А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Теорія - електроліз

Теорія електролізу не складна. У будь-якому розчині електроліту є позитивні і негативні іони, катіони і аніони, що рухаються в безладді. Якщо в такий розчин занурити електроди, один з яких заряджений позитивно, а другий негативно, то рух іонів упорядковується. Катіони рухаються до негативного полюса - і катода, а аніони до позитивного полюса - до анода.

Теорія електролізу грунтується на уявленнях про структурі розплаву і на відомостях про величину напруги розкладання компонентів електроліту.

Розроблено теорію електролізу на електроді, що має вигляд горизонтальної площини, біля якої з постійною кутовою швидкістю-обертається електроліт.

Остання спроба обгрунтувати теорію електролізу крім теорії: розчинів належить Клаузиусу і відноситься до кінця 60 - х і початку 70 - х років XIX ст. Клаузіус, виходячи з кінетичної теорії будови речовини, припустив, що молекули електролітів, рухаючись на зразок молекул газу, постійно зазнають зіткнення, при яких і розпадаються на іони. Таким чином, в електроліті повсякчас-час є деякий приблизно постійне число вільних іонів, що робить можливим проходження через нього струму навіть і при дуже малій різниці потенціалів на електродах і ставить провідність зовнішнім чином в положення, незалежне від сил спорідненості.

Гротгуса були закладені основи теорії електролізу.

В книзі викладені основи теорії електролізу водних розчинів кухонної солі і описана технологія електролітичного виробництва хлору, каустичної соди і водню. Поряд з діафрагмовим методом електролізу детально розглянуто ртутний метод електролізу, який в даний час набув великого поширення.

Гроттус, викладаючи свою теорію електролізу, висловив думку, що частинки розчинених речовин складаються з позитивною і негативною частин і під дією електричного поля закономірно -, орієнтуються, розташовуючись ланцюжками, в яких позитивна частина кожної частки направлена до катода, а негативна - до анода.

Гроттус, викладаючи свою теорію електролізу, висловив думку, що частинки розчинених речовин складаються з позитивною і негативною частин і під дією електричного поля закономірно орієнтуються, розташовуючись ланцюжками, в яких позитивна частина кожної частки направлена до катода, а негативна - до анода. Під дією струму найближчі до електродів частки розриваються і віддають відповідні іони електродів; залишаються частини їх вступають в обмін з наступними частками.

Гроттус, викладаючи свою теорію електролізу, висловив думку, що частинки розчинених речовин складаються з пслежітельной і негативною частин і під дією електричного поля закономірно орієнтуються, розташовуючись ланцюжками, в яких позитивна частина кожної частки направлена до катода, а негативна-до анода. Під дією струму найближчі до електродів частки розриваються і віддають відповідні іони електродів; залишаються частини їх вступають в обмін з сл.

Гроттус, викладаючи свою теорію електролізу, висловив думку, що частинки розчинених речовин складаються з позитивною і негативною частин і під дією електричного поля закономірно орієнтуються.

Гроттус, викладаючи свою теорію електролізу, висловив думку, що частинки розчинених речовин складаються з позитивною і негативною частин і під дією електричного поля закономірно орієнтуються, розташовуючись ланцюжками, в яких позитивна частина кожної частки направлена до катода, а негативна - до анода. Під дією струму найближчі до електродів частки розриваються і віддають відповідні іони електродів; залишаються частини їх вступають в обмін з наступними частками.

Федотьева і його учнів по теорії електролізу кріоліто-глино-земних розплавів, в сбласті електролізу з'єднань магнію, нікелю, стусана, срібла і ряду інших важливих для промисловості процесів зіграли величезну роль в справі подальшого становлення електрохімічної промисловості в нашій країні.

Поляризаційні криві в розчині 0 1 м CeHsCHoOH - f - 0 1 м 1I2SC4 при 40 для різних швидкостей обертання дискового електрода. На підставі аналізу сучасного стану теорії електролізу в умовах вимушеної конвекції, відзначається наявність ряду закономірностей, які залишаються нерозглянутими в теорії цих явищ. 
Більш докладно про уявленнях Гротгуса по теорії електролізу см. В кн .: Страдипь Я. П. Теодор Гротгус.

У 1905 р Ейкен[4]була дана теорія стаціонарного електролізу в бінарному електроліті. У 1934 р Ілько-вічем[5], А в 1937 р більш строго Мак-Гілаврпі Райділом[6]була розвинена теорія крапельного електрода при оборотному процесі і було показано, як це завдання може бути зведена до задачі про дифузії в нерухомому середовищі. Останні роботи, складові теоретичну основу полярографии, отримали широку популярність в електрохімії. Основна увага в роботах останніх років було приділено незворотних реакцій, вивчення яких представляло основний інтерес для електрохімії. У 1948 р Н. Н. Мейманом і мною[7J був розроблений метод відомості рівняння конвективного дифузії на краплинному ртутному електроді до рівняння дифузії.

Підготовляється монографії з приготування і очищенні розсолу, теорії електролізу розчинів хлоридів лужних металів в електролізерах з твердим катодом, по електролізу з ртутним катодом, автоматизації контролю і управління виробництвом хлору і каустичної соди, виробництва безводних хлоридів металів, хлоратов і ін. Готується до видання також довідковий посібник для інженерно-технічних працівників, пов'язаних з виробництвом і споживанням хлору і каустичної соди.

Ще на початку минулого століття, викладаючи свою теорію електролізу, професор Юр'ївського (нині Тартуського) університету Ф. І. Гротгус (1805) висловив думку, що в розчині під дією струму розчинена речовина розпадається на протилежно заряджені частинки, які нейтралізуються на електродах.

Відносно тих питань, які ми вже розглянули, теорія електролізу виглядає цілком задовільно. Вона пояснює електричний струм, природа якого нам незрозуміла, пов'язуючи його з потоками складових електроліт матеріальних компонентів, рух яких, хоча і невидиме оку, може бути легко продемонстровано. Як показав Фарадей, теорія чітко пояснює, чому електроліт, який проводить електрику в рідкому стані, стає непровідним при затвердінні. Дійсно, поки молекули не можуть переміщатися з однієї частини в іншу, електролітична провідність не може мати місця, і для того, щоб бути провідником, речовина повинна бути в рідкому стані - розчином або розплавом.

Алабишева, О. А. Єсіна, Е. А. Укше і ін. Створені сучасні уявлення теорії електролізу розплавлених середовищ.

Мабуть, саме з цієї самої причини при сучасній неповноту наших уявлень про електриці теорії електролізу є настільки незадовільними.

Федотьева в Ленінградському політехнічному інституті з 1904 р Тут проводилися згадані вище класичні дослідження з теорії електролізу алюмінію і магнію, ряд великих робіт по електролізу водних розчинів.

Цей навчальний посібник передбачає заповнити зазначені прогалини, розширити знайомство фахівців з результатами наукових досліджень в області теорії електролізу алюмінію, методами обслуговування нових конструкцій електролізерів. Велику увагу приділено профілактиці і усуненню технологічних порушень при обслуговуванні електролізерів, енергопостачання, питань охорони праці, екології та економіки.

Зміна швидкості корозії і електрохімічного потенціалу стали в 0 1 N НС1 в залежності від щільності катодного струму. У нейтральних розчинах граничний дифузійний струм виявляється близьким до корозійного, що послужило свого часу доказом так званої теорії зворотного електролізу, по якій захисний струм повинен бути рівний корозійного.

Швидкість дифузії іонів водню в розчинах електролітів, що визначає, наприклад, граничний струм електролітичного виділення водню, грає певну роль в теорії електролізу.

Залежність виходу потоку. | діаграма плавкости системи NaF - AIF3. Алюмінієва промисловість існує вже понад 80 років. Однак до сих пір ще не створена науково обгрунтована теорія електролізу кріоліто-глиноземних розплавів внаслідок великої складності як складу електроліту, так і протікають в ньому процесів. Велику роль в розробці теорії електролізу кріоліто-глиноземних розплавів мають роботи радянських дослідників.

Виявилося, що цей метод має ряд переваг. Великий внесок у розвиток теорії електролізу розплавлених електролітів внесли О. А. Єсін, С. В. Карпачов, Ю. В. Баймак, Ю. К. Делімарський, М. В. Смирнов та ін. Так, зокрема, було з'ясовано, що при високих температурах в розплавах в рівновазі з металами беруть участь іони одного і того ж елемента різних валентностей.

Звичайна концепція розглядає обидва ці протилежні процеси під одним загальною назвою електролізу і не проводить відмінності між активним і пасивним електролізу, між збудливою рідиною і пасивним електролітом. Так, Видеман на 143 сторінках розглядає електроліз взагалі, додаючи потім на закінчення кілька зауважень про електролізі в ланцюзі, де відбуваються в дійсних ланцюгах процеси займають до того ж тільки найменшу частину сімнадцяти сторінок цього відділу. Так само і в наступній потім теорії електролізу ця протилежність між ланцюгом і електролітичної ванній навіть і не згадується; а той, хто намагався б відшукати в примикає сюди чолі Вплив електролізу на опір провідників і на електрорушійну силу в замкнутому ланцюзі якісь міркування щодо перетворень енергії в замкнутому ланцюзі, був би жорстоко розчарований.

Ойа, звичайно, містить в собі як приватна наслідок кінетичну теорію газів, що знаходяться в стані рівноваги. Крім того, вона містить також хімію газових реакцій, відомий закон дії мас, теорію електролізу і багато іншого.

У десятому розділі Електродні процеси при електроосадженні металів викладається теоретичний матеріал, необхідний для правильного розуміння процесів, що протікають при осадженні металів. Значення цього матеріалу для електрохіміка важко переоцінити, тому що на ньому базується вся електрометалургія водних розчинів і гальваностегія. Особливих випадках електролізу присвячена одинадцята глава - в ній, зокрема, розглядається анодне розчинення металів і сплавів, а також електроліз змінним струмом і теорія електролізу розплавів. 
Аналогічні результати отримані при обробці в вихровому шарі водних розчинів сірчанокислих, азотнокислим і хлористих солей нікелю, заліза, кобальту, алюмінію, магнію, титану, олова, цинку та інших металів. Характер процесу не залежить від того, де в ряді напруг розташовані той чи інший метал. Справді, відповідно до теорії електролізу на катоді в першу чергу виділяються іони з найнижчим потенціалом, а на аноді - з найвищим потенціалом. Тому при електролізі солей лужних металів на катоді не може виділятися метал, а виділяється лише водень, на аноді (з тієї ж причини) - кисень.

Як видно з таблиці, рухливості різних іонів, незалежно від знака і величини їх зарядів, мають близькі значення, але рухливості гидроксония і гідроксилу перевершують інші в кілька разів. Воно пов'язане, очевидно, з тим, що іони гідроксилу і гидроксония побудовані з тих /CJ же елементів (Н і О), у тому числі побудовано молекули розчинника (води), і механізм їх руху в розчині нескол. Цілком очевидно, що таке фіктивне рух гидроксония має відбуватися швидше, ніж якби Гидроксоній, подібно до інших іонів, переміщався сам. Цікаво, що приблизно так уявляв собі спочатку механізм електролізу засновник теорії електролізу Гротгус, ще не знав про існування в розчинах вільних іонів.

Фіктивне рух іонів гідроксонію при електролізі. Але рухливості гідро-КСОНи Н3О і гідроксилу ОН перевершують інші в кілька разів. Це явище пов'язане, мабуть, з тим, що іони гідроксилу і гидроксония побудовані з тих же елементів (Н і О), у тому числі побудовано молекули розчинника (води), і механізм їх руху в розчині дещо інший, ніж у випадку інших іонів ; їх переміщення до електродів здійснюється, по-видимому, естафетному шляхом. Цілком очевидно, що таке фіктивне рух гидроксония має відбуватися швидше, ніж якби Гидроксоній, подібно до інших іонів, переміщався сам. Цікаво, що приблизно так уявляв собі спочатку механізм електролізу засновник теорії електролізу видатний литовський фізик і хімік Гроттус, ще не знав про існування в розчинах вільних іонів.

