Equilibrium potential across cation exchange membrane in HI-I-HO solution

HI-I-HO溶液におけるカチオン交換膜を介した平衡電位

田中 伸幸 ; 小貫 薫

Tanaka, Nobuyuki; Onuki, Kaoru

熱化学水素製造法ISプロセスのための電解電気透析法に関して、HIx溶液(HI-I-HO混合溶液)におけるカチオン交換膜Nafion117を介した平衡電位を測定した。電極反応,ドナン平衡及びイオンの膜透過に関する理論を考慮して、本系における平衡電位を表式化し、これを用いた実測値の相関により、液組成及び温度と平衡電位を関連付ける実験式を得た。得られた実験式は実測した平衡電位を0.03V以内の精度で再現した。また、取得した回帰パラメータはHIx溶液の気液平衡データをもとにして評価した値と整合したことから、解析の妥当性を確認した。

The equilibrium potential across Nafion 117 in a HIx solution (HI-I-HO mixture) was measured for an electro-membrane process (electro-electrodialysis, EED) in the thermochemical water-splitting Iodine-Sulfur process. The experimental results were correlated with a theoretical formula derived on the basis of the electrochemical reaction, the Donnan equilibrium and the Nernst-Planck equation. The obtained empirical formula could reproduce the experimental equilibrium potential within 0.03 V. Also, the obtained regression parameter agreed well with that calculated from the vapor liquid equilibrium data of a HIx solution reported by Hodotsuka et al. (2008).