大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
A.水電解 演習では答えを出すには至らなかったが、その後、現在の水分解技術について調べるきっかけになった。
A.過電圧。ターヘルの式を用いて、反応速度と過電圧の関係を学習した。
A.[エネルギー変換効率の導出] 現代の電気化学p127表5.5の水電解槽からBBCのエネルギー変換効率を求める。 理論分解電圧が1.19V、槽電圧が2.04Vから過電圧は0.85Vとなる。これにより、電圧効率は58.3%となる。 電解電力4.9kWh/N㎡・H?であるので、単位換算すると395.2kJ/molとなる。これと生成エンタルピー287.6kJ/molより、エネルギー変換効率は72.7%であることがわかる。
A.~水の分解~ 水を分解する方法として熱分解と電気分解がある。 前者の熱分解の場合2000℃以上の温度が必要であり、現実的な方法とは言いにくい。 電気分解の電極材料としてアノードにはニッケルめっきを施したスチールを、カソードにはそのままの軟鋼またはニッケルめっきをしたものなどを用いて行うことがある。
A. 分解電圧について。 平衡電位を超えてから分解が始まる電圧である分解電圧について学んだ。電流密度と過電圧の間の関係式、ターフェルの式について理解した。
A.トピックとして、ターフェルの式の話を選んだ。タイトルは「過電圧とターフェルの式」とした。このタイトルについて、授業時間内での気づきは、「過電圧とは、電気分解の反応において、反応を進める、つまり電流を流すために、平衡電位からずらした電圧との差の電圧であるということ」、「過電圧は、過電圧=抵抗過電圧+活性化過電圧(アノード)+濃度過電圧(アノード)+活性化過電圧(カソード)+濃度過電圧(カソード)で求められるということ」、「活性化過電圧は活性化エネルギーに対応する電圧であり、反応する物質や反応の向きで変わるということ」、「活性化過電圧と電流密度の関係を実験的に示したのがターフェルの式であるということ」などだ。学びのきっかけは、授業中に立花先生が、燃料電池の充電について話したことである。演習では、「BBCの電解槽の理論分解電圧、過電圧、電圧効率、電気で水素を得たときのエネルギー変換効率」の求め方を学んだ。授業の価値を高めるためには、積極的に発言することを心がけた。また、私のわからない質問を先生が投げかけた時は、その都度インターネットを使って調べるようにしたりした。これからエネルギー化学を学ぶ人には、「分解電圧やターフェルの式について学ぶ上では、事前にエネルギーの計算や過電圧について深く理解しておくことをおすすめします。」と伝えたい。
A.自分の選んだトピックのタイトルは[電力効率とターフェルの式]である。この授業内での課題では、水電解槽から理論分解電圧や電圧、電圧効率、エネルギー変換効率を求めたのだが、前回の課題に引き続き難易度が高かった。しかし、この課題をする事で、エネルギー効率の求め方など、忘れていた計算方法を思い出すことができ、良い学びとなった。
A.タイトル 「エネルギーの変換効率」 今回の平常演習では水電解のエネルギーの変換効率を求めたが、その際、変換効率が求まればそれと同時に変換効率以外の割合は廃熱になることもわかった。なのでどれだけ変換効率を上げられるかが重要になってくる。
A.「過電圧と工業電解」 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧という。これは、電流-電圧曲線を見るとわかる。電極の種類によって過電圧は異なり、工業電解では、場合によって用いる金属を変えることがわかった。
A.平衡電位 平衡電位を超えたからといってすぐには反応ははじまらず、 実際に反応が始まる電圧を分解電圧ということを学んだ
A.ターフェルの式について 活性化過電圧と電流密度の関係を実験的に示したものをターフェルの式ということを知った。演習でDe Noraの電解槽を選択して調べ、エネルギー変換効率を計算した。
A.「過電圧と工業」 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧という。電極の金属の種類によって過電圧が異なる。例えば、電解の場合には過電圧の小さな金属が選ばれる。 エネルギー実験でも、電極の違いによる過電圧変化を表にまとめ、理解を深めた。
A.電力効率について学び、演習ではBBCの電解槽の理論分解電圧と過電圧、電圧効率、電気を水素で得たときのエネルギー変換効率を求めた。
A.分解電圧とターフェルの式 このテーマの講義では、ターフェルの式について学ぶことができた。また、ターフェルの式については知らなかったので、このテーマの講義を通して、ターフェルの式について学ぶことができた。また、分解電圧とターフェルの式の関係性について学ぶことができた。さらに分解電圧とターフェルの式とエネルギー化学との関係性についての関係性についても学ぶことができた。さらに、ターフェルの式がエネルギー化学において他にどのようなものと関係しているのか学びたいと考えている。