Крім того, вогневі засоби можуть виявитися невигідними через особливих властивостей сировини або в зв'язку з труднощами скидання відходів виробництва без забруднення середовища. Для бідних і складних руд тепер все частіше застосовують гідромету: Лургі, першим переділом якої є вилуговування - виборче розчинення рудних мінералів водними розчинами реагентів. З лугів метали відновлюють електролізом або цементацією, іноді також беруть в облогу - у вигляді хімічних сполук, які потім відновлюють пірометал-лургіческі. Вилуговування описано нижче, попутно з практикою виробництва, а в цьому параграфі повідомляються основи теорії електролізу і цементації.

Значна частина теорії інверсійної вольтамперометрії описана в попередніх розділах. Наприклад, для ртутного електрода і анодної інверсійної вольтамперометрії параметром, який необхідно обчислити для стадії потенціостатичні електролізу, очевидно, є концентрація амальгами. Якщо розчин перемішується або обертається електрод, то це потрібно брати до уваги. Цю стадію також слід враховувати, хоча внесок її в процес електролізу в цілому відносно малий. Таким чином, теорія потенціостатичні електролізу з урахуванням цих особливостей експерименту дозволяє обчислити концентрацію металу: в амальгамі. Теорія фарадеевского складової струму на стадії розчинення або окислення грунтується на тих же принципах, які були описані в попередніх розділах, причому у відповідних рівняннях використовується концентрація амальгами, обчислена за даними стадії електролізу. Складові струму заряджання, по суті, такі ж, як і в неінверсіонних вольтамперометрических методах; так, якщо процес розчинення виконують із застосуванням диференціальної імпульсної або фазочутливі пере - меннотоковой вольтамперометрии, а не постояннотоковой вольтамперометрии з лінійної розгортки напруги, то отримують вищу чутливість через зменшення струму заряджання. Звичайно, чутливість анодної (амальгамной) інверсійної вольтамперометрії також залежить від концентрації-ції металу в амальгами, а значить, і від геометрії електрода, тривалості та ефективності стадії потенціостатичні електролізу.

Але, як відомо, цей процес можна звернути: вийшло в ланцюзі з хімічної енергії електрику тривалого струму може бути в свою чергу назад перетворено в хімічну енергію у включеної в ланцюг електролітичній ванні. Обидва процеси явно протилежні один одному: якщо розглядати перший як хіміко-електричний, то другий є електрохімічним. Обидва вони можуть відбуватися в одній і тій же ланцюга з одними і тими ж речовинами. Так, наприклад, батарея з газових елементів, струм якої породжується завдяки з'єднанню водню і кисню в воду, може дати у включеної в ланцюг електролітичній ванні водень і кисень в тій пропорції, в якій вони утворюють воду. Звичайна концепція розглядає обидва ці протилежні процеси під одним загальною назвою електролізу і не проводить відмінності між активним і пасивним електролізу, між збудливою рідиною і пасивним електролітом. Так, Видеман на 143 сторінках розглядає електроліз взагалі, додаючи потім на закінчення кілька зауважень про електролізі в ланцюзі, де відбуваються в дійсних ланцюгах процеси займають до того ж тільки найменшу частину сімнадцяти сторінок цього відділу. Так само і в наступній потім теорії електролізу ця протилежність між ланцюгом і електролітичної ванній навіть і не згадується; а той, хто намагався б відшукати в примикає сюди чолі Вплив електролізу на опір провідників і на електрорушійну силу в замкнутому ланцюзі якісь міркування щодо перетворень енергії в замкнутому ланцюзі, був би жорстоко розчарований.