

Διαβάστε περισσότερα

Περιγραφή Κελιού Καυσίµου (II) Τα Κελιά Καυσίµου έχουν ένα αριθµό πλεονεκτηµάτων πέραν του συµβατικού εξοπλισµού παραγωγής ενέργειας τα οποία είναι: υ

Περιγραφή Κελιού Καυσίµου (II) Τα Κελιά Καυσίµου έχουν ένα αριθµό πλεονεκτηµάτων πέραν του συµβατικού εξοπλισµού παραγωγής ενέργειας τα οποία είναι: υ Περιγραφή Κελιού Καυσίµου (I) Στην προσπάθεια να δώσουµε ένα κατανοητό και κατά το δυνατόν σαφή ορισµό για το τι είναι τα κελιά καυσίµου, θα µπορούσαµε να πούµε ότι: Τα κελιά καυσίµου είναι ηλεκτροχηµικές

Διαβάστε περισσότερα

[FeCl. = - [Fe] t. = - [HCl] t. t ] [FeCl. [HCl] t (1) (2) (3) (4)

[FeCl. = - [Fe] t. = - [HCl] t. t ] [FeCl. [HCl] t (1) (2) (3) (4) Μιχαήλ Π. Μιχαήλ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3o ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ 1 3.1 Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Στις ερωτήσεις 1-34 βάλτε σε ένα κύκλο το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Το αντικείµενο µελέτης της χηµικής

Διαβάστε περισσότερα

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος:

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: 1 1.2 Καταστάσεις των υλικών 1. Συμπληρώστε το παρακάτω σχεδιάγραμμα 2 2. Πώς ονομάζονται οι παρακάτω μετατροπές της φυσικής κατάστασης; 3 1.3

Διαβάστε περισσότερα

πόλος αποφόρτιση (γαλβανικό στοιχ.) φόρτιση (ηλεκτρολυτικό στοιχ.) (αυθόρµητη λειτουργία) (εξαναγκασµένη λειτουργία zfe c = w el (1) 7-1

πόλος αποφόρτιση (γαλβανικό στοιχ.) φόρτιση (ηλεκτρολυτικό στοιχ.) (αυθόρµητη λειτουργία) (εξαναγκασµένη λειτουργία zfe c = w el (1) 7-1 ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Θέµα ασκήσεως Προσδιορισµός κανονικού δυναµικού (Ε) ηλεκτροδίου (ξίσωση Nernst). Αυθόρµητη αντίδραση στοιχείου. Σύνδεση δυναµικού γαλβανικού στοιχείου µε θερµοδυναµικά µεγέθη (Υπολογισµός

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κεφ.4 εξίσωση του Nernst. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π.

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κεφ.4 εξίσωση του Nernst. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. Σημειώσεις για το μάθημα Φυσική Χημεία ΙΙ Ηλεκτροχημικά στοιχεία Κεφ.4 εξίσωση του Nernst Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. Τμήμα Χημείας ΑΠΘ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΕΞΙΣΩΣΗ NERNST 4.1 Εξίσωση Nernst Μια

Διαβάστε περισσότερα

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2016

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2016 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ (Καθ. Β.Ζασπάλης) Θέμα 1: Ερωτήσεις (10 Μονάδες) (Σύντομη αιτιολόγηση.

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά. στοιχεία. Κεφ.6 ηλεκτρολυτικά. στοιχεία. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π.

Φυσική Χημεία ΙΙ. Ηλεκτροχημικά. στοιχεία. Κεφ.6 ηλεκτρολυτικά. στοιχεία. Σημειώσεις για το μάθημα. Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. Σημειώσεις για το μάθημα Φυσική Χημεία ΙΙ Ηλεκτροχημικά στοιχεία Κεφ.6 ηλεκτρολυτικά στοιχεία Ευκλείδου Τ. Παναγιώτου Σ. Γιαννακουδάκης Π. Ni 2+ 2 e- Ni 2+ Τμήμα Χημείας ΑΠΘ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ

ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ Ε. Πουλάκης, Α. Ζέρβα, Κ. Φιλιππόπουλος Σχολή Χημικών Μηχανικών, Ε.Μ.Π., Ηρώων Πολυτεχνείου 9, 157 80 Αθήνα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η φωτοκαταλυτική επεξεργασία

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 13: Χημική κινητική

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 13: Χημική κινητική Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Χημεία Ενότητα 13: Χημική κινητική Αν. Καθηγητής Γεώργιος Μαρνέλλος e-mail: gmarnellos@uowm.gr Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ÊÏÑÕÖÁÉÏ ÅÕÏÓÌÏÓ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ÊÏÑÕÖÁÉÏ ÅÕÏÓÌÏÓ ΤΑΞΗ: ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΜΑΘΗΜΑ: ΘΕΜΑ Α Β ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Ηµεροµηνία: Τετάρτη 3 Απριλίου 014 ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Για τις ερωτήσεις Α1 έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό

Διαβάστε περισσότερα

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε:

