ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поляризация из "Краткий курс физ. химии" Путем электролиза водного раствора поваренной соли получают едкий натр (каустическую соду) и хлор. Почти весь едкий натр, вырабатываемый промышленностью, в настоящее время производится именно этим путем. [c.447] Получение водорода (потребляемого в больших количествах при синтезе аммиака) осуществляется во многих случаях путем электролитического разложения воды. Ввиду очень малой электропроводности воды, для уменьшения расхода электроэнергии электролизу подвергают не чистую воду, а раствор такого электролита, ионы которого, отличные от и ОН , разряжаются много труднее, чем ионы Н+ и 0Н . В результате этот электролит практически полностью сохраняется, а вода разлагается на водород и кислород. К таким электролитам принадлежат, в частности, едкий натр, серная кислота. [c.447] Выделение металлов из их соединений путем электролиза лежит в основе электрометаллургических процессов. Металлы, восстанавливающиеся сравнительно легко, выделяются обычно не путем электролиза, а с помощью наиболее дешевого в наше время массового восстановителя — угля, применяемого в виде кокса (вспомним, например, доменный процесс). Для металлов, наиболее трудно восстанавливаемых, уголь уже непригоден, и в этом случае прибегают к к а-тодному восстановлению, т. е. выделению путем электролиза. Такие металлы могут окисляться водой, и поэтому их соединения подвергаются электролизу не в водных растворах, а в расплавленном состоянии или в растворах в других растворителях. Так, металлический магний получается электролизом расплавленного Mg b, металлический натрий — электролизом расплавленного едкого натра, металлический алюминий — электролизом раствора окиси алюминия в расплавленном криолите 3NaF AIF3 Все эти процессы проводятся при высокой температуре, для алюминия, например, при 1000 С. Они являются весьма энергоемкими, так как металлы эти обладают малым атомным весом, алюминий к тому же трехвалентен (1 г-экв алюминия равен всего 7 г) и, следовательно, требуется большой (около 4-10 а-ч) расход тока на тонну выплавляемого металла. [c.447] Другое направление применения электролиза в металлургии — рафинирование металлов (получение их в чистом виде). В наибольшем масштабе этот процесс применяется для рафинирования меди. Электролитом служит uSOi и H2SO4. Листы сырой неочищенной (черновой) меди служат анодом. Процесс сводится к растворению анода и выделению меди на катоде электролит регенерируется и сохраняется в растворе. Содержавшиеся в сырой меди различные примеси переходят при этом в раствор и большей частью осаждаются в виде шлама. Выделяющаяся на катоде медь получается очень чистой (99,9%) и выпускается под названием рафинированной или электролитической меди. [c.447] Гальванопластика, т. е. покрытие поверхности изделий теми или другими металлами, является первым электрохимическим и, в частности, электрометаллургическим производством. Открытие гальванопластики (1836) — заслуга Б. С. Якоби. В последующем электролитические покрытия металлами получили очень широкое распространение. Электролитическое никелирование, хромирование, лужение (покрытие оловом), кадмирование, серебрение, меднение и др. применяются для различных целей. Хромирование применяется для повышения коррозионной стойкости черных металлов, а также для увеличения твердости поверхностного слоя и сопротивления истиранию. Никелирование применяется обычно для изменения внешнего вида изделия и т. д. Все эти процессы осу-ществ 1яются методами в общем аналогичными применяемому при рафинировании мёди. Покрываемое изделие служит катодом, покрывающий металл — анодом. Качество покрытия зависит от состава электролитической ванны, плотности тока и пр. [c.447] Особую область применения электролиза составляет электролитический анализ металлов. При одновременном присутствии в растворе катионов различных металлов последние могут быть выделены прн электролизе последовательно, в соответствии с их электродными потенциалами, так как минимальная разность потенциалов, необходимая для выделения различных металлов, неодинакова. Это дает возможность путем электролиза производить количественное определение содержания различных металлов в растворе. [c.448] Концентрационная поляризация возникает вследствие того, что по мере проведения электролиза концентрации электролита в анодном и катодном пространствах становятся различными. Например, при электролизе раствора AgNOз с серебряными электродами концентрация электролита в катодном пространстве уменьшается, а в анодном возрастает. Это приводит к образованию концентрационного элемента, описанного в 179, электродвижущая сила которого направлена против наложенной разности потенциалов. [c.448] Поляризацию обоих видов обычно можно уменьшить теми или другими приемами, осуществляя, как говорят, деполяризацию. Концентрационную поляризацию можно в значительной степени уменьшить путем достаточно энергичного перемешивания раствора. Впрочем, полного уничтожения ее достичь не удается вследствие образования на электродах диффузионного слоя. Химическую поляризацию можно ослабить прибавлением веществ, активно взаимодействующих с веществами, ее вызывающими. Так, для ослабления поляризации, обусловленной выделением на катоде водорода, деполяризаторами могут служить различные окислители, а для ослабления поляризации, создаваемой выделением на аноде кислорода, деполяризаторами могут быть соответствующие восстановители. [c.448] Вернуться к основной статье