Hispanopedia WikiEl efecto de eficiencia de Faraday se refiere a la posibilidad de una interpretación errónea de los datos de experimentos en electroquímica debido a que no se tiene en cuenta una eficiencia de Faraday inferior al 100 por ciento.
Suposición sobre la eficiencia
Hasta hace pocas décadas, era común asumir que la liberación de hidrógeno y oxígeno gaseosos durante la electrólisis del agua siempre tiene una eficiencia de Faraday del 100 %. Pons y Fleischmann, y otros investigadores que informaron sobre el hallazgo de exceso de calor anómalo en celdas electrolíticas, [ 1 ] se basaron en esta suposición popular. Nadie se molestó en medir la eficiencia de Faraday en sus celdas durante los experimentos. Muchas publicaciones que informaban sobre el hallazgo de exceso de calor incluían una declaración explícita como: "Se asume que la eficiencia de Faraday es unitaria". Incluso si no se indicaba explícitamente, estas publicaciones incluían esta suposición implícita en las fórmulas utilizadas para calcular el balance energético de las celdas.
Relevancia para la fusión fría
Ante la falta de otra explicación plausible, Pons y Fleischmann atribuyeron el exceso de calor anómalo producido durante dicha electrólisis a la fusión fría . Posteriormente, se descubrió que dicho exceso de calor puede ser fácilmente producto de la química convencional, es decir, la recombinación interna de hidrógeno y oxígeno. Esta recombinación conlleva una reducción de la eficiencia faradaica de la electrólisis. El efecto de eficiencia faradaica consiste en la observación de un exceso de calor anómalo debido a una reducción de dicha eficiencia.
Medición
Entre 1991 y 1993, un grupo de investigadores, [ 2 ] [ 3 ] liderado por Zvi Shkedi, en el estado de Massachusetts, EE. UU., construyó celdas y calorímetros bien aislados que incluían la capacidad de medir la eficiencia faradaica real en tiempo real durante los experimentos. Las celdas eran del tipo de agua ligera; con un cátodo de níquel de alambre fino; un ánodo de platino; y electrolito de K 2 CO 3 .
Los calorímetros se calibraron con una precisión del 0,02 % de la potencia de entrada. Se verificó la estabilidad a largo plazo de los calorímetros durante un período de 9 meses de funcionamiento continuo. En su publicación, los investigadores detallan el diseño de sus calorímetros y explican la tecnología para lograr una alta precisión calorimétrica.
Experimentos
Se realizaron un total de 64 experimentos en los que se midió la eficiencia faradaica real. Los resultados se analizaron dos veces: una vez partiendo de la suposición común de que la eficiencia faradaica es del 100%, y otra vez, teniendo en cuenta la eficiencia faradaica medida en cada experimento. La eficiencia faradaica promedio medida en estos experimentos fue del 78%.
Primer análisis
El primer análisis, asumiendo una eficiencia faradaica del 100%, arrojó un exceso de calor aparente promedio del 21% de la potencia de entrada. El término "exceso de calor aparente" fue acuñado por los investigadores para indicar que la eficiencia faradaica real se ignoró en el análisis.
Segundo análisis
El segundo análisis, que tuvo en cuenta la eficiencia faradaica medida, arrojó un exceso de calor real de 0,13 % +/- 0,48 %. En otras palabras, al medir y considerar la eficiencia faradaica real, el balance energético de las celdas fue cero, sin exceso de calor.
Conclusión
Esta investigación ha demostrado cómo la química convencional, es decir, la recombinación interna de hidrógeno y oxígeno, explica la totalidad del exceso de calor aparente. Los investigadores concluyeron su publicación [ 2 ] con el siguiente consejo:
"Todos los informes que afirmen la observación de un exceso de calor deben ir acompañados de mediciones simultáneas de la eficiencia faradaica real."
Jones et al. [ 4 ] han confirmado los hallazgos de Shkedi et al. con la misma conclusión:
"Las eficiencias faradaicas inferiores al 100% durante la electrólisis del agua pueden explicar los informes de exceso de calor en las celdas de 'fusión fría'." [ 2 ]
Referencias
- ↑ "Copia archivada" . Archivado del original el 23 de febrero de 2008. Consultado el 15 de febrero de 2008 .
{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace ) - 1 2 3 Calorimetría, exceso de calor y eficiencia faradaica en celdas electrolíticas de Ni-H₂O . Z. Shkedi, RC McDonald, JJ Breen, SJ Maguire y J. Veranth, Fusion Technology Vol. 28 Núm. 4 (1995) págs. 1720-1731
- ↑ Respuesta a "Comentarios sobre 'Calorimetría, exceso de calor y eficiencia faradaica en celdas electrolíticas de Ni-H₂O ' ". Shkedi Z., Fusion Technology Vol. 30 (1996) pág. 133
- ↑ Las eficiencias faradaicas inferiores al 100 % durante la electrólisis del agua pueden explicar los informes de exceso de calor en las celdas de «fusión fría». JE Jones et al., J. Physical Chem. 99 (mayo de 1995) págs. 6973-6979
- Electroquímica
