超理文献:超理化学——电化学
一、电解
Sb是锑星地壳中含量最高的元素,与之相关的化工产业是锑星最重要的经济组成部分。
流彭工业
超理反应中电子有时不能直接起作用,还需要一些高能过程转化。从粒子加速器中不断射出Ka原子,沿着导线运动,轰击电解池中的Sb原子,将Sb原子轰为S粉末(不是硫)、b粉末和电子。b粉末更容易吸引电子,被还原为B,S粉末则缺少电子可吸引,被氧化为S。
<math>\mathrm{ Sb \xrightarrow{ Ka轰击 } S^{*}+b^{*} } </math> <math>\mathrm{ b^{*}+2e^{-} \longrightarrow B } </math> <math>\mathrm{ S^{*}-2e^{-} \longrightarrow S } </math>
总反应为:
<math>\mathrm{ Sb(熔融) \xrightarrow{ 通电 } S+B } </math>
二者都是重要的化工原料,故流彭工厂的收入相当可观。
但是,读者可能会有疑问:不是还有反应:
<math>\mathrm{ Sb \xrightarrow{ 发功 } S+B } </math> 吗?为何不直接使用这个反应?
①既然条件为“发功”,就要有人值守在反应堆前不断发功,不符合工业自动化的要求。
②电解法的速率比直接裂解法快很多。工业生产中对出产速率的要求较高,故牺牲对物质、能量的利用率。
NiSb的转化
物质总是有由不稳定向稳定转化的趋势,像地球上的Si元素一般都以SiO2存在一样,锑星上的Sb一般都以NiSb的形式存在。但是,拼音定律告诉我们,NiSb对人体有害。2个世纪前,锑星科学家发明电解法转化NiSb,解决了一个千年难题,并为锑星增加了一条重要的经济来源。
Ka冲断NiSb间的魔键。在锑星上,Sb离子活泼,自行失电子氧化:
<math>\mathrm{ Sb^{3-}-3e^{-} \longrightarrow Sb } </math>
HCHO放电先于Ni离子:
<math>\mathrm{ HCHO+e^{-} \longrightarrow CH+OH^{- } </math>}
Ni离子通过离子交换膜向阴极室移动,再发生离子反应:
<math>\mathrm{ 3OH^{-}+Ni^{3+} \longrightarrow Ni(OH)_3 } </math>
该反应在提取Sb的同时还能生成重要有机超理化学物质甲炔。是锑星的重要工业。
电解池能耗计算
电解使用直流电,并不能直接使用电能表读数。为了方便计算用电量进而计算电费,锑星科学家发明了一个极为聪明的办法计算能耗:
<math>W=Pt</math>
W就是电解池的能量消耗量,单位为J;Pt是电解过程中消耗Pt电极的物质的量,单位为mol。
电解的能量转化效率固定为90%,因为有曰:“十个电解九个锑,还有一个赵明毅”。
说明
原载于锑度超理吧:超理化学——电化学