ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА (I) Первичные химическиЬ источники тока из "Прикладная электрохимия" Курс Технология электрохимических производств , читаемый на соответствующих кафедрах технологических, химико-технологических и политехнических вузов, включает ряд разделов, в которых рассматриваются процессы электролиза водных растворов без выделения и с выделением металлов, электрохимического синтеза неорганических и органических веществ, электролиза расплавов, а также основы производства источников электрической энергии. Естественно, что подробное изложение этих вопросов в книге ограниченного объема невозможно, да и не требуется по учебному плану. Задачей курса является общее ознакомление студентов с процессами превращения химической энергии в электрическую (в производстве химических источников тока) и с возможными путями использования электролиза для получения различных продуктов. [c.7] В данном учебнике рассматриваются сущность этих процессов, механизм протекающих на электродах реакций, основные технологические условия описываемых производств, свойства получаемых продуктов, необходимое оборудование. При изложении материала авторы учитывали, что общие теоретические вопросы электрохимии студенты изучают в предшествующем курсе Теоретическая электрохимия . Поэтому здесь кратко даются лишь основные теоретические положения или закономерности рассматриваемых процессов. [c.7] Одним из первых учебников по прикладной электрохимии в СССР было 1-е издание этой книги, вышедшей под названием Технология электрохимических производств . Книга была написана В. Г. Хомяковым, В. П. Машовцом и Л. Л. Кузьминым и издана в 1949 г. В настоящее время она является библиографической редкостью . [c.7] Хотя данная книга выходит в свет как 2-е издание, она представляет собой по существу новый учебник, написанный другими авторами. [c.8] Автор XI главы благодарит проф. А. Т. Ваграмяна и проф. [c.8] Электрохимический метод получения продуктов стал известен с того времени, когда русский академик В. В. Петров в 1802 г. впервые создал самую мощную в мире гальваническую батарею и с ее помощью выполнил ряд важных исследований по электролизу окислов ртути, свинца и олова, воды и органических соединений. [c.9] В 1837 г. член Российской академии наук академик Б. С. Якоби опубликовал сообщение о разработанном им методе гальванопластики — получение металлических копий с рельефных изделий методом электролиза. Практическое использование гальванопластики началось с воспроизведения досок для печатания кредитных билетов (1832 г.). Было установлено, что точность и воспроизводимость получаемых методом гальванопластики клише для печатания государственных бумаг, в том числе денежных знаков, выше, чем при старом трудоемком процессе гравирования. Созданная в то время в Петербурге специальная гальванопластическая мастерская под названием Экспедиция заготовления государственных бумаг бь1ла первой в мире типографией, применившей гальванотехнику. В крупных для того времени масштабах электрохимический метод применялся в Гальванопластическом заведении , организованном в 1844 г. В Петербурге, где русские мастера изготовляли произведения искусства статуи и барельефы для Исаакиевского собора, Эрмитажа, Зимнего дворца, Петропавловского собора, медных коней для фронтона Большого театра в Москве и т. п. [c.9] Открытие Б. С. Якоби получило в России в 1847 г. практическое применение и при рафинировании меди (в других странах —лишь в 1865 г.). [c.9] Уже тогда было ясно, что электролиз является одним из наиболее перспективных методов производства многих продуктов. Однако широкое промышленное использование он получил несколько позже и главным образом после того, как в промышленности появились мощные источники электрической энергии постоянного тока — генераторы постоянного тока. [c.10] Первые электрохимические заводы в России были построены в 70-х годах для рафинирования меди. В 1886—1888 гг. возникли заводы для электролитического получения алюминия и хлорноватокислых солей. В 1890 г. начали работать заводы для электролитического получения хлора и щелочи и металлического натрия, а затем для электролиза воды, электролитического рафинирования никеля и др. [c.10] Поскольку мощность электростанций России в 1913 г. составляла 1098 тыс, кВт, электрохимическая промышленность развивалась очень слабо. Было построено несколько небольших хлорных заводов, на которых, кроме хлора, получали едкий натр пять небольших заводов электролитического рафинирования меди и два завода электролитического получения меди из руд общей производительностью до 40 тыс. т, а также установка для рафинирования серебра и золота. Электролитические процессы в гальванотехнике осуществлялись лишь в отдельных мастерских полукустарного типа. [c.10] К началу 1941 г. мощность электростанций в СССР возросла в И раз, а выработка электрической энергии — в 25 раз. Это-и явилось основной предпосылкой для создания в СССР мощной электрохимической промышленности. За эти годы возник ряд новых крупных электрохимических производств алюминия, магния, натрия и некоторых других легких и редких металлов, цинка, кадмия марганца, а также водорода, кислорода, перекисных соединений и т. д., получили развитие процессы рафинирования свинца, никеля, серебра и других металлов, были значительно усовершенствованы существовавшие в дореволюционной России процессы рафинирования меди, получения хлора, производство свинцовых аккумуляторов. [c.10] В настоящее время электрохимические методы широко применяются в различных отраслях промышленности. [c.10] Электрохимические методы имеют существенные преимущества перед химическими. В некоторых случаях использование электрической энергии для осуществления химических реакций чрезвычайно упростило технологию получения того или иного продукта, а вм-есте с тем во много раз удешевило его производство и расширило возможности применения, В настоящее время электрохимические способы полностью вытеснили химические способы получения алюминия, магния, натрия, хлора, перекисных соединений и многих других продуктов. Иногда электрохимические способы являются единственно возможными для осуществления процесса, например при покрытии изделий некоторыми металлами и их сплавами, при изготовлении и размножении металлических копий с неметаллических и металлических предметов и др. [c.11] Электрохимический метод позволяет получать наряду с основным продуктом производства ценные побочные продукты, применять более дешевое сырье и полнее его использовать. Так, при электролизе растворов хлористого натрия выделяются одновременно хлор, едкий натр и водород. При электрорафинировании металлов отходом является шлам, содержащий благородные металлы зо гото и серебро (при рафинировании меди), платину и палладий (при рафинировании никеля). Стоимость получаемых благородных металлов полностью окупает расходы по рафинированию. [c.11] Существенным достоинством электрохимических методов является также высокая чистота получаемых продуктов, которая не всегда достигается при химических способах производства. [c.11] Вместе с тем электрохимические методы имеют недостатки, основным из которых является большой расход электроэнергии. Поэтому важнейшим условием для широкого применения и развития электрохимических методов взамен химических является наличие достаточно большого количества дешевой электроэнергии. [c.11] Строительство крупных гидро- и теплоэлектростанций, а также атомных электростанций послужило в последние годы одним из главных факторов, определяющих широкое развитие электрохимических методов производства различных продуктов. [c.11] Вернуться к основной статье