A.燃料電池 授業での気づきは、燃料電池の起電力は1.23Vで、これは平衡電位であり、電池としてつかうなら放電反応や水素酸化する方向へ動かし、逆に水素を作るのならばプロトンが還元できる方向へと平衡をずらすとできる、ということを気付いた。 学びのきっかけとしては、これから燃料電池は期待されている電池になっているため、燃料電池のことをもう少し調べようかという学びのきっかけとなった。 演習のエピソードは、エネルギーの変換をするということが慣れれば、様々なエネルギーでの損得判断ができるのかなと考えた。 授業の価値を高めるために行ったことは、エンタルピーについて軽く復習を行った。
A.分解電圧について学んだ。 ターフェルの式は初めて知ったのでより深く知るため検索したり計算してみることにより学びを深めた。 これから学ぶ人は実際に計算してみることが必要であると感じた。
A.・オーバーボルテージ オーバーボルテージは過電圧で平衡電位からずらした電圧のことをいう。過電圧主な内訳は抵抗過電圧、活性化過電圧、濃度過電圧である。活性化過電圧は活性化エネルギーに対応する電圧で反応する物質や反応の向きで変化する。
A.選んだトピックは水の変換効率についてで,タイトルは「基礎から導く変換効率」にしたいと思います。 最初に変換効率という言葉を目にしたとき,また難しい単元に入ったなと身構えましたが今までに学んだ化学の基礎知識をきちんと順序もって踏まえれば自然と分解電圧を求め,さらにそこから変換効率を算出することができると理解できたと思います。演習では実際に水の変換効率を例を参考にして求めることができました。
A.トピック:過電圧 タイトル:過電圧と工業電解の関係 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧と言い、工業電解の場合に重要な析出物資である、水素、酸素、塩素にはそれぞれ水素過電圧、酸素過電圧、塩素過電圧と呼ばれている。電極の金属の種類によって過電圧は異なり、電解の場合は過電圧の小さな金属を使い、電池の負極の場合には自己放電が小さく起電力が大きくなるように過電圧のの大きな金属が使われる。
A.過電圧とは 析出物質によって過電圧の呼び名も変わってくることが分かった。また、電極の金属の種類によっても過電圧が変わることが分かった。金属によっての過電圧の違いをもっと知りたいと思うきっかけになった。演習では、エネルギー変換効率を求めた。授業の価値を高めるに積極的に発言した。
A. 分解電圧 学生実験で分解電圧の測定として電解液の種類と電極の種類を変えて電解槽を組み立て、電流と槽電圧の関係を調べた。同じ電解液でも電流が流れ始める槽電圧が違うことを確かめ、理論分解電圧とのずれである過電圧について理解した。この過電圧は理論分解電圧と実際の分解電圧の差であるが、これが大きいとエネルギーを無駄にしてしまっていることになり、過電圧を小さくできると省エネである。これは、家庭や物をつくる工場などでも使える数値であると考える。エネルギー効率を上げることで電気代も安くなり、環境にもよくなるため、その対策をいろんなところで立てるべきだと思う。
A.分解電圧 分解電圧は、電気分解を継続して行うのに必要な最低電圧のことです。私は、電気分解が開始する電圧だと思っていましたが、調べてみると意味が違いました。聞いたことのある用語でも、調べてみると若干意味が違ったりするのですごく勉強になります。
A.タイトル:BBCの電解槽 理想分解電圧は過電圧を求める際に用いる。この理想分解電圧はpHに依存しない。各物質のエネルギー計算より、モル熱容量を求める。これを利用していくことで理想分解電圧を導き、過電圧を求めることが出来る。 電気分野とエンタルピーやギブスエネルギーなどは関連しないと思っていたが、実際に過電圧を求める際に出てきたことで復習するきっかけとなった。 この講義では、私たちが使っているエネルギー主に電気エネルギーに関する様々な内容を学べる。そのため、日ごろから使っているエネルギーについて考えるきっかけをくれる授業となっている。
A.水電解 授業では、熱化学方程式を使って水素は一度燃えたら燃え続けるが水は勝手に分解し続けることはないことを確認した。演習では水電解槽の理論分解電圧、過電圧、電圧効率、電気で水素を得たときのエネルギー変換効率を求める問題に取り組んだ。しかし、計算を難しく感じてしまい時間内に解くことが出来なかった。
A.タイトル「過電圧」 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧ということ、過電圧には抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧があることを学んだ。授業後、工業電解の場合に特に重要な析出物質、水素、酸素、塩素にはそれぞれ水素過電圧、酸素過電圧、塩素過電圧と呼ばれていることが調べてわかった。
A.分解電圧 分解電圧とは、実際に反応が始まる電圧のことである。理論分解電圧は各電気分解反応における、アノード反応とカソード反応で生じる分解電圧より求めることができる。実際に希硫酸と水酸化ナトリウム、塩酸の理論分解電圧を計算してみると、これらの値に大きな差は無いことがわかった。演習では、BBCの電解槽における理論分解電圧、過電圧、電圧効率、電気で水素を得たときのエネルギー変換効率を求めた。実際に計算してみると、電気で水素を製造した場合、理論上28%ものエネルギーが損失してしまうことを知り、驚いた。
A.「効率」 電気、エネルギーに限ったことではなく工学について回る効率について分解電圧などから学び、演習を通して理解を深めた。 エネルギーに関する抗議デモ、そこから得たものはエネルギーに限らず応用できるという事を気付きとして得た。
A.トピックの中から過電圧を選んだ。 電気分解と水分解というタイトルをつけた。 授業時間内で、電極の金属の種類によって過電圧が異なり、電解の場合には過電圧の小さな金属が選ばれ、 逆に電池の負極の場合には自己放電が小さく起電力が大きくなるように過電圧の大きな金属が選ばれらことに気づいた。また、水素は石油精製、アンモニア合成など広範な分野で用いられており、かつては、水を電気分解して水素を得る水電解が重要な工業プロセスであったことを学んだ。授業の価値を高めるために、電解プロセスの4要素の形式について調べ、どのようなときに使い分けるのかを学んだ。
A.タイトル:分解電圧について 平均電位を超えてすぐには反応が始まらず、反応が始まる電圧を分解電圧という。理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧といい、抵抗過電圧+活性化過電圧(アノード)+濃度過電圧(アノード)+活性化過電圧(カソード)+濃度過電圧(カソード)であることが分かった。
A.ターフェルの式とは? この式は授業で初めて名前を聞いた。この式は電気化学の反応速度と過電圧の関係を表した方程式であることが授業で理解できた。さらに深く調べようと思ったが、あまり深くまでは理解ができなかった。授業が学びのきっかけになったため、私自身の学習意欲はあったと言える。
A.「過電圧」について 電気分解で生成物を得る充電では、反応を進めるために平衡電位から電圧をずらすということを初めて知りました。過電圧=抵抗過電圧+活性化過電圧(アノードとカソードの)+濃度過電圧(カソード)であり、他にも関係式が沢山あることがわかりました。
A.タイトル「分解電圧の基礎知識」 授業では分解電圧について学び分解電圧が指数関数的に上昇する電圧であることを知った。また、ターフェルの式を知り学びのきっかけとなったため実際にターフェル式を調べ電気速度論に深くかかわる式であると知り授業の価値を高めることが出来た。また、演習を通して電解槽を選び、エネルギー変換効率を求めることが出来た。
A. 電圧効率を選んだ。 エネルギー変換効率の計算 演習でエネルギー変換効率を計算した。この時に、分解電圧とモル熱量などの計算や条件の設定、電解槽の種類などで複雑化して少し手こずった。しかし、この演習からエネルギー変換効率を求めることができると学べたから、授業の価値は高まったと思う。
A.理論分解電圧と分解電圧の差と金属の関係 電極の金属の種類によって過電圧が異なることが分かった。 過電圧の小さな金属と大きい金属を理解することで、工業電解の仕組みを理解できると思った。
A.
A.授業で初めて知った内容について授業中に調べました。
A. 『ターフェルの式』 今回の講義はエネルギー化学の講義の中で最も理解しにくかった。平常演習(Q83)ではヘスの法則を使って熱エネルギーの収支を考えたが、難しかったと思う。苦手な内容の講義は興味のある事だけでも自分で調べて、触れないことないようにしたいと思う。
A.電気で水素を得たときのエネルギー効率というトピックを選んだ。ここで、「電気で水素を得たときのエネルギー効率」というタイトルをつける。演習を通して水電解槽から水素を得たときのエネルギー効率を求める方法を知り、エネルギー効率を求めるのに物理化学の知識を用いた計算も必要となってくることを理解し、学ぶきっかけとなった。
A.タイトル:クロメーター クロメーターとは、物質量を測れば電気量が分かるという原理を利用したもので、電気量を図る工夫をした装置のことである。 (水の電気分解で発生する酸素と水素の体積を測るものを「爆鳴気クーロメーター」という。) 電気量を制御すると、析出量を制御できる。 電気量において、ファラデーの法則は重要である。 授業の価値を高めるために、チャットの授業の大事なところを自分なりにノートにまとめ、該当の教科書にもしるしをつけて後から振り返りやすいようにした。
A.分解電圧と過電圧 分解電圧や過電圧については大学の講義で何度か扱ったことがあり、ある程度の知識があったためこれについてより深い知識を得ることが出来た。しあkし、ターフェルの式については全く知識がなかったため、これについて講義前に少しでも調べて置いたらより意義のある講義になったと思う。
A.「過電圧」 過電圧とは理論分解電圧と分解電圧の差のことをいい、 活性化過電圧や濃度過電圧などがある。また水素や酸素にはそれぞれ水素過電圧、酸素過電圧と呼ばれるものがあり、また 電極の金属によっても過電圧が異なる。電解の場合、過電圧の小さい金属が選ばれ、 逆に電池の負極の場合、自己放電が小さく起電力が大きくなるように過電圧の大きい金属が選ばれるということを知った。 今回の演習では、これらのことを考慮しながら、BBCの電解槽において、理論分解電圧から過電圧を求めることができた。
A.