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε: ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ 5-6 (Α. Χημική Θερμοδυναμική) η Άσκηση Η αντίδραση CO(g) + H O(g) CO (g) + H (g) γίνεται σε θερμοκρασία 3 Κ. Να υπολογιστεί το κλάσμα των ατμών του

Διαβάστε περισσότερα

ιαχείριση υγρών α οβλήτων

ιαχείριση υγρών α οβλήτων ιαχείριση υγρών α οβλήτων Χαρακτηριστικά αποβλήτων και λυµάτων Α όβλητα & Λύµατα Υγρά α όβλητα: τα υγρά και οι λάσπες που ρέουν εύκολα και αποβάλλονται από κατοικίες, βιοµηχανικές εγκαταστάσεις, µεταφορικά

Διαβάστε περισσότερα

ΙΑΒΡΩΣΗΑΝΑΣΚΑΦΙΚΩΝ ΓΥΑΛΙΝΩΝΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ

ΙΑΒΡΩΣΗΑΝΑΣΚΑΦΙΚΩΝ ΓΥΑΛΙΝΩΝΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΙΑΒΡΩΣΗΑΝΑΣΚΑΦΙΚΩΝ ΓΥΑΛΙΝΩΝΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΦΘΟΡΑΣ ΤΟΥ ΓΥΑΛΙΟΥ Eνδογενείς και εξωγενείς. Eνδογενείς: Η σύσταση του γυαλιού. Υλικά που σχηµατίζουν το δίκτυο του γυάλινου υλικού. ιοξείδιο του πυριτίου

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί Σύνοψη Παρουσιάζονται οι χημικοί δεσμοί, ιοντικός, μοριακός, ατομικός, μεταλλικός. Οι ιδιότητες των υλικών τόσο οι φυσικές όσο και οι χημικές εξαρτώνται από το είδος ή τα είδη

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/2016 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α1. έως Α5. να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα

Διαβάστε περισσότερα

Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: 2012-2013 Μάθημα: Χημεία Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία:

Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: 2012-2013 Μάθημα: Χημεία Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία: Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: 2012-2013 Μάθημα: Χημεία Τάξη Β Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία: 1) Να γράψετε τι ονομάζεται μείγμα; 2) Να γράψετε τι ονομάζεται ετερογενές μείγμα; 3) Να γράψετε

Διαβάστε περισσότερα

Βουκλής Χ. Αλέξανδρος Αριθμός οξείδωσης, χημικοί τύποι, γραφή - ονοματολογία χημικών ενώσεων Παρουσίαση σε μορφή ερωτωαπαντήσεων

Βουκλής Χ. Αλέξανδρος Αριθμός οξείδωσης, χημικοί τύποι, γραφή - ονοματολογία χημικών ενώσεων Παρουσίαση σε μορφή ερωτωαπαντήσεων Βουκλής Χ. Αλέξανδρος Αριθμός οξείδωσης, χημικοί τύποι, γραφή ονοματολογία χημικών ενώσεων Παρουσίαση σε μορφή ερωτωαπαντήσεων 1. Τι εννοούμε όταν λέμε «η γλώσσα της Χημείας»; Η χημεία είναι μια συμβολική

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου Απαραίτητα όργανα και υλικά ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου 7. Απαραίτητα όργανα και υλικά. Τροφοδοτικό DC.. Πολύμετρα (αμπερόμετρο, βολτόμετρο).. Πλακέτα για την

Διαβάστε περισσότερα

Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών

Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών Χαράλαμπος Στεργίου Dr.Eng. chstergiou@uowm.gr Ατέλειες Τεχνολογία Υλικών Ι Ατέλειες Ατέλειες στερεών Ο τέλειος κρύσταλλος δεν υπάρχει στην φύση. Η διάταξη των ατόμων σε δομές

Διαβάστε περισσότερα

Σταθµοί ηλεκτροπαραγωγής συνδυασµένου κύκλου µε ενσωµατωµένη αεριοποίηση άνθρακα (IGCC) ρ. Αντώνιος Τουρλιδάκης Καθηγητής Τµ. Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήµιο υτικής Μακεδονίας 1 ιαδικασίες, σχήµατα

Διαβάστε περισσότερα

Μεταβολή ορισμένων περιοδικών ιδιοτήτων

Μεταβολή ορισμένων περιοδικών ιδιοτήτων Μεταβολή ορισμένων περιοδικών ιδιοτήτων 1. Ερώτηση: Ποια θεωρούνται θεμελιώδη χαρακτηριστικά του ατόμου και γιατί; Θεμελιώδη χαρακτηριστικά του ατόμου είναι: η ατομική ακτίνα, η ενέργεια ιοντισμού και

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Ανασκόπηση της εξέλιξης των κυψελών καυσίμου στερεών οξειδίων (SOFCs) ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ: Τάμπασης

Διαβάστε περισσότερα

Αναγωγή Οξειδίων με Άνθρακα, Μονοξείδιο του Άνθρακα και Υδρογόνο

Αναγωγή Οξειδίων με Άνθρακα, Μονοξείδιο του Άνθρακα και Υδρογόνο Μάθημα Αναγωγή Οξειδίων με Άνθρακα, Μονοξείδιο του Άνθρακα και Υδρογόνο Εξαγωγική Μεταλλουργία Καθ. Ι. Πασπαλιάρης Εργαστήριο Μεταλλουργίας ΕΜΠ Αναγωγικά μέσα Πως μπορεί να απομακρυνθεί το O 2 (g) από

