Развитие основных представлений электрохимии и практическое использование ее в народном хозяйстве

из "Теоретическая электрохимия Издание 4"

Ломоносов предвидел существование глубокой связи между химическими и электрическими явлениями. В 1752 г. он высказал соображение о том, что без химии путь к познанию истинной причины электричества закрыт. Но исследование этой связи было невозможно без подходящего источника электрической энергии, который появился только на рубеже XIX в. [c.7]
Такое устройство, представляющее собой ряд последовательно соединенных гальванических элементов, получило название вольтова столба. [c.8]
В связи с открытием вольтова Столба сразу же возникло несколько основных вопросов, постепенное разрешение которых составило первоочередную задачу зародившейся новой науки — электрохимии. [c.8]
Развитие термодинамики во второй Головине XIX в. позволило подойти к вопросу об энергии гальванического элемента, опираясь на первое и второе начала термодинамики. В этом отношении большое значение имели исследования В. Гиббса (1878 г.) и Г. Гельмгольца (1882 г.). В 1889 г. В. Нернст выдвинул осмотическую теорию э. д. с. гальванического элемента и дал уравнение, связывающее э. д. с. с осмотическим давлением раствора. Эта теория, основанная на искусственном, не имеющем физического смысла представлении об упругости растворения металлов как некотором давлении, выталкивающем ионы металлов в раствор, в настоящее время отброшена. Уравнению же Нернста дано иное, строго термодинамическое обоснование. В. А. Тюрин в 1890 г. вывел термодинамическое уравнение для э. д. с. элемента, электроды которого представляют собой амальгаму различной концентрации, имеющее тот же вид, что и уравнение Нернста. [c.9]
Энергетические исследования позволили установить, что источником электрической энергии в элементе является энергия химического процесса, совершающегося в нем, и что превращение последней подчиняется общим законам термодинамики. Таким образом, казалось бы, что контактная теория Вольта должна быть полностью отброшена как ложная. Однако развитие физики металлов показало, что при соприкосновении двух металлов действительно возникает разность потенциалов. Так как в работающем гальваническом элементе контакт двух разнородных металлов неизбежен, то э. д. с. должна включать в себя и контактную разность потенциалов. Этот вопрос был недавно рассмотрен в связи с проблемой абсолютного нуля потенциала на электроде рядом советских электрохимиков (А. Н. Фрумкин, Б. В. Эршлер, М. И. Темкин, В. А. Плесков). [c.9]
К 30-м годам XIX в. относятся классические исследования М. Фарадея, открывшего основные законы, связывающие массу веществ, выделившихся на электродах, с количеством прошедшего электричества. Открытие М. Фарадея имело очень большое значение для понимания той связи между химическими и электрическими явлениями, которую предвидел еще М. В. Ломоносов. [c.10]
Возможность осуществления химических реакций при электролизе, в частности реакций восстановления, естественно должна была толкнуть исследователей на путь практического использования процесса электролиза. Пионером в этой области был Б. С. Якоби, открывший в 1838 г. способ получения фигурных металлических изделий при помощи восстановления металла из его соли на катоде, по форме своей представляющем матрицу (негативное изображение) того предмета, который нужно получить (гальванопластика). [c.10]
Открытие это по существу было гораздо шире. Возможность получения плотных и достаточно прочных слоев металла на катоде привела к возникновению гальваностегии, т. е. технологии нанесения на металлические изделия тонкого слоя другого металла. Такие покрытия имеют большое практическое значение как для защиты от коррозии (например, оцинкование или кадмирование железных изделий), так и для придания поверхности особых физических свойств, например высокой твердости, и, наконец, просто красивого внешнего вида. [c.10]
Развитие техники электролиза привело к возникновению электрометаллургии, использующей для восстановления природных соединений металлов электрический ток на катоде. Этот же способ дал возмол ность очищать металлы от примесей (электрорафини-ровка). [c.11]
В 1867 г. Ф. Г. Федоров получил при помощи электролиза медной соли бесшовные медные трубы. [c.11]
Электролиз расплавленных солей позволил восстанавливать металлы, чисто химическое восстановление которых представляло большие трудности. Вследствие этого техника обогатилась такими ценнейшими легкими металлами, как алюминий и магний. [c.11]
В 80-х годах XIX в. П. Эру во Франции и Ч. Холл в США технически разработали процесс получения алюминия путем электролиза расплава криолита, в котором растворена окись алюминия. Основы теории этого процесса заложены трудами П. П. Федотьева (1912 г.). [c.11]
Электролитическое окисление и восстановление используются не только в металлургии. В химической промышленности многие продукты получаются за счет анодного окисления (хлор, фтор, гипохлориты, хлораты и перхлораты, перманганат, персульфат и т. д.). Очень большое народнохозяйственное значение имеет электролиз воды с целью получения водорода, используемого далее для синтеза аммиака и производства азотной кислоты. [c.11]
Вскоре после изобретения вольтова столба началось изучение гальванического элемента, как технического источника электрической энергии, с целью усовершенствования его для практического использования. Для этого необходимо было понимание процессов, протекающих в элементе, роли раствора электролита и металлов, образующих электроды. Большое значение в этом отношении имели исследования медно-цинкового элемента, проведенные в 30-х годах XIX в. Дж. Даниэлем и Б. С. Якоби. Последний занимался и вопросом об элементе-аккумуляторе, предлагая использовать свинцовые электроды в серной кислоте. В 1859 г. Г Плантэ делал подобные же попытки. Конструктивные изменения, внесенные в свинцовый аккумулятор братьями Тюдор, привели к технически удовлетворительному решению вопроса. Позже Т. Эдиссо-. ном был предложен щелочной аккумулятор. [c.11]
В 1844 г. П. Р. Багратион изобрел сухой элемент — родоначальник применяемых ныне сухих батарей. [c.11]
Яблочков изучал весьма заманчивую возможность создания элементов, превращающих непосредственно электрохимическим путем энергию топлива в электрическую энергию. Задача эта до сих пор привлекает внимание исследователей, хотя удовлетворительное техническое решение ее связано с исключительно большими трудностями. [c.11]
Согласно теории Ф. Гротгуса, молекулы воды состоят из пар разноименно заряженных частиц водорода и кислорода. В электрическом поле между электродами заряженные частички, перескакивая от молекулы к молекуле, достигают электродов и разряжаются на них. При этом водород (-f) движется к отрицательному полюсу, а кислород (—) к положительному. Понятно, что в таком случае водород и кислород должны выделяться на противоположных полюсах. Впоследствии от этой теории пришлось отказаться, но в последнее время она снова частично используется для объяснения необычно высокой электропроводности кислот и щелочей. [c.12]
Развитие теоретической и прикладной электрохимии стало возможным вследствие успехов в изучении свойств растворов, достигнутых в XIX в. Уже первые исследования в области прохождения тока через растворы поставили вопрос о формах существования растворенного вещества. Большое значение для разработки теории растворов имели исследования Ф. Рауля (давление пара над растворами), Д. П. Коновалова и особенно Я- Вант-Гоффа, предложившего в 1886 г. газовую теорию растворов. [c.12]
В 1887 г. С. Аррениус сформулировал теорию электролитической диссоциации, сыгравшую очень большую- роль. И. А. Каблуков ввел представление о сольватации ионов, связав таким образом теорию С. Аррениуса с химической теорией растворов Д. И. Менделеева (1868 г.). [c.12]
Большое значение имели исследования И. Гитторфа, введшего понятие о числах переноса, Ф. Кольрауша в облас ти методики измерения электропроводности и Э. X. Ленца, установившего весьма важное понятие об эквивалентной электропроводности. [c.12]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология