Electrooxidación hidrógeno: evaluación de los parámetros cinéticos elementales

P. M. QUAINO; M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

Bariloche

Congreso; 1er. Congreso Nacional de Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía; 2005

CNEA

La reacción del electrodo de hidrógeno (HER) se caracteriza por depender fuertemente de la naturaleza del material electródico. Este hecho se aprecia claramente para la reacción de desprendimiento de hidrógeno (her), la cual aún en los materiales electródicos más eficientes como el platino, está lejos de comportarse como un electrodo idealmente no polarizado. Por otro lado la reacción de oxidación de hidrógeno (hor) se describe usualmente con control difusional puro, lo que implica aceptar una conducta de electrodo idealmente no polarizado. Este hecho se apoya en la evidencia experimental sobre electrodos de disco rotante, donde se aprecia la existencia de una corriente límite que depende linealmente con la raíz cuadrada de la velocidad de rotación. Sin embargo, es evidente la existencia de una fuerte contradicción cuando se comparan las interpretaciones de los resultados experimentales obtenidos para la her y la hor, ya que tanto el mecanismo de reacción como los parámetros cinéticos deben ser los mismos. En el presente trabajo se revisan y analizan las dependencias rigurosas de estado estacionario de la densidad de corriente con el sobrepotencial, los parámetros cinéticos elementales y la densidad de corriente límite difusional para la hor cuando opera a través del mecanismo de Tafel-Heyrovsky-Volmer. Se predicen la existencia de una corriente límite máxima (contribución difusional y activada simultánea) para la ruta de Tafel-Volmer y de una corriente límite difusional para las restantes alternativas. Estos resultados permitieron analizar e interpretar los aspectos cinéticos y difusionales que rigen la hor y a partir de estos el desarrollo de un método generalizado para la obtención de los parámetros cinéticos elementales de la reacción de oxidación de hidrógeno. El mismo fue aplicado para analizar resultados experimentales obtenidos en un electrodo de disco rotante de platino policristalino. Finalmente, a la luz de los resultados obtenidos, se discuten algunos aspectos relacionados con la reacción del electrodo de hidrógeno.