A.タイトル:活性化電圧と電流密度 平衡をずらすことによって、反応を進めることができる。このために、平衡電圧からずらした差のことを過電圧というらしいのだが、過電圧という言葉は聞いたことがあっても詳しくは知らなかった。また、過電圧は、抵抗過電圧、活性化過電圧、濃度化電圧があり、活性化過電圧と電流密度の関係を表したのがターフェルの式であるということも初めて知った。ターフェルの式は耳にしたことがあるくらいの程度だったので実際に調べて、どのような場面で使われるのかイメージして、自分なりに理解を深めようと思ったのだが、うまくはいかなかった。しかし、初めはわからなくても、時間をおいて考えると初めは気づかなかったことに気づくことはよくあることだから、もう一度調べてみようという気にもなった。
A.過電圧 水の電気分解の過電圧について調べた。 理論分解電圧があり、それとギブスエネルギーや生成エンタルピー、エンタルピーによって決まる。 高校化学の知識でできて楽しかった。
A. 分圧電力とターフェルの式 分解電圧は、電気分解に必要な電圧の大きさである平衡電位を超え実際に反応が始まる電圧のことである。また理論分解電圧と実際の分解電圧の差を過電圧という。この過電圧はターフェルの式により、セル定数と電流密度から算術的に求めることが出来る。
A.授業の内容は忘れてしまったが、演習では水電解のエネルギー変換効率について考えた。エネルギーの変換効率を上げることは文明技術の永遠の課題であると考えている。今後エネルギー変換効率に関しては飛躍的な進歩は期待できないと考えているが、微々たる進歩であっても称賛されるものでなければならないとおもった。
A.タイトル:電気分解について細かく調べる 学びについて:電気分解については中学校の時から知識を身につけ始めていたが、本講義の演習のような、エネルギー変換効率まで考えるようなものではなかった。電気分解とはどういうものであるということを受け身で学んでいたが、本講義で電気分解についての知識がまだ足りないことに気づいた。エネルギー化学を学んでいく上で、知ったつもりになっていてまだ知らないことはたくさんあるということに気づいた。これから学ぶ人は、知ったつもりになってそのままにしておくということがないようにするべきである。
A.電流の測定 電流の測定では良く電池を直接つなげてはいけないということを言われるがそれは大電流が流れ、破損する危険性が高いからと言われている。しかしどういった原理でそうなっているかを疑問に思ったため調べることにした。電流計は負荷と直列でつなぐ。このため電流計の内部抵抗が大きいと負荷の抵抗を正確に測ることが出来ないため小さくしてあるため、電池と直接つないだ際に大電流が流れることが分かった。
A.水の電気分解 P2Gという水などの電気分解によって水素やメタンを貯蔵する技術がある。講義を通してこの標語の意味を知ることができた。水の電気分解について理解することができた。言葉だけ理解するのではなく、理屈もしっかり理解しなければならない。
A.ターフェルの式 ターフェルの式は電気化学反応の速度と過電圧との間の関係を記述する方程式である。 最初は実験結果から推論された実験式だったが、後に理論的な正当化が成された。
A.水電解のエネルギー変換効率 水電解のエネルギー変換効率を求めるのには、多くの工程があり、時間がかかったが、これを求めることでどのくらいのエネルギーが無駄になってしまうのかを知ることができた。
A.タイトル:ターフェルの式 活性化過電圧と電流密度の関係を実験的に示したもの
A.「分解電圧」 分解電圧について考えると、過電圧についても考えなければならなくなる。この過電圧はエネルギー化学実験でも使用するが、私はあまり理解しないまま実験に参加したため実験中に調べることになり実験が滞ってしまった。少なくとも、過電圧とは理論分解電圧と分解電圧の差であるということは理解してから実験を行うことをお勧めする。
A.過電圧 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧という。 過電圧には抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧があることがわかった。電流電圧曲線を調べてどうなっているのかを見てより深く学習できた。
A.「エネルギー」 この回の講義では標準生成エンタルピー、熱エネルギーなど、エネルギーの定義について議論しながら話を展開し、ギブスの自由エネルギーを電気量で割ることで電圧が求められることを確かめた。 電圧と標準生成エンタルピーという一見つながりの見えない単語でも、定義を正しく理解することで式を用いて求める量を計算できることを改めて理解した。
A.タイトル;ターフェルの式 分解電圧の他にも過電圧や電圧効率について学んだ。電流密度と過電圧から求めた式をターフェルの式と言い、得られる電圧曲線から反応過電圧を求められるといった内容を学んだ。 課題では、計算問題をこなすものであったため非常に苦労した。
