วิศวกรรมเคมีไฟฟ้า
3(3-0-9)
วิชาบังคับก่อน : โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
หลักการพื้นฐานของกระบวนการเคมีไฟฟ้า อุณหพลศาสตร์ และสมบัติทางสมดุลของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ปรากฏการณ์ทางจลนพลศาสตร์ไฟฟ้า (โซนไฟฟ้าสองชั้น แบบจำลองจลนพลศาสตร์ของขั้วไฟฟ้า จลนพลศาสตร์ของกระบวนการกัดกร่อน) กระบวนการถ่ายเทในระบบอิเล็กโทรไลต์ (สภาพนำไฟฟ้าของสารละลาย การแพร่และการเคลื่อนย้ายในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ กลไกการถ่ายเทประจุในสารละลาย) แบบจำลองและการจำลองกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า การประยุกต์ความรู้ทางเคมีไฟฟ้าในการเก็บรักษาและการเปลี่ยนรูปพลังงาน และกระบวนการแยกด้วยไฟฟ้า เป็นต้น
เค้าโครงรายวิชา
- แนวคิดพื้นฐานทางเคมีไฟฟ้า (4 ชม.)
- กระแสไฟฟ้าและศักย์ไฟฟ้า
- สภาพการนำไฟฟ้าของอิออน
- อุณหพลศาสตร์ (6 ชม.)
- อุณหพลศาสตร์ของเซลล์ไฟฟ้าและสมดุล
- สมการของเนินส์
- ผลของอุณหภูมิและความดัน
- สมบัติทางสภาพสมดุล (4 ชม.)
- สารละลายอิเล็กโทรไลต์และโพลีอิเล็กโทรไลต์
- ลักษณะของสารละลาย
- ปฏิสัมพันธ์ระหว่างประจุ
- กรดและเบส
- ปรากฏการณ์ทางจลนพลศาสตร์ไฟฟ้า (4 ชม.)
- โซนไฟฟ้าสองชั้น
- แบบจำลองทางจลนพลศาสตร์ขั้นไฟฟ้า
- จลนศาสตร์ของกระบวนการกัดกร่อน
- กระบวนการถ่ายโอนในกระบวนการเคมีไฟฟ้า (6 ชม.)
- สภาพนำไฟฟ้าในสารละลายอิเล็กโทรไลต์
- การแพร่และการเคลื่อนย้ายในสารละลายอิเล็กโทรไลต์
- กลไกการถ่ายเทของอิออน
- แบบจำลองและการจำลองกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า (6 ชม.)
- การประยุกต์ใช้งาน (4 ชม.)
- การเก็บและเปลี่ยนรูปพลังงาน
- กระบวนการแยกสลายด้วยไฟฟ้า
- วิศวกรรมเคมีไฟฟ้าและสิ่งแวดล้อม (2 ชม.)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- สามารถออกแบบกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการกั๊กเก็บพลังงานและการเปลี่ยนรูปพลังงาน เคมีสะอาดและการบำบัดสิ่งแวดล้อมได้
- สามารถสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลข ประมวลผล และวิเคราะห์ผลของกระบวนทางเคมีไฟฟ้าได้
Electrochemical Engineering
Prerequisite : Consent of the School
Basic principles of electrochemical processes. Thermodynamics and equilibrium properties of electrolytes. Electrokinetic phenomena : electrical double layer, electrode kinetics models,
kinetics of corrosion processes. Transport processes in electrolyte systems : electrical conductivity in electrolytes, diffusion and migration in electrolyte solutions, mechanisms of ionic transport in solutions. Modeling and simulation of electrochemical processes. Applications of electrochemical engineering. Electrochemical engineering and environment.
Course Outline
- Basic concepts of electrochemical processes. (4 ชม.)
- Current and voltage efficiency.
- Ion conduction.
- Thermodynamics (6 ชม.)
- Cell thermodynamics and equilibrium.
- Nernst equation.
- Temperature and pressure effects.
- Equilibrium Properties. (4 ชม.)
- Electrolytes and polyelectrolytes.
- Structure of solutions.
- Interionic interactions.
- Acid and base solution.
- Electrokinetic phenomena. (4 ชม.)
- Electrical double layer.
- Electrode kinetics models.
- Kinetics of corrosion processes.
- Transport processes in electrochemical processes. (6 ชม.)
- Electrical conductivity in electrolytes.
- Diffusion and migration in solutions.
- Mechanisms of ionic transport.
- Modeling and simulation of electrochemical processes. (6 ชม.)
- Applications of electrochemical engineering. (4 ชม.)
- Energy storage and conversion.
- Electrolytic separation processes.
- Electrochemical engineering and environmental. (2 ชม.)
Learning Outcomes
- Able to design electrochemical processes for energy storage and transformation, green chemistry products, and environmental treatment.
- Able to model and simulate the electrochemical processes and analyze the results.