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ LE CHATELIER - ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ

ΑΡΧΗ LE CHATELIER - ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΑΡΧΗ LE CHATELIER - ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ Σκοπός Εργαστηριακής Άσκησης Η παρατήρηση και η κατανόηση της Αρχής Le Chatelier και η μελέτη της διαλυτότητας των ιοντικών ενώσεων Θεωρητικό Μέρος Αρχή Le Chatelier Οι

Διαβάστε περισσότερα

5. Να βρείτε τον ατομικό αριθμό του 2ου μέλους της ομάδας των αλογόνων και να γράψετε την ηλεκτρονιακή δομή του.

5. Να βρείτε τον ατομικό αριθμό του 2ου μέλους της ομάδας των αλογόνων και να γράψετε την ηλεκτρονιακή δομή του. Ερωτήσεις στο 2o κεφάλαιο από τράπεζα θεμάτων 1. α) Ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να πάρει κάθε μία από τις στιβάδες: K, L, M, N. β) Ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων που

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΧΑΜΕΤΡΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΧΑΜΕΤΡΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΧΑΜΕΤΡΙΑ Ιωάννης Πούλιος Αθανάσιος Κούρας Ευαγγελία Μανώλη ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ 54124 ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1 Η2 Μελέτη ηµιαγωγών 1. Σκοπός Στην περιοχή της επαφής δυο ηµιαγωγών τύπου p και n δηµιουργούνται ορισµένα φαινόµενα τα οποία είναι υπεύθυνα για τη συµπεριφορά της επαφής pn ή κρυσταλλοδιόδου, όπως ονοµάζεται,

Διαβάστε περισσότερα

AΝΑΛΟΓΙΑ ΜΑΖΩΝ ΣΤΟΧΕΙΩΝ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

AΝΑΛΟΓΙΑ ΜΑΖΩΝ ΣΤΟΧΕΙΩΝ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ 2 ο Γυμνάσιο Καματερού 1 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ 1. Πόσα γραμμάρια είναι: ι) 0,2 kg, ii) 5,1 kg, iii) 150 mg, iv) 45 mg, v) 0,1 t, vi) 1,2 t; 2. Πόσα λίτρα είναι: i) 0,02 m 3, ii) 15 m 3, iii) 12cm

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΛΕΤΗ ΟΞΕΙ ΟΑΝΑΓΩΓΙΚΟΥ ΑΝΤΙ ΡΑΣΤΗΡΑ ΚΕΡΑΜΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ

ΜΕΛΕΤΗ ΟΞΕΙ ΟΑΝΑΓΩΓΙΚΟΥ ΑΝΤΙ ΡΑΣΤΗΡΑ ΚΕΡΑΜΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ 7 ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΣΥΝΕ ΡΙΟ ΧΗΜΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΠΑΤΡΑ, 3-5 ΙΟΥΝΙΟΥ, 9. ΜΕΛΕΤΗ ΟΞΕΙ ΟΑΝΑΓΩΓΙΚΟΥ ΑΝΤΙ ΡΑΣΤΗΡΑ ΚΕΡΑΜΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ Α. Εύδου, Λ. Ναλµπαντιάν,

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενο της άσκησης

Περιεχόμενο της άσκησης Προαπαιτούμενες γνώσεις Επαφή p- Στάθμη Fermi Χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης Ορθή και ανάστροφη πόλωση Περιεχόμενο της άσκησης Οι επαφές p- παρουσιάζουν σημαντικό ενδιαφέρον επειδή βρίσκουν εφαρμογή στη

Διαβάστε περισσότερα

ΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ Σ' όλα τα επίπεδα και σ' όλα τα περιβάλλοντα, η χηµική αποσάθρωση εξαρτάται οπό την παρουσία νερού καθώς και των στερεών και αερίων

ΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ Σ' όλα τα επίπεδα και σ' όλα τα περιβάλλοντα, η χηµική αποσάθρωση εξαρτάται οπό την παρουσία νερού καθώς και των στερεών και αερίων ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ Η αποσάθρωση ορίζεται σαν η διάσπαση και η εξαλλοίωση των υλικών κοντά στην επιφάνεια της Γης, µε τοσχηµατισµό προιόντων που είναι σχεδόν σε ισορροπία µε τηνατµόσφαιρα, την υδρόσφαιρα και τη

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή Ιστορική Αναδροµή

Εισαγωγή Ιστορική Αναδροµή Εισαγωγή Ιστορική Αναδροµή Τα θερµοηλεκτρικά είναι διατάξεις (συσκευές) οι οποίες µπορούν και µετατρέπουν τη θερµική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και το αντίθετο (ηλεκτρική σε θερµική). Θερµοηλεκτρικές

Διαβάστε περισσότερα