Bestimmung anodischer Wasserstoff/Deuterium‐Trennfaktoren an Edelmetallelektroden

Abstract

In dieser Arbeit wird der Isotopieeffekt bei der anodischen Oxydation von Wasserstoff untersucht. Hierzu wurde die Änderung der Gaszusammensetzung eines im Kreislauf geführten Gasgemisches während der anodischen Oxydation bei verschiedenen Elektrodenpotentialen zeitlich verfolgt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit den anodischen Strom/Spannungs‐Kurven für Wasserstoff und Deuterium verglichen. An rasch rotierenden Elektroden aus Platin und Gold wurde gefunden, daβ der anodische Trennfaktor in der Nähe von eins liegt, d.h., daβ praktisch kein Trenneffekt auftritt. Aus den entsprechenden Strom/Spannungs‐Kurven (bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten) ist zu schließen, daβ Adsorption und/oder Dissoziation der H2‐ bzw. HD‐ bzw. D2‐Moleküle geschwindigkeitsbestimmend sind und für diese Moleküle etwa gleich rasch verlaufen. Durch Verwendung von wasserstoffdurchlässigen Membranelektroden (aus Palladium/Silber‐ und Palladium/Platin‐Legierungen) mit gasseitiger Palladinierung ist es gelungen, die vorgelagerten Reaktionen (Adsorption und Dissoziation) unabhängig von der Durchtrittsreaktion so zu beschleunigen, daR die anodische Oxydation zum langsamsten Teilschritt wurde. Die unterschiedliche Oxydationsgeschwindigkeit so wie die Verschiebung des Isotopenverhältnisses zwischen Gas‐ und Metallphase führen zu einem Trennfaktor zwischen 1,3 und 2.