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プロトン導電性固体電解質を用いた溶融金属の水素溶解度の決定

使用质子传导固体电解质测定熔融金属中氢的溶解度

基本信息

批准号：
08229231
负责人：
武津典彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ペロブスカイト型酸化物プロトン導電体等を電解質として用い、溶融金属を電極として電池を構成し、電量滴定を行うと、水素の移動量を電流として、濃度を電圧として捉えることができるので、溶融金属中の水素の溶解度を容易に決定することができる。この測定においては、電解質自体から発生する水素量について正確な補正を行う必要があり、そのためには、これら固体電解質の直流分極状態におけるポテンシャル・プロファイルを知ることが必要となる。本研究ではそのために、プロトン導電体CaZrO_3(^+In_2O_3)を電解質にし、白金多孔質燒結体を電極に用いたガス濃淡電池を構成し、その直流分極特性を調べた。タンマン管型の試料の内部にArを封じ、外部には一定の組成の水蒸気と水素の混合ガスを流して水素と酸素のポテンシャルを一定に保ち、外部の極を負に内部が正になるように電圧を印加して分極を行い、分極電流の印加電圧依存性を色々な酸素ポテンシャル、水素ポテンシャルのもとで測定した。この条件で水素および酸素が共にブロックされているとして、すでに報告されている格子の欠陥構造に基づいて解析したところ、実験値と理論値は良く一致することが確認された。以上より、欠陥構造の正しさと所謂へブ・ワグナーの分極条件が成立することが確認できたので、この条件における、電解質内の水素と酸素のポテンシャル・プロファイルを求めた。この結果、電解質内の水蒸気分圧は一定に保たれることが確認され、分極条件の変化によって電解質から発生する水素量は理論的には無視できることが明らかになった。

Electrolyte, conductor, molten metal electrode, battery composition, coulometric titration, water migration, current, concentration, voltage, solubility of water in molten metal can be easily determined. The determination of the amount of water generated by the electrolyte itself is necessary for the correction of the DC polarization of the solid electrolyte. In this paper, we study the composition of the thin and thick battery and the adjustment of the DC polarization characteristics of the platinum porous sintered body, which is composed of the electrolyte CaZrO_3(^+In_2O_3) and the platinum porous sintered body. The inner part of the tube is sealed with Ar, the outer part is sealed with a certain composition of water vapor, the mixture of water element and acid element is sealed with a certain temperature, the outer part is negative, the inner part is positive, the voltage is sealed with a certain temperature, the polarization current is sealed with a certain temperature, the mixture of water element and acid element is sealed with a certain temperature, the outer part is negative, the inner part is positive, the voltage is sealed with a certain temperature, the polarization current is sealed with a certain temperature, the color is sealed with a certain temperature, and the mixture of water element and acid element is sealed with a certain temperature. This condition is confirmed by the analysis of the lattice structure. The above structure is correct and the polarization condition is established. The polarization condition is confirmed. The water and acid in the electrolyte are determined. As a result, the water vapor pressure in the electrolyte is maintained at a certain level, and the water content generated by the electrolyte is determined according to the polarization conditions.