ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитические разделения при регулируемом потенциале из "Химический анализ" Если электролиз проводят в таких условиях, которые обеспечивают значение катодного потенциала, соответствующего точке на участке предельного тока (см. рис. 14-5), то сила тока определяется скоростью переноса массы. При данных условиях электролиза (состав ванны, расположение электродов, перемешивание раствора) предельный ток — это максимальный ток, который. может проходить при 100%-ном выходе металла на катоде по току. Следовательно, применяя прибор, поддерживающий постоянный катодный потенциал, независимый от колебаний силы тока и изменений анодного потенциала, при заданных условиях можно достигнуть наибольшей возможной скорости осаждения и к тому же избежать возникновения побочных реакций на катоде. При этом, поскольку выделение водорода исключено, металл осаждается гладким компактным слоем, что особенно ценно при электрогра-виметрических определениях. [c.300] Аналогичное понятию полупериода радиоактивного распада понятие полупериод электролиза очень удобно и находит широкое распространение. Если 1 — при / ° — /г, то из уравнения (14-24) находим = 2,31 g2/Х = 0,69/ , и 1 (гУ/°) = —0,301/1 / . Время, необходимое для выделения 0,5 0,9 0,99 0,999 и 0,9999 металла из раствора, соответствует значениям giijf) — —0,3 — 1,0 —2,0 —3,0 и —4,0 и периодам электролиза (выраженным числами полупериодов ), равным 1 3,3 6,7 10 и 13. Если сила тока понизилась до 0,17о от начального значения, осаждение можно считать законченным. [c.301] Из приведенных данных видно, что количественным осаждение можно считать лишь по прошествии 10-кратного периода времени по сравнению с тем периодом, который необходим для осаждения половины металла. О полноте осаждения можно судить по силе тока электролиза. [c.301] В некоторых случаях сила тока перестает уменьшаться после достижения определенного, достаточно низкого значения. Этот остаточный ток обязан своим существованием следам посторонних деполяризаторов, например кислорода, или медленным разрядам ионов водорода. В таких случаях электролиз заканчивают после того, как ток перестает уменьшаться и в течение нескольких минут остается постоянным. [c.301] Основное преимущество электролиза прн контролируемом потенциале по сравнению с электролизом при постоянной силе тока заключается в том, что он позволяет намного бЛйже подойти к теоретически возможному пределу разделения, обусловленному электродными потенциалами. Приведем пример. [c.302] Теперь предположим, что следует провести то же разделение при постоянной силе тока. Если пользоваться тем же прибором, сила тока не может превысить 2 мА, что обусловлено скоростью переноса массы 10 М Ag+. Такое разделение потребовало бы 5-10 с, т. е. 5,8 дня Если повысить начальную силу тока, например, до 1 Л, то половина серебра выделится за 500 с, т. е. время осаждения сократилось бы, но вместе с серебром при этом может выделиться и медь, так как скорость переноса массы серебра постепенно уменьшается. Только при введении катодного деполяризатора, потребляющего избыточную силу тока, можно повысить скорость переноса массы. Такой деполяризатор должен восстанавливаться при надлежащей плотности тока как раз в тех пределах потенциала, которые рассчитаны и указаны выше. Таким образом, применение деполяризатора в сущности не что иное, как внутренняя форма контроля потенциала при электролизе. Идеальный деполяризатор должен обеспечить те же параметры процесса, которые рассчитаны и приведены выше для электролиза с контролируемым потенциалом. [c.302] В принципе, если потенциал регулируется таким образом, что он почти граничит с равновесным потенциалом меди (0,31 В), отклоняясь от него в положительную область, можно отделить серебро до концентрации 10 М Ag+ (расчет проводится по уравнению Нернста). Такое разделение требует 23,3 полупериода, или 8000 с. [c.302] Вернуться к основной статье