Elektrokemijsko inženjerstvo

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Stečena znanja iz područja elektrokemije i kemijskog inženjerstva primijeniti na industrijske elektrokemijske procese.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Odslušan predmet Osnove Fizikalne kemije.

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita od studenta se očekuje da zna:
- definirati sastavne dijelovi te opisati operacije u elektrokemijskom reaktoru
- objasniti strukturu elektrificirane granice faza
- razlikovati pojmove polarizacije i prenapona
- objasniti uzroke pojave različitih vidova prenapona
- postaviti bilancu napona, materijala i energije
- razlikovati primarnu i sekundarnu raspodjelu struje i potencijala
- navesti osnovne tipove elektrokemijskih reaktora
- opisati osnovne načine spajanja elektroda i rekatora u praksi
- karakteristike materijala koji se koriste za izradu elektrokemijskih reaktora.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Uvod. Sastavni dijelovi i operacije u elektrokemijskom reaktoru. Elektrokemijska pretvorba - kvantni zakoni.
2. tjedan: Elektrificirana granica faza. Termodinamika elektrificirane granice faza. 3. tjedan: Struktura elektrokemijskog dvosloja.
4. tjedan: Elektrokemijski sustavi u neravnotežnim uvjetima. Anodni i katodni procesi.
5. tjedan: Mehanizam elektrokemijske reakcije i spori stupanj. Pojam polarizacije i prenapona. Vrste prenapona.
6. tjedan: Elektrokemijski prenapon.
7. tjedan: Difuzijksi prenapon. Reakcijski prenapon. Kristalizacijski prenapon.
8. tjedan: Provjera znanja (I. kolokvij). Bilanca materijala i napona u elektrokemijskom reaktoru.
9. tjedan:Bilanca energije. Iskorištenje struje. Transportni fenomeni u elektrokemijskom sustavu.
10. tjedan: Dinamika elektrolitnih otopina. Toplinski učinci u elektrokemijskom reaktoru.
11. tjedan: Raspodjela struje i potencijala u elektrokemijskom reaktoru - primarna i sekundarna raspodjela.
12. tjedan: Tehnološki zahtjevi u elektrokemijskom inženjerstvu. Tipovi elektrokemijskih reaktora.
13. tjedan: Monopolarni i bipolarno spajanje elektroda. Električno spajanje više reaktora na zajednički izvor struje. Cirkulacija elektrolita.
14. tjedan: Odabir materijala za izradu elektrokemijskih reaktora.
15. tjedan: Ponavljanje. Provjera znanja (II. kolokvij).
Vježbe: Napon razlaganja elektrolita. Elektrogravimetrijska analiza. Određivanje prenapona vodika na raznim metalima. Dobivanje kalcijevog glukonata elektrokemijskim putem. Elektrorafinacija srebra. Raspodjela potencijala pri elektrolizi (pločasta anoda / prstenasta anoda). Elektrokataliza-izbor energetski najpovoljnijeg elektrodnog materijala. Određivanje ovisnosti granične gustoće struje o brzini strujanja elektrolita.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Prisustvovanje predavanjima u iznosu od 80 % ukupne satnice, laboratorijske vježbe 100 %.