A.タイトル「イオン化傾向の重要性」 前回のネルンストの式がわからなかったなと同じで、電気系は苦手のため予習してから講義に臨みました。しかし,他の教科のレポートも重なり、少ししか予習できなかった覚えがあります。イオン化傾向をメモしてていただけで、意外とこの講義を理解することができました。そのため、演習もしっかりと取り組むことができました。また、他の教科でもイオン化傾向はよくやっていて覚えているかなと思いましたが、意外にも忘れていて、時々やらないとなと思いました。
A.「分解電圧」 平衡電位を超えたからといってすぐには反応は始まらず、 実際に反応が始まる電圧を分解電圧という。理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧といい、過電圧には抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧があり、工業電解の場合に特に重要な析出物質、水素、酸素、塩素にはそれぞれ水素過電圧、酸素過電圧、塩素過電圧と呼ばれている。電極の金属の種類によって過電圧が異なり、電解の場合には過電圧の小さな金属が選ばれる。逆に電池の負極の場合には自己放電が小さく起電力が大きくなるように過電圧の大きな金属が選ばれることを知った。
A.テーマ:ターフェルの式について この授業ではターフェルの式について学んだ。ターフェルの式は初めて聞いて、他の法則よりも理解が難しかった。これをきっかけに、ターフェルの式について詳しく調べてみようと思う。ターフェルの式とは、電気化学速度論において、電気化学反応の速度と過電圧との間の関係を表す式である。ターフェルの式の両辺の対数を取り、グラフにすると、実験結果から交換電流密度を見積もることができる。
A.タイトル:ターフェルの式 ターフェルの式とは電流密度と過電圧には一定の関係を実験的に求めたものである。電位を平衡電位からずらすことを分極といい、一定の速度で分極して得られるグラフをボルタモグラムという。分解電圧から理論分解電圧を差し引くことで反応過電圧が求まる。
A.アルカリマンガン電池についてとりあげる。演習では、アルカリマンガン電池の正極、負極の電位について調べ、電位プロファイルを描き、理解を得ることが出来た。
A.分解電圧 分解電圧とは単に分解できる電圧だと思っていた。しかし実際には平衡電位を超えたからといってすぐには反応が始まるわけではなく 実際に反応が始まる電圧を分解電圧ということを理解した。 演習としては苦手な分野ということもあり計算も多く時間がかかった。 授業の価値を高めるためにノートに丁寧に記録した。
A.<分解電圧について> ニッケルメッキ中の鍋を分離するためには、硫酸銅の分解電圧は1.49Vで塩化ニッケルさ1.85Vであることから1.49V以上1.85V以下の電圧で電気分解すれば銅のみが析出する。分解電圧と呼ばれるものがあるからこそこのようなことができる。
A.(ターフェルの式について) 分解電圧とターフェルの式について学んだがターフェルの式とは初めて知ったので新たな学びとなった。 ターフェルの式とは電気化学速度論において電気化学反応の速度と過電圧との間の関係を記述する式である。ターフェル傾きを利用する。 このようにまだまだ知らない法則や知識が存在するので学びにはキリがないと実感させられました。
A.過電圧 演習を行う中で、授業中にわからなかったギブスエネルギーなどについて理解できたので、演習が良い授業の復習になった。その日のうちに演習することで授業で習ったことを身につけるのがスムーズになると気づけた。
A.ターフェルの式とは ターフェルの式という言葉をこの授業で初めて聞いたが、これが電気化学反応の速度と過電圧との間の関係を表したものだということがわかった。
A.ターフェルの式 ターフェルの式を学び、電流密度と過電圧の関係を学んだ。演習では、エネルギー変換効率を求めようとしたが難しくてできなかった。授業の価値を高めるためにグラフの見方を調べて理解した。
A.タイトル:ターフェルの式について 電流密度と過電圧の関係を実験的に求めたターフェルの式を学んだ。この式の応用方法や実際にどんな場面で使うのかといったことも併せて学習してみて、より理解が深まったと感じた。
A.ただ電気を通すだけでは何も出来ない 電気分解には析出させるための最低電圧があるということに気づいた。逆にこれ以上電圧を上げてはならない最高電圧はあるのだろうかと思った。授業の価値を高めるために水を分解できる最低電圧を調べた。
A.水分解 電気化学速度論をグラフで示し、目に見える状態で表示することができたので、電解速度について理解を深めることができた。
A.効率ってあるんだ 電圧にも電流にも効率って存在するんだとびっくりした記憶があります。ターフェルの式は初めて聞いて、調べてみて確かにこういう考え方もあるんだなあと思いました。エネルギー変換効率を考える演習では分からないことが多かったのですが、教科書を参考にやってみることでわかったこと、身についたことがあったので良かったです。
