ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Глава II Электролиз хлористых солей щелочных металлов (S 1. Процессы, протекающие при электролизе из "Электролитическое получение хлора" Электролизом называется процесс, при котором эпектрическая энергия превращается в химическую. Это превращение энергии и все связанные с ним электрохимические реакции происходят на поверхности эчектродов, причем характер их зависит и от свойств применяемых электродов. [c.44] Все электроды можно разделить на две группы растворимые электроды, как, например, медь, серебро, цинк и пр., и нерастворимые к последним относятся платина, графит и уголь. [c.44] При растворимых электродах для начала электролиза достаточно приложить самую незначительную эдс. Это объясняется тем, что осмотическое давление, например, USO4 и упругость растворения металлического электрода Си находились до электролиза в равновесии, которое нарушается ничтожным напряжением, приложенным извне. [c.45] Если заменить теперь медные электроды платиновыми, то для начала электролиза потребуется приложить некоторую, определенную по величине, электродв жущую силу, соответствующую данному электролиту. [c.45] Процесс электролиза окажется иным. На аноде в данном олучае выделится кислород, на катоде медь. Место соприкосновения анода с раствором, таким образом, изменится вследствие выделения кислорода. При этом анод превращается в кислородный электрод и вместе с медным эггектродом образуют элемент O2I USO4I U, в котором кислородный электрод является положительным полюсом, а медь отрицательным. Эдс этого элемента направлена против электродвижущей силы, приложенной для электролиза. [c.45] Если прервать электролиз, выключив источник тока, и включить элемент на какое-либо сопротивление, то эдс элемента даст во внешнюю цепь ток, сила которого может быть измерена этот ток называется 1 поляризационным. Сила этого тока быстро падает. [c.45] Причинами поляризации являются изменения концентраций, изменения на поверхности электрода и изменения состава раствора. [c.45] Концентрационная поляризация. При электролизе раствора uSO с медными электродами медь будет выделяться из раствора на ка оде и растворяться на аноде, что вызывает соответствующие изменения концентраций концентрация раствора у катода будет уменьшаться, а у анода увеличиваться. Если расположить электроды горизонтально, так, чтобы катод находился у поверхности раствора, а анод в нижней части его, то концентрация в верхней части раствора у катода будет падать, внизу же у анода увеличиваться взаимное расположение растворов с разными концентрациями будет препятствовать перемешиванию растворов путем конвекции. [c.45] Одновременно с уменьшением концентрации у катода будет уменьшаться и первоначальная сила тока, но до некоторого предела, после ч го сила тока окажется неизменной. Этот ток называется остаточным током и поддерживается ионами, поступающими к катоду в силу диффузии. [c.45] Количество вещества в граммах, продиффуцдироваиное в течение суток через 1 при разности концентраций на противоположных гранях куба, равной единице, называется диффузионным коэфициентом О данного вещества. [c.46] Обозначим концентрацию электролита в диффузионном слое через Сз, концентрацию прилегающего слоя через с , толщину диффузионного слоя через , тогда будет падение концентрации на см. [c.46] Отсюда видно, что когда плотность тока достигла постоянной величины и более не повышается, то Сз = 0. [c.46] Из данной формулы можно вычислить о, подставляя остальные величины, которые могут быть измерены. [c.46] Толщина ди( узионного слоя равна 0,02—0,05 мм. [c.46] Химическая поляризация. В некоторых случаях при электролизе наблюдается поляризация, возникающая вследствие недостаточной скорости процессов в слое, примыкающем к Электродам. [c.46] например, при электролизе комплексных соединений КСи(СН) или Ks u( N)4 потенциалы с повышением плотности тока возрастают скорее, чем при электролизе Си304. [c.46] Напряжение разложения. Напряжением разложения называется минимальное напряжение, необходимое для начала электролиза. [c.47] Если пропускать ток через электролит с нерастворимыми электродами, увеличивая постепенно напряжение, то зависимость между силой тока и напряжением может быть представлена кривой, показанной на рис. 8. [c.47] Кривая состоит из двух ветвей. [c.47] Это и будет минимальным напряжением, необходимым для начала электролиза, или напряжением разложения. [c.47] Вернуться к основной статье