Farklı bileşimdeki metallerin ferrisiyanür iyonunun elektrokimyasal indirgenmesinde katot olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2020
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İnönü Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada ilk aşamada farklı bileşimdeki metallerin, elektrokimyasal sınırlayıcı akım yönteminde en yaygın kullanılan sistem olan inert elektrolit (potasyum karbonat) destekli potasyum ferri-ferro siyanür sulu çözeltisinde 8 farklı bileşimde metal alaşımlarının elektrot olarak kullanılabilirliği, döner disk elektrodu tekniğiyle incelendi. Yapılan deneylerde bütün metallerin sınırlayıcı akım platosunu sağladıkları, ancak hepsinin geniş ve düzgün bir plato vermediği gözlemlendi. Metalin Ni oranı arttıkça daha düzgün ve geniş plato gözlemlendi ve oldukça düzgün ve geniş bir akım platosu ancak %99 Ni içeren elektrotla elde edildi. Çalışmanın ikinci aşamasında Ni elektrot ve potasyum karbonat destekli potasyum ferri-ferro siyanür elektrolit sistemiyle elektrokimyasal sınırlayıcı akım yöntemi kullanılarak diskli-altı kanatlı türbin karıştırıcılı bir kapta, 2 mm çapındaki yerel bir dairesel Ni elektroda kütle transferi incelendi. Karıştırıcı dönme hızı (200-2000 rpm), Schmidt sayısı (1500- 60000) ve kanat ucunun elektroda mesafesinin (x/dK = 0.022-0.222) kütle transfer katsayısı üzerine etkileri incelendi. Geniş bir aralıkta Schmidt sayısı elde etmek amacıyla %0-50 aralığında gliserin içeren elektrolitik çözelti kullanıldı. Artan karıştırma hızının ve azalan türbin kanadı-elektrot mesafesi ve azalan Schmidt sayısının kütle transfer hızını artırdığı gözlemlendi. Türbin kanadı ile disk elektrodu arasındaki uzaklığın azalmasıyla Schmidt sayısına bağlı olarak kütle transferinde %2.6- %19.0 arasında bir artış elde edildi. İstatistiksel analiz sonucunda bütün deneysel verilerin Sh=8.517*(Re^0.473)*(Sc^0.402)*((x/d_K)^−0.042) eşitliğiyle iyi bir şekilde uyum sağladığı görülmüştür.
In this study, the usability of metal alloys in 8 different compositions as electrodes in the potassium ferri-ferrous cyanide aqueous solution supported with an inert electrolyte (potassium carbonate), which is the most widely used system in electrochemical limiting current method, was investigated with the rotating disc electrode technique. In the experiments, it was observed that all metals provided a limiting current plateau, but not all gave a wide and uniform plateau, except one with almost pure Ni. As the Ni ratio of the metal increased, a smoother and wider plateau was obtained, and with a electrode containing 99% Ni, a very smooth and wide current plateau was obtained. In the second stage of the study, mass transfer to a circular local electrode with a diameter of 2 mm in a vessel container equipped with a six-blade turbine agitator was investigated using Ni electrode and potassium carbonate-supported-potassium ferri-ferro cyanide electrolyte system. The effects of the stirrer rotation speed (200-2000 rpm), Schmidt number (1500-60000) and the distance of the blade tip (x/dK = 0.022-0.222) to the local electrode on the mass transfer coefficients were examined. The electrolytic solutions containing 0-50% glycerin was used to obtain a wide range of Schmidt numbers. It was observed that increasing rotating speed and decreasing turbine blade tip to electrode distance and decreasing Schmidt number increased the mass transfer rate. With the decrease in the distance between the turbine blade and the disc electrode, an increase in mass transfer between 2.6% and 19.0% was achieved depending upon Schmidt number. As a result of the statistical analysis, it was found that all the experimental data would be well correlated with the equation Sh=8.517*(Re^0.473)*(Sc^0.402)*((x/d_K)^−0.042).
In this study, the usability of metal alloys in 8 different compositions as electrodes in the potassium ferri-ferrous cyanide aqueous solution supported with an inert electrolyte (potassium carbonate), which is the most widely used system in electrochemical limiting current method, was investigated with the rotating disc electrode technique. In the experiments, it was observed that all metals provided a limiting current plateau, but not all gave a wide and uniform plateau, except one with almost pure Ni. As the Ni ratio of the metal increased, a smoother and wider plateau was obtained, and with a electrode containing 99% Ni, a very smooth and wide current plateau was obtained. In the second stage of the study, mass transfer to a circular local electrode with a diameter of 2 mm in a vessel container equipped with a six-blade turbine agitator was investigated using Ni electrode and potassium carbonate-supported-potassium ferri-ferro cyanide electrolyte system. The effects of the stirrer rotation speed (200-2000 rpm), Schmidt number (1500-60000) and the distance of the blade tip (x/dK = 0.022-0.222) to the local electrode on the mass transfer coefficients were examined. The electrolytic solutions containing 0-50% glycerin was used to obtain a wide range of Schmidt numbers. It was observed that increasing rotating speed and decreasing turbine blade tip to electrode distance and decreasing Schmidt number increased the mass transfer rate. With the decrease in the distance between the turbine blade and the disc electrode, an increase in mass transfer between 2.6% and 19.0% was achieved depending upon Schmidt number. As a result of the statistical analysis, it was found that all the experimental data would be well correlated with the equation Sh=8.517*(Re^0.473)*(Sc^0.402)*((x/d_K)^−0.042).
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Elektrokimya, Electrochemistry
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Altay, İ. (2020). Farklı bileşimdeki metallerin ferrisiyanür iyonunun elektrokimyasal indirgenmesinde katot olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi. Yayınlanmış Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi.