A.ターフェルの式について 学びのきっかけは、過電圧の話をしていて活性化過電圧と電流密度の関係を実験的に示した式があると知って、それがターフェルの式であった。ターフェル勾配という物性値があることも自分で調べて分かった。 電気化学を学ぶ上では大切になってくると思うので、これから学ぶ人にはしっかり理解してほしい。
A.ターフェルの式について 授業の価値を高めるためにターフェルの式について調べた。この式は電気化学反応の速度と過電圧との間の関係を記述する方程式である。過電圧=「ターフェル傾き」×ln(電流密度/交換電流密度)という式で表される。
A.タイトル:分解電圧 授業の価値を高めるために私は、様々な金属の組み合わせにおける分解電圧や過電圧について、現代の電気化学の教科書を用いて理解を深めるよう努力した。
A.単一の電極に関するターフェル式は、次のように書き下される。 η=A×ln(i/i0) η: 過電圧 A: ターフェルプロットの傾きとして現われる。単位は V i: 電流密度。単位は A/m2。 i0: いわゆる「交換電流密度」、単位A/m2。 交換電流密度とは、平衡状態にある際の電流密度、すなわち酸化剤と還元剤の間でやりとりされる電子の密度を表わす。言い換えれば、交換電流密度とは可逆電極電位(定義上過電圧が零となる電位)における電流密度である。可逆電極電位においては、順反応と逆反応とが同じ速度で進行しているという意味で反応は平衡状態にある。この速度こそが交換電流密度である。
A.理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧という。
A.タイトル:過電圧について この講義での気づきを以下にまとめる。 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧といい、 過電圧には抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧の3種類がある。 工業電解の場合に特に重要な析出物質、水素、酸素、塩素にはそれぞれ水素過電圧、酸素過電圧、塩素過電圧 と呼ばれていて、電極の金属の種類によって過電圧が異なるのだ。電解の場合には過電圧の小さな金属が選ばれる。 逆に電池の負極の場合には自己放電が小さく起電力が大きくなるように過電圧の大きな金属が選ばれるというものだ。 この講義価値を上げるならば、電池の仕組みと起電力、分解電圧が何かを調べれば良いと思う。
A.「電気分解と電圧」 授業では、電気分解を行った際の、理論分解電圧、過電圧について学び、演習でその計算を行い、エネルギーの変換効率などを求めた。授業の価値を高めるために、積極的に発言を行った。
A.分解電圧 電解質溶液または溶融塩を白金のような化学的に安定な電極を用いて電解すると,電流は,電圧の小さい領域ではきわめて小さく,ある電圧以上で指数関数的に上昇する.この電圧を分解電圧という。 この値は,理論的な意味はあまりないが,相当量の電解が起こりはじめる最小電圧であるという実用的な意味がある.分解電圧は理論分解電圧より大きい。 ターフェルの式は知らなかったが、今回の授業にて知ることができた。
A.ターフェルの式は初見で、講義の中でも理解できなかった。チャットでは数式を使えないため、化学式や電池式を書けないのは致命的で、そもそもなぜチャットにしようとしたのか、全く理解できない。
A.水電解槽について 水電解槽に沢山の種類があると知らなかかったため、興味を持ったのが、学びのきっかけである。演習を行って、水電解槽について理解することができた。授業の価値を高めるために、水電解槽に興味を持つように心がけた。
A.ターフェルの式の理解 講義資料から電流密度と過電圧の関係について学んだ。ターフェルの式のみ見ても理解できなかったため、下のグラフと比較することで理解できるように努めた。
A.私が選んだトピックのタイトルは、過電圧である。反応を進める、つまり電流を流すために平衡電位からずらした電圧の差額の事を過電圧と呼び、過電圧は過電圧=抵抗過電圧+活性化過電圧(アノード)+濃度過電圧(アノード)+活性化過電圧(カソード)+濃度過電圧(カソード)から表される。このうち活性化過電圧と電流密度の関係を実験的に示したのがターフェルの式と呼ばれていると先生がおっしゃっていて、予習しても過電圧とは何なのか理解できていなかったため分かりやすい解説で理解できて良かったと思う。また、この当時はこれから行う事になっていた実験にもこの内容は組み込まれていると気づいたので、より必死に理解しようと努めることが出来た。 演習では、BBCの水電解槽から理論分解電圧と過電圧及び電圧効率とエネルギー変換効率までを求めてみた。結果、理論分解電圧は1.19Vが得られた他、過電圧は0.85V、電圧効率は58.3%、エネルギー変換効率は72.75%とそれぞれ値が得られた。計算が多く大変ではあったが、この演習に取り組む事で授業で学んだ過電圧などの概念について、実感を伴いながら扱う事が出来たので良かったと思う。
