Wasserstoffentwicklung aus CO₂‐haltigen wäßrigen Elektrolyten

Abstract

In der Strom‐Spannungskurve der Wasserstoffentwicklung aus starken säuren tritt an rotierenden Scheibenelektroden eine Grenzstromdichte auf, die durch die Diffusions‐grenzstomdichte der Protonen verursacht wird. Bei der Wasserstoffentwicklung in kohlendioxidhaltigen, wäßrigen Elektrolyten tritt ebenfalls eine Grenzstromdichte aus. Trägt man bei konstanter Lösungszusammensetzung die gemessene Grenzstromdichte über der Wurzel aus der Winkelgeschwindigkeit der rotierenden Scheibenelektrode auf, so erhält man eine Gerade, welche die Ordinate in CO2‐gesättigten Lösungen bei einer Stromedichte von ungefähr 0,13 mA/cm2 schneidet. Dieser experimentelle Befung wird interpretiert als Überlagerung der diffusionskntrollierten Wasserstoffentwicklung aus den protonen des Elektrolyten und einer heterogen ablaufenden Reaktionsfolge, die durch die Hydratation des adsorbierten Kohlendioxids unter Abspaltung von Protonen bestimmt wird. Die heterogen ablaufende Reaktionsfolge kann durch dünne, poröse Kalziumkarbonatschichten beschleunigt werden. Diese Befunde sind für das Verständanis der Wasserstoffkorrosion in CO2‐haltigen Wässern und feuchten Gasen und zum Verständnis der fällungskinetik und der korrsionsschützenden Wirkung von Kalziumkarbonatschichten von Bedeutung.

Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide in Water: Analysis of Reaction Mechanism on Ruthenium‐Titanium‐Oxide

“…According to Ref. (21)(22)(23), it can be determined whether the homogeneous reactions are rate limiting, by representing i/(RPM) lj2 = f (i). The slope of such plots gives the dissociation rate constant.…”