A.ターフェルの式 活性化過電圧と電流の密度の関係を示したものである。水の電気分解でも活性化過電圧がかかってしまい結果電気を消費してしまっているのだなということが分かった。電気を得るために電気を消費してしまうのは変わらないのだろうかと思った。
A.電気分解の基礎をおさえる この回の講義では新しい言葉に対して、振り回されないように復習をきちんとしようという元で講義を受けていたため、講義が終わった後の課題や学生実験の予習などの際に、新しい知識を身につける前に、今までの知識の土台硬めをしっかりとした。
A.分解電圧 過電圧の意味と、過電圧の求め方(過電圧=分解電圧-理論分解電圧)を学ぶとともに、過電圧と電流密度は一定の関係があることを示したターフェルの式とターフェルプロットのノウハウについて学んだ。電流電圧プロットから、過電圧は溶媒によって変わるという気づきを得た。演習では、水電解槽からBBCの電解槽を選び、エネルギー変換効率を算出した。授業の価値を高めるために、前回の内容を復習してから望んだ。
A.トピックとして、「ギブスの自由エネルギー」を選んだ。 タイトルは、「ギブスの自由エネルギー-エンタルピーや熱エネルギー-」とした。 「ギブスの自由エネルギー」という言葉は知っていた。 だが、「エンタルピーから熱エネルギーを引いたもの」という本質的な意味までは理解していなかった自分に気づいた。 言葉や公式だけだった知識が、きちんと意味にまで広がった。 この回の平常演習のエネルギー変換効率の計算を通して、ギブスの自由エネルギーやエンタルピーに改めて触れ、前よりもっと物理化学を理解できた気がした。
A.トピックとしては、水電解を選んだ。タイトルは、電気分解の基礎である。授業時間内の気づきとしては、電気分解の基礎的なことを再確認することができた。演習では、BCCの電解槽の理論分解電圧、過電圧、電圧効率と、電気で水素を得たときのエネルギー変換効率を求めて電気分解の理解を深めた。授業の価値を高める工夫としては、他の電解槽の場合についても同様に求めて電気分解のさらなる理解に努めたことである。
A.平衡電位と放電・充電の関係 ここではクラウジス・クラペイロンの式から始まり、エンタルピーを考えることで式の導入を行ったあと、採集的に1気圧25度での水の理論分解電圧(平衡電位)を求めた。これが水素酸素の燃料電池の起電力にあたることと繋がり、なるほど!と感じた記憶がある。平衡にあることが反応が傾いていないということで、この平衡をずらすことで放電したり充電したりが可能になるという事に気が付くことができた。授業の流れ通りに話を進めていくことで点と点がつながって面白かった。積極的に議論に加わるようにしていたことや、自分なりに整理しながら話を聞くように工夫していたことがこの学びに繋がったと思う。演習では水電解のエネルギー転換効率を計算によってもとめた。少し難しく感じたが、共有レポートを見て他の人の意見から考え方を学び、自分なりの解釈として答えを導き出すことができた。
A.なぜ次世代電池を開発するか 価格競走が私は思う理由である。
A.タイトル:「電気分解についておさらい」 この時の課題ではテキストから電解槽を選んで、エネルギー変換効率について学んだ。工程が多く理解に苦しんだが、自分なりに頑張れるところまで学べたと思う。物理化学の内容とも絡んでいた。ほかの授業で学んだことも生かされており、勉強はつながっていると感じた。ほかの授業のテキストも参考にするなどして学べたんじゃないかと思う。振り返りの大切さを知った。
A.トピック 過電圧 今回の授業では、理論分解電圧と分解電圧の差である過電圧について学んだ。また過電圧は、抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧などの種類があり、工業製品では起電力が大きくなるように過電圧の大きな金属が選ばれるということを学んだ。そして演習では、教科書に載っている電解槽から実際に過電圧などを用いてエネルギー変換効率を求めるということを学んだ。またこれからエネルギー化学を学ぶ人には実際に電解槽から過電圧などを用いてエネルギー変換効率を求める手順について深く学んで欲しいです。
A.分解電圧について取り上げられた。平衡電位を超え実際に反応が始まる電圧である。授業ではいまいち理解することが出来なかったが、演習を通して理解することが出来た。エネルギー変換効率を求めるうえで分解電圧が必要な事や理論分解電圧と比較すること。水電解の廃エネルギーが30%もあることに衝撃を受けた。
A.クラウジウス クラペイロン式について 温度から蒸気圧を求める式をクラウジウス クラペイロン式という。学びのきっかけは教科書では見たことあるが、あまり理解していなかったため。演習には意欲的に取り組んだ。クラウジウスクラペイロン式を使えるようにもう一度教科書を読み復習するように工夫した。
A.タイトル ターフェルの式とは 1気圧、25℃での水の理論分解電圧は1.23Vであり、これよりも低い方向へ電圧を動かす事で放電の作用を働き、高い方向へ電圧を動かす事で充電の作用を促す。このずらす際の電圧を過電圧といい、活性化エネルギーも考慮した過電圧を活性化過電圧と呼ぶ。さらに活性化過電圧と電流密度の関係を実験式として算出したものをターフェルの式であることを学んだ。
A.「過電圧の理論」 分解電圧と理論分解電圧の差は、誤差だと思っていたが、過電圧という概念があることがわかった。
A.タイトル:分解電圧 平衡電位を超えるとすぐに反応が始まると思っていたので、この授業を受けて初めて、実際に分解が始まる電圧を分解電圧ということを知った。 演習では、BBCの電解槽について調べて、エネルギーの28%が廃熱になってしまうことがわかった。 授業の価値を高めるために、過電圧や電圧効率、生成エンタルピーなどの求め方を復習した。
A.百聞は一見に如かず
A.電圧について 水を水素と酸素に熱分解しようとしたら、2500度もの高温が必要だ。 電気を使えば、室温で乾電池をふたつ直列につなぐだけで、水素と酸素に電気分解できる。
A.タイトル:勉強をする上で大切なこと この演習が一番難しく、時間がかかった。 なるべく自分で考えるように心掛けたが、どうしてもわからない部分があったので、思い切って友人に聞き、一緒に考えたら、何とか答えを出すことができた。 自分で考えることも大事だが、同じくらいわからない部分は友人に聞いてみることも大事だと感じたので、有意義な演習になった。
A.ターフェルの式は電気化学反応における速度と過電圧の関係を表している。
A. 電気分解 演習の際、電気分解の基礎を覚えていないと、理論分解電圧、過電圧、電圧効率と、電気で水素を得たときのエネルギー変換効率を求めるのが難しかった。
A.過電圧とは 理論分解電圧と分解電圧の差を過電圧といい、 過電圧には抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧があることを学んだ。 演習では水電解のエネルギー変換効率を求めるとともに、電解の電圧効率を向上させる方法を自ら考えることで授業の価値を高めることとした。
A.水は何ボルトで分解するんだろうね? 分解電圧は初めて聞いた。事前に授業でやってくれればいいのに。
A.分解電圧とは この授業ではじめて分解電圧という言葉を知りました。勉強になりました。
A.(エネルギー変換効率) 電解槽から理想分解電圧、過電圧、電圧効率とエネルギー変換効率を求めるのが難しかったです。はじめの理想分解電圧から求め方がわからなかったため、復習し直そうと思います。
A.タイトル:分解電圧とエネルギー 様々な計算を用いてエネルギーの変換を行ったが、どんなものを使っても全て変換する事が出来ず、廃熱となることがわかった。
A. 過電圧 過電圧とは、理論分解電圧と分解電圧の差のことである。また、過電圧には、抵抗過電圧、濃度過電圧、活性化過電圧がある。電極の金属の種類によって過電圧が異なり、電解では、過電圧が小さい金属、電池の負極は過電圧の大きい金属が選ばれる。 電解の場合に過電圧が小さい金属が選ばれるのは、小さい起電力でも電解が進むためであると気づいた。逆に、過電圧が大きな金属が必要な電池はどうして過電圧が大きい必要があるのかが、起電力が大きくなるためであると学ぶきっかけになった。
A.水電解のエネルギー変換効率を求める演習 この演習が難しかった。水の標準生成ギブスエネルギーや標準生成エンタルピーを使ってエントロピー変化を求めた。その後の計算も例題がなければどうすればよいかもわからなかった。この計算が演習で一番難しかったの理解できるようにしなければならないと感じた。基本的な計算なので何も見なくてもできるようにしていきたいと思った。
A.ターフェルの式 ターフェルの式は初めて聞いた名前だった。五日ターフェルプロットをしてみたいと感じた。
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<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=87'>
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</q></cite>
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<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID='>
